JPS6258134A - 微粉炭自動サンプリング装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は微粉炭の微粉度（粒度分布）を測定するためサ
ンプルを採取するときの装置に係）、特にサンプリング
管の閉塞を防止する微粉炭自動サンプリング装置に関す
るものである。

〈従来の技術及びその問題点〉 近年ボイラーは石油に代り石炭を燃やすことが多くなっ
て来た。石炭を燃焼させる場合、小型ボイラーでは石炭
の塊をそのままの状態で燃焼させるストーカ−焚きが多
いが大型ボイラーでは石炭を一旦微粉炭に粉砕して燃焼
させている。微粉炭に粉砕して燃焼させるには微粉度を
規定以下（２０ＣＩメツシユを８０％通過する）になる
よう石炭を粉砕する必要がある。微粉炭の粒径が大きい
と単位量当シの表面積が小さくなシ、これによって燃焼
が悪くなると共に未燃分も多くなる。従って微粉炭の粒
径はできるだけ細かい方が好ましい。

この微粉度を測定するにはミル（石炭粉砕機）よりボイ
ラーに供給される微粉炭を送炭管の途中で規定の方法に
よシ採集する必要がある。

採集の方法はＡＳＭＥ４．２では第１２図の如く送炭管
１の径方向直交２軸（ｚ、ｙ）上の数点でサンプリング
することになるが、ＤＩＮでは第１４図に示す様にＬ型
ノズル４を送炭管１内で第１５図の破線で示す如く左、
右に揺動させながら第１４図に示す如く前後動（手前、
奥）をさせノズル４の先端５が第１６図の如き軌跡６を
通るようにしてサンプリングする。ＤＩＮではＡＳＭＥ
の方法の考証も行なっており第１７図の如き送炭管１中
の微粉炭粒度分布に対して、ＤＩＮの方法の方が実状に
即した採集ができるとしている。

ところがその方法を実施する適当な装置が市場には存在
せず、現在は人間がＬ型ノズルを手に持ちストップウォ
ッチとスケール（物権）を使って感にたよってノズルを
送炭管内で動かしてサンプリングしているがその再現性
・信頼性には問題があり、加えて手動によるサンプリン
グでは多大の人手を要していた。

このため出願人はこの問題を解決する自動サンプリング
装置を開発した。（特願昭６０−１５３３８４号）しか
し実際に使用してみると使用開始に際しサンプリング管
内に微粉炭の詰シを生ずることがあり、更にまたサンプ
リング中にも詰りを生ずることが経験された。その原因
を調査した処、サンプリング管の温度が低く、微粉炭を
搬送している搬送気体（燃焼用一次空気）の温度が高い
と温度差があることにより、サンプリング管で搬送気体
（−次空気）中に含まれた水蒸気が冷却されて凝縮し、
微細な水滴となってサンプリング管内に付着し、これを
起点としてサンプルした微粉炭がこの水滴に堆積し詰υ
を生じ、更にサンプルの測定誤差の原因ともなっている
。

〈発明の目的〉 採取する微粉炭及び搬送気体中の水分がＬ型ノズル内に
凝縮し微粉炭の堆積の原因となることを防止し、加えて
起動時のノズル内堆積除去と測定時の堆積発生を防止す
る微粉炭自動サンプリング装置を提案することを目的と
する。

く手段の概要〉 この発明は微粉炭を自動サンプリングするものにおいて
、サンプリング管に保温装置を設け、かつ起動時にサン
プリング管内に堆積した微粉炭を排出清掃する圧力気体
供給管をサンプリング管に接続して設けた微粉炭自動サ
ンプリング装置である。

〈実施例１〉 第６図、第７図はサンプリング装置の構造を示す図面で
あり、スライドベース７上に摺動自在にフレーム８を載
置しスクリュー９とナンド１０により第７図のハンドル
１１を用いフレーム８を左右（紙面に垂直方向）に移動
可能とし、フレーム８ｊ：にガイドバー１２によりスラ
イドフレーム１３を移動可能に載置し、ボールスクリュ
ー１４とナツト１５によシスライドフレーム１３をフレ
ーム８上に前後動させる。ボールスクリュー１４の一端
にはギヤ１６を保持し、モータギヤ１７と噛み合ってい
る。モータ１８はギヤ１７を保持しフレーム８に装着さ
れている。スライドブラケット１９はスライドフレーム
１６に上下摺動自在に懸架されスクリュー２０によりハ
ンドル２１を用いスライドフレーム１６上を上下に移動
する。

またブラケット１９はウオームホイル付スリーブ２２を
回転自在に保持し、同時にウオームホイル付スリーブ２
２と噛み合っているウオーム２５を保持している。ウオ
ーム２６はモータ２４と連結され、モータ２４にはエン
コーダ２５がカップリング２６により繋がれている。

ウオームホイル付スリーブ２２には切欠き２７がありＬ
型ノズル４を突き通すことなく横から装着保持できるよ
うにしている。

上記の装置全体は送炭管１と相対位置を保った取付座２
８上に設置される。

前後動用モータ１８と揺動用モータ２４はＮ。

制御装置（図示せず）によシ駆動する。

以下図面に沿って５詳細に説明する。

第８図はサンプリングノズル４を前後動する図であり前
後動用モータ１８に取付けられたギヤ１７を介してボー
ルスクリュー１４のギヤ１６に前後動用モータ１８の回
転を伝えボールスクリュー１４と噛み合ったナツト１５
が前後動することによりナツト１５を保持したフレーム
１３及びその上に載置されたスライドブラケット１９．
スリーブ２２等がガイドバー１２上を前後動するもので
ある（実線位置から点線位置に移動）。

第９図はノズル４を左右に揺動する図であり、モータ２
４と連結されたウオーム２３が正逆転を繰シ返えすこと
によりウオーム２３と噛み合ったウオームホイル付スリ
ーブ２２が揺動し、スリーブ２２に固定したノズル４が
２点鎖線位置と点線位置を揺動運動するようにしたもの
である。′なお駆動装置とはモータとそれで駆動される
ウオームホイル等の組合せを称するものである。

第１０図は手動による左右位置合せを示す図でペース７
上を摺動するフレーム８をベース７に回転自在に固定し
たノ・ンドル１１とスクリュー９を廻すことによりスク
リュー９と噛み合ったナツト１０を移動させ、ナツト１
０を保持したフレーム８が実線位置から点線位置に動く
ようにしたものである。

第１１図は手動による上下位置合せを示す図でフレーム
１３上を摺動するブラケット１９をフレーム１３に回転
自在に固定したノーンドル２１とスクリュー２０を廻す
ことによシスクリユー２０と噛み合ったナツト（図示せ
ず）ｔ−移動させこのナツトを保持したブラケット１９
が実線位置から点線位置に動くようにしたものである。

上記の様な構造であるから、手動ハンドル１１゜２１を
使って中心の位置を上下左右に調整してＬ型ノズル４の
中心に合せた後、Ｌ型ノズル４を装着しＮｏ制御装置（
図示せず）によシ前後動モータ１８及び揺動モータ２４
を駆動すればノズル４の先端５を給炭管横断面につき均
等かつくまなく自動で動かすことが可能である。

第１図はこの発明の第１実施例を示すもので、保温装置
としてサンプリング管４の揺動軸心となる部の管に外管
３０を設けこの二つの管の間の環状通路３２に加熱され
た気体を供給するものである。なお外管６０の端部には
多孔性で通気するグラスウール等の充填剤５１を位置さ
せ、または外管端部を密閉する蓋６１αを設け、更に外
管の端部に近く小孔３３を設けて供給された加熱気体が
サンプリング管４全体を加熱保温するようにする、環状
通路３２内を流れる気体微速であり、かつその量も少な
いものですむ。

供給する加熱された気体としては空気予熱器からミルに
供給される一次空気の管路から分岐する管路を設けて採
取することができるＪ第３図） また前記環状通路３２にニクローム線コイルを位置させ
かつ絶縁材３４で絶縁しサンプリング管４を暖める電熱
ヒータ一手段を採用することができる。

この場合ニクロム線がサンプリング管に接触し局部昇温
、することのない様硬質の絶縁材筒内にサンプリング管
４を位置させておき、サンプリング管の温度も計測し爆
発９起点とならぬよう安全を計る必要がある。（第４図
） また小型のコンプレッサより圧力気体供給し、小型の加
熱装置で圧縮空気を加熱しく例えば８０℃位に）たのち
環状通路６２に供給することが安全上好ましい。ボイラ
起動時のように加熱源をボイラ機器に依存できないとき
に好適なものである。

第５図はサンプリング管４内に堆積した微粉炭を起動に
際し吹き飛ばす圧縮気体の供給手段を示すもので、サン
プリング管の吸引をエゼクタ−３５に依存する装置には
好ましいとする装置の配置を示すものである。

圧力気体供給源（図示せず）からの圧力気体は管路３６
．５７経由エゼクタ−５５に供給される。

この管路に分岐する管路３８を設け、バルブ３８（Ｚを
経由しサンプリング管４と接続する。

微粉炭堆積の吹きとばしに際してはサンプリング管４に
接続する弁３９は閉とする。

また更に管路６６よシ分岐する管路４０に弁４０αを設
け、これを外管６０と接続する。この管路４０に熱交換
器、又はヒーター４１を設けておけばサンプリング管を
加熱する気体を起動時でも環状通路６２に供給すること
ができ、サンプリング管４内に蒸気の凝縮して詰りを生
ずることを防止することができる。なおこの場合サンプ
リング管にサーモカップル（図示せず）を接続しておき
、温度が過昇することのないようにする装置を設はサン
プリング装置の安全装置とするものである。

〈発明の効果〉 この発明を実施することによシサンプリング管の温度は
一次空気の温度とほぼ等しいものにすることができ、サ
ンプリングガス中の蒸気が凝縮することなく、従って微
粉炭の付着堆積を生ずることもない。またサンプリング
に先立ち微粉炭堆積の吹き飛ばしができるので連続した
正しいサンプリング作業をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す装置の縦断面図、第
２図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第６図は保温装置として
一次空気を使用する場合の配管図、第４図は電熱ヒータ
ーでサンプリング管４を加熱する保温装置の部分断面図
、第５図はエゼクタ−空気によるサンプリング管内の堆
積吹き飛ばしの管路及び同じ圧力空気源からの圧力空気
を加熱して加熱装置とする説明の配管図、第６図は保温
装置なしの微粉炭サンプリング装置の縦断面図、第７図
は第６図のＡ−Ａ視図、第８図はモータ１８の駆動によ
る装置の前後変位を示す図面、第９図はＬ型ノズルの往
復回動を示す測面図、第１０図は手動による左右変位調
節を示す模式の図面、第１１図は手動による前後変位調
節を示す模式の図面、第１２図はＡＳＭＥの採集点を示
す図面、第１３図は従来の微粉炭採集装置を送炭管に接
続した状態を示す縦断面図、第１４図はＤＩＮＯＬ型ノ
ズルの前後変位を示す図面、第１５図はＬ型ノズルの往
復回動を示す図面、第１６図はＬ型ノズルの先端開口の
軌跡を示す平面図、第１７図は送炭管中の微粉炭の粒度
分布の１例を示す図面である。 １・・・送　炭　管　　　４・・・サンプリング管３０
・・・外　　　！　　　　５５・・・エゼクタ−４１・
・・ヒーター 第３図 第１２図　　第１３図 第１４図　　第１５図 第１６図　　第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送炭管内にサンプリング管を挿入し、送炭管内の微
   粉炭を自動サンプリングするものにおいて、前記サンプ
   リング管の外周に保温装置を設け、かつ起動時にサンプ
   リング管内に堆積した微粉炭を排出清掃する圧力気体供
   給管をサンプリング管に接続して設けたことを特徴とす
   る微粉炭自動サンプリング装置。 ２、前記圧力気体供給管に供給する圧力気体の温度を微
   粉炭を輸送するバーナ用一次空気の温度とほぼ等しいも
   のとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   微粉炭自動サンプリング装置。 ３、前記圧力気体供給管を、サンプリング管に吸引力を
   与えるエゼクター用圧力空気供給管より分岐する管路と
   し、かつ前記圧力気体供給管の一部に加熱装置を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の微粉炭の
   自動サンプリング装置。 ４、前記保温装置をサンプリング管とこれを囲む外管と
   の間の環状通路に加熱された流体を供給する装置とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の微粉炭自
   動サンプリング装置。 ５、加熱された流体をバーナ用一次空気とすることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の微粉炭自動サンプ
   リング装置。 ６、加熱された流体を電熱ヒータで加熱された気体とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の微粉炭
   自動サンプリング装置。 ７、保温装置をサンプリング管に設けた電熱ヒータとし
   、かつその最高温度をバーナ用一次空気の温度とほぼ等
   しくする安全装置を有するものとすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の微粉炭自動サンプリング装
   置。