JPS6190014A - 反作用質量流量測定装置 - Google Patents

反作用質量流量測定装置

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JPS6190014A
JPS6190014A JP60215254A JP21525485A JPS6190014A JP S6190014 A JPS6190014 A JP S6190014A JP 60215254 A JP60215254 A JP 60215254A JP 21525485 A JP21525485 A JP 21525485A JP S6190014 A JPS6190014 A JP S6190014A
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Babcock and Wilcox Co
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    • G01G17/04—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property for weighing fluids, e.g. gases, pastes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
    • G—PHYSICS
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/206—Measuring pressure, force or momentum of a fluid flow which is forced to change its direction

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は流量計に関し、特に微粉炭のための反作用質量
流量計に関する。
〔従来技術〕
空気搬送系における固体粒子の質量流量の測定に共通の
方法は混合物の容積流）ｉ！（Ｑ）もしくは嵩速度（Ｖ
）を測定し、混合物の嵩密度（ρ）を測定し、その次に
、これら２つの測定値を 糸＝ρＱ＝　ρＶＡ （ただし人は管の断面積である） に従って組み合わせて混合物の質量流量（））を決定す
るというものであった。
容積流量の直接測定は、固体粒子の速度が空気の速度と
相違する（＋滑り速度１として周知である）ことにより
複雑なものとなる。連行Ｈｎる固体粒子のこの滑り速度
は、同様の搬送システムにおいては粒子の太きビおよび
形状に主に依存する。
しかしながら、どのような流れシステムにおいても、個
々の粒子すべての滑り速度を適当な正確さで測定するこ
とはきわめて困難である。固体粒子の”平均”の滑り速
度を評価しようとする試みが行われてきたけれども、こ
の方法は粒度分布について知る必要があり、現場では容
易には行われない。ぎらに、混合物の嵩密度決定は、固
体粒子の空間的・時間的な悪分布により込み入った操作
となる。それゆえ、この総合的方法は好結果をもたらさ
なかった。
反作用質量流量計の初期の周知形態においては流れの運
動量により生ずる反力−は、別の二ルボ内に同軸配置さ
れる９０°エルボの屈曲点に取り付けられる１つ以上の
歪ゲージにより測定できる。
この反発する内側のエルボは、上流の端部で固定され、
下流の端部は支持されないので、流れの運動量に応答し
て並進運動でき、その固有振動数で自由に振動できる。
歪ゲージの定常出力は、エルボ部分を通過する混合物の
密度の関数である流れの運動量の測定値であり、変動成
分は、その固有振動数について分析できる。この種の装
置は、比較的に濃い混合物、たとえば水もしくは油の石
炭スラリなどには良好に動作すると考えられるが、たと
えば微粉炭の輸送ラインなどの軽負荷の空気搬送システ
ムには実用的でないと考えられる。これは少くとも、密
度の比較的に小さい変化と比較してエルボの大きな質量
のため、この種のシステムが不感性となりすぎて役立た
ないという事実に一部起因する。
〔発明の概要〕
本発明によれば、オリフィス流量計が、固体の濃度と関
係なく空気流量を測定するために使用され、負荷セルが
、反力を検出するために使用される。この装置によれば
、エルボでの反力およびオリフィス流量計を横切る差圧
が測定され、その後それが混合物の質量流量と空気の質
量流台と微粉炭もしくは他の固体の質量流量を計算する
ために使用される。
オリフイス流量計は、システムにおける固体粒子を無視
して空気流量を測定するよう企図される。
エルボで測定される反力は、エルボから射出される空気
および石炭粒子が生成する合計の全連動針の指示値であ
る。大部分の石炭粒子は、空気よりも低速で移動し得る
と考えられ、石炭粒子の実速度と空気の速度との差は、
データを減するのに使用され、以下に述べられるように
、校正因子（もしくは誤差）により補償されることがで
きる。
ａ）空気の速度ｖａは、 Ｑ　＝　ｃＪ２言ワラ−（１） （ここで、Ｑは流れの容積流量であり、△Ｐはオリフィ
ス流量計を横切る差圧であり、ρ８は空気の密度であり
、Ｃはメートル係数（＝　ｃＡ）である）および Ｖ＝Ｑ／Ａ　　　　　　　　　　　　　　（２）（Ａは
管の断面積） により決定することができる。
ｂ）エルボで測定される反力Ｆは、 Ｆ＝ρ　ＱＶｍ　　　　　　　　　（３）である。
ここで、ρ□は混合物の密度であり、■□は混合物の速
度である。
Ｃ）混合物の質量流量ｍｍは、 ｍ　　−Ｆ／Ｖ　　＝ρＱ　Ｖ　　／　Ｖ　　　　（４
１ｍ　　　　　　　　　　　ａｍｍａ により計算できる。
Ｖ　／Ｖ　　〆１と考えられ、校正因子（Ｋ）はｍ　　
　　　ａ ＫＶ　　／Ｖ　　＝１であるよう実験データに基づいて
ｍ　　　　　　ａ 導出することができ、その結果、質屋流１−は為ふ　：
ＫＦ、／Ｖ　　　　　　　　　　　（５）ｍ　　　　　
　　　　　　　　　　ａ により決定できる。
ｄ）石炭の質全流量雷。は、 ｍ　　＝ｍ　　−ｍａ（６） ｅｌｆｆ！ により計算できる。ここで空気の質量流Ｊｉｍ−まｍ　
　＝　ρ　　Ｑ ａ　　　　　　　　ａ である。
すなわち、混合物の質量流量は、２つのかなり簡単な測
定値および校正因子もしくは誤差により決定できる。
本発明のシステムの重要な利益は、測定の困難な粒子の
大きさ、滑り速度もしくは混合物の密度の詳細な知識を
必要としないことである。２つの基本的な測定値、すな
わち空気の流量および反力が、混合物および空気の流量
だけでなく石炭の質量流量をも提供する。
〔好ましい実施例の詳細な説明〕
図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を詳細に説
明する。
例示の通り、反作用質量流量システムは、第１図で略示
的に参照番号１Ｇで示される反力測定要素および第２図
で略示的に参照番号１２で示される差圧測定要素との組
合せにより構成される。
第１図を参照すると、反力測定要素１０は、たとえば微
粉炭と空気のような混合物を輸送する管システムの一部
分であるエルボ部材１４を有する。
このエルボ部材は、外側エルボ１６と内側エルボ１８を
有する。内側エルボは、点２０で外側エルボに係留され
、自由端部２２を有する。湾曲点もしくはヒンジが、内
側エルボの分離部分を結合する弾性シール２４の形態で
この内側エルボと一体に形成される。負荷セル２６が、
外側エルボ１６と内側エルボ１８に接続される。この′
種の装置の周知の特性によれば、流体がエルボ部材１４
を貫流するに従い出合う方向の変化は反力Ｆを招来し、
この反力Ｆは、第１図に矢印で示され、内側エルボ１８
に作用し、混合物の密度および速度に比例し、負荷セル
２６により測定される。
ある種の状況下では、内側エルボは過度の振動が発生し
得る。それゆえ、本発明では、この種の振動を弱めるた
めに、内側エルボと外側エルボとの間の環状空間に液体
を用意する。内側エルボの被拘束端部では、エルボ間の
接続は、たとえば溶接などにより、固定接続とすること
ができ、内側エルボの自由端部２２は、可とう性のシー
ル部材３２という手段により、外側エルボに接続される
。
膨張を補償するために、溜め３３が、ろ過器３６を有す
る圧力平衡ライン３４により、環状空間３０とエルボ部
材１４の出口間に接続される。過度の振動振幅の場合に
、内側エルボ１８を物理的に拘束するために、複数の（
たとえば７〜８個）の拘束部材３８が、内側エルボと外
側エルボ間に配置される。これら拘束部材の実際の形態
は、本発明にとって重要ではないが、外側エルボを貫通
し、これへ接続されるロッド４０およびこのロッドの端
部へ接続し、通常内側エルボから離間されるプレート４
２の形態とすることができる。
本発明では、たとえば微粉炭を含む摩耗性混合物が測定
される時に、内側エルボの内面の浸食を補償するための
手段を有する。この種の手段は、内側エルボ１８の内側
に固定され内側エルボの早い摩耗を阻止する摩耗板４４
を備える。内側エルボの重量の変化は反力測定値に影響
を与えるので、負荷セル２６は、流れが遮断される時は
いっでもこの測定値をゼロに再設定するための手段を有
する０ 圧力差は、周知の手段により、エルボ部材の上流もしく
は下流で測定できる。好ましい実施例によれば、第２図
に例示のように、第１および第２のダイヤ７テム形の密
封圧力栓４６が、エルボ部材１４がその一部を構成する
管システムの水平管５０にある分離用オリフィス板４８
の対向側部に配置される。この圧力投は、周知の圧力差
読出し要素５２に接続される。
動作的には、質量流量は、式（１）〜式（６）を使用し
て、詳細は先に述べたように、反力測定要素１０が決定
する反力測定値および差圧測定要素１２が測定する圧力
差を使用して測定される。
本発明の技術思想から逸脱することなく様々な応用・変
更が可能であることは当業者には明らか１　　　であろ
う。たとえば、本発明は、第１図と第２図に例示の方向
とは反対方向の流れについても同様に良好に動作する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の反力測定要素の断面図である。 第２図は、本発明の差圧測定要素の概念図である。 図中の各参照番号が示す名称を以下に挙げる。 １０：反力測定要素 １２：差圧（圧力差）測定要素 １４：エルボ部材 １６：外側エルボ １８：内側エルボ ２０：点 ２２：自白端部 ２４：弾性シール ２６：負荷セル ３０：環状空間 ３２：可とう性のシール部材 ３３：溜め ３４：圧力平衡ライン ３６：ろ過器 ３８：拘束部材 ４０：ロンド ４２ニブレート ４４：摩耗板 ４６．４６：ダイヤ７ラム形の密封圧力栓４８ニオリフ
イス板 ５０：水平管 ５２：圧力差読出し要素 ＼、／

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）コンジツトを流れる固体と空気の混合物の質量流
    量を測定するための装置において、 このコンジツト内のオリフイス流量計と； このオリフイス流量計を横切る圧力差 を測定するための手段と； このコンジツトに接続される第１の入口端部と自由出口
    端部を有する内側エルボと、 この内側エルボを包囲し、第１の入口端部近傍の内側エ
    ルボに一端で接続され、コンジツトに反対側の端部で接
    続される外側エルボと、 エルボを貫流するに従い方向が変化する流体により内側
    エルボへ印加される反力を検出するため適所で内側エル
    ボに接続される検出要素を有する負荷セルと を備えるコンジツトに接続される反作用質量流量計と を備える装置。
  2. （２）圧力差を測定するための手段は、オリフイス板の
    対向側部に配される第１・第２のダイヤフラム形の密封
    圧力栓を有する特許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. （３）内側エルボと外側エルボとの間に画成される環状
    空間を封止するための手段を有し、この環状空間は振動
    抑制用の流体で満たされる特許請求の範囲第１〜２項の
    いずれかに記載の装置。
  4. （４）外側エルボは第１の端部近傍で、内側エルボへ固
    定接続され、そして内側エルボの自由端部に、外側エル
    ボと内側エルボ間の可とう接続を有する特許請求の範囲
    第３項記載の装置。
  5. （５）環状空間とこの環状空間の下流のコンジツト間を
    接続し、膨脹用の溜めが接続される圧力平衡ラインを有
    する特許請求の範囲第４項記載の装置。
  6. （６）内側エルボは第１の入口端部近傍で区分され、そ
    してコンジツトに接続される第１の部材と第２の共軸部
    材と第１および第２の部材を結合する可とう性手段を備
    える特許請求の範囲第１項記載の装置。
  7. （７）少なくとも屈曲領域の内側エルボの内側部分に接
    続される摩耗板を備える特許請求の範囲第１項記載の装
    置。
  8. （８）外側エルボに接続され、内側エルボが予じめ決定
    した量を超えて撓む場合には内側エルボと接触するよう
    配置される拘束手段を備える特許請求の範囲第１項記載
    の装置。
JP60215254A 1984-10-01 1985-09-30 反作用質量流量測定装置 Granted JPS6190014A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/656,210 US4569232A (en) 1984-10-01 1984-10-01 Reaction mass flowmeter
US656210 1984-10-01

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Publication Number Publication Date
JPS6190014A true JPS6190014A (ja) 1986-05-08
JPH0441934B2 JPH0441934B2 (ja) 1992-07-09

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EP (1) EP0178104B1 (ja)
JP (1) JPS6190014A (ja)
KR (1) KR900003165B1 (ja)
AU (1) AU574843B2 (ja)
CA (1) CA1240854A (ja)
DE (1) DE3571500D1 (ja)
ES (1) ES8703196A1 (ja)
HK (1) HK96589A (ja)
IN (1) IN164324B (ja)
MX (1) MX162677A (ja)
ZA (1) ZA856803B (ja)

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