JPS63288819A

JPS63288819A - スラリ−輸送装置

Info

Publication number: JPS63288819A
Application number: JP12136787A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Aoki; 青木　弘志; Takashi Ogawa; 高志小川; Ichiro Toma; 當麻　一郎
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1988-11-25

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〕本発明は石炭、固体触媒、砂等の固体粒子と油。

と水等の液体存の混合流体であるスラリーを配管で輸送す
る装置に係り、固体粒子の沈降による管内流路の閉塞を
防止する手段を備えたスラリー輸送装置に関する。

〔従来の技術〕

スラリー輸送において、装置設計上及び運転上量も留意
する事項はスラリー中の固体粒子の沈降にｋする問題で
ある。スラリーの配管輸送中。

固体粒子の沈降が起こり、一旦流路を閉塞してしまうと
、輸送は停止され、再起動も不可能になる。

このような場合、高圧水で徐々に押し出すか、または配
管を取り外して手作業による管内清掃を行わなければな
らず、輸送が長時間停止されると共に多大の労力を要す
る。特に長距離輸送配管等の場合には、この損失は極め
て大きなものになる。

このような不測の事態を惹起せぬよう、従来から装置上
、運転管理上の細かい検討がなされている。

従来のスラリー輸送装置においては、固体粒子の沈降を
防止するために、スラリーの管内流速を沈降限界流速（
固体の密度、固体の粒子径、液体の密度、液体の粘度、
スラリー中の固体含有率。

配管径等から決定される）以上にして輸送を行っている
。また、固体粒子を超微細化して沈降速度を小さくシ、
沈降防止をすることも行われているものに例えば特開昭
５８−５０１１８３号公報がある。

第４図は従来のスラリー輸送装置の構成図である。第４
図において、払出し側貯槽１は吸込側配管３を介してポ
ンプ４に接続している。ポンプ４の吐出部に接続された
輸送配管５はその先端に流１１１節計６を備え、この流
量計６は受入れ側扉管７に取付けられている。輸送配管
５の先端付近には戻り配管８が分岐され、その先端は払
出し側貯槽１に接続されている。

また、吸込み側扉管３及び戻り配管８には装置停止時用
のスラリー排出ノズル９及び１ｏが設けられている。

このように構成された装置によりスラリーを輸送する場
合、まず、バルブ１１及び１３を開き、その他のバルブ
を閉じてポンプ４を起動する。次にバルブ１２を適度の
開度にして、スラリーの管内流速を沈降限界流速以上に
し輸送を開始する。この操作により、払出し側貯槽ｌに
貯留されたスラリーは吸込み側扉管３．ポンプ４．輸送
配管５．戻り配管８を経由して払出し側貯槽に戻ってく
る。このようにスラリーを循環させた状態にした後、流
Ｍ調節計６のバルブを適度に開き、受入れ側貯槽７への
輸送を開始する。この際、戻り配管８の管内流速が沈降
限界流速以下にならないようにバルブ１２の開度を再び
調整する。スラリーの輸送を終了させる場合は、流量調
節計６のバルブを閉じるだけで、ポンプ４は停止せずス
ラリーの循環は継続する。装置を停止する場合は１通常
の液体輸送の場合のように直ちにポンプ４を停止させる
と。

固体粒子が沈降して管内を閉塞し、再起動ができなくな
る。そこで、ポンプ４の停止に先立って。

ノズル９から液体を送り込みノズル１０かち排出する操
作を行い、配管内を液体で置換した後ポンプ４を停止す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来技術には幾多の解決すべき問題点があった
。まず沈降・閉塞現象を防止するためにスラリーの配管
に払出し側と受入れ側の間を循環するための戻り配管を
設けることは、装置上の無駄である０次に、スラリーが
沈降限界流速以上になる管内流速は、実際に必要とする
輸送量の数倍以上のスラリーを循環させることとなり、
ポンプや配管が大型になると共に不必要な動力を消費し
ている。

また、スラリーの管内流速が速いので、固体粒子による
配管内面の摩耗が起こり、配管寿命が短い。更につ装置
停止時には配管内を液体で置換する作用がある。そして
、固体粒子の超微細化による沈降防止を行った場合には
、粉砕費は多額を要し、輸送費の大幅な上昇となる。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、スラリーの管内流速を遅くしても閉塞が起こら
ず、戻り配管を設ける必要もない本発明は輸送配管の経
路に複数基の振動発生器を配置したことを特徴とするス
ラリー輸送装置である。

〔作　用〕

振動発生器から発生した振動は配管壁を介してスラリー
に伝播する。この振動により、スラリー中の固体粒子は
浮動して沈降が抑制され、配管の閉塞が防止される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すスラリー輸送装置の構
成図である。第１図において、払出し側貯槽ｌはスラリ
ーを均一に混合させておく攪拌機２を備え、吸込み側扉
管３を介してポンプ４と接続している。ポンプ４と受入
れ側貯槽７は輸送配管５で接続され、スラリーの輸送流
路を形成している。

吸込み側扉管３及び輸送配管５の外側には、適当な間隔
をおいて、振動発生器であるパイブレーク１４を備えて
いる。パイブレーク１４の設置間隔はスラリーの性状に
より適宜法める。そして吸込み側扉管３及び輸送配管５
の一部は、材質を変えフレキシブルチューブ１５になっ
ている。このフレキシブルチューブ１５はポンプ、貯槽
、流量計等の機器との接続部またはその近傍及びパイブ
レーク１４の設置箇所近傍に配置して、パイブレーク１
４から発生する振動の伝播を防止し１機器を保護してい
−また、配管経路の支持部は防振材を介して配管の取付
をしており、配管を取付けた構造物への振動伝播も抑制
している。防振材としては、配管サポートにおいてはゴ
ム材１６．構造物においてはスプリング１７が使用され
ている。そして、流量調節計６の位置は従来の装置と異
なり、払出し側に配置され、運転操作が容易になってい
る。

次にこの装置の作用について説明する。バルブ１１を開
け、ポンプを起動する。次にバルブ１２を開け、流量調
節計６のバルブ開度を適度にすると。

スラリーの輸送が開始される。これと同時にパイブレー
ク１４も起動し、配管内のスラリーを振動させる。この
振動により１図体粒子の沈降が抑制され、スラリーの管
内流速を遅くしても配管を閉塞しることなく輸送するこ
とができる。スラリーのゆゆうを停止する場合は１通常
の液体輸送の際と同様に、所要のバルブを閉めポンプを
停止するするだけでよい。但し、バイブレータ１４の稼
動は継続する必要がある。

次に本発明の装置によりスラリーを◆０送した実験例に
ついて説明する。使用した装置は第１図と同じ構成であ
り、輸送配管５は呼び径８０Ａ、長さ６０ｍの鋼管で、
この輸送配管５の外側には１５ｍ間隔にバイブレータ１
４を配置した。また、輸送管５の一部には透明管を使用
して配管の内部が観察できるようにした。この装置によ
り１粒径が０．３＋ｎ＋ｎ以下の石炭４０終重量％、軽
油６０重量％のスラリーを輸送し、パイブレーク１４の
起動の有無についての比較を行った。スラリーの輸送に
先立ち、輸送配管５内を軽油で満たしておき、前記スラ
リーを０．２ｍ／秒の低流速で輸送した。

なお、このスラリーの沈降限界流速は約０．８ｍ／秒で
あった。

第２図はスラリーの輸送開始後５分間隔で輸送配管５の
末端からスラリーを採取し、固体含有率測定した結果を
表した図である。第２図によればバイブレータ１４を起
動した場合には、輸送開始後１０分以内で輸送したスラ
リーの固体含有率と同じ４０重量％に達しているのに対
し、パイブレーク１４を起動しない場合には、　４０分
以上経過しても固体含有率は４０重量％に到達せず、輸
送途中の配管内で沈降が起きていることを示している・
第３図は輸送配管５の透明部を観察し、配管の底部に沈
降した石炭粒子の層厚の刑経時変化を表した図である。

だい３図によれば、バイブレータ１４を起動した場合に
は２石炭粒子は僅かに沈降しているのが認められる程度
であるのに対し、パイブレーク１４を起動しない場合に
は１時間の経過と共に層厚が増し、明らかに多量の沈降
が起きていることが分かる。

また、この実験とは別に行った実験において。

輸送配管５の一部に１部分的に淀みのできる構造の配管
材を配置し、前記実験と同一の条件でスラリー輸送を行
った。この淀みのできる構造部での石炭粒子の沈降状況
を観察したところ、パイブレークを起動していれば、こ
のような部分にも沈降み起きなかった。

このように、スラリーを振動させると、管内流速を沈降
限界流速のＡの低流速で長時間輸送を行っても固体粒子
の沈降は起こらず、更に、淀みの部分にも／１ｌＩ−降
抑制効果があることが分かり、パイブレークの設置は有
効な沈降防止手段であることが確認された。

〔発明の効果〕

以上のように１本発明においては、固体粒子の沈降を防
止する手段を備えているので、スラリーを循環させる必
要はなく、従って戻り配管が不要になると共に、スラリ
ーの送り量を大幅に減少させることができる。

このため、ポンプ、配管及び配管系の機器が非常に小型
になり、所要動力の節＄ｉ量も大きい。

また、スラリーの管内流速は、従来の技術からすれば常
識外の低流速でよいので、配管内面の摩耗が起こらず配
管の寿命が長くなると共に、配管内の摩擦抵抗が小さく
なり、ポンプの所要動力は一層軽減される。

更に、配管経路に淀みの生ずる形状部を設けることもで
き、配管設計上の制約が緩和される。

更にまた。固体粒子を超微細化するような多額の粉砕を
要する沈降防止手段を採用する必要もない。

このように９本発明は配管閉塞の心配がない装置である
ので、長距離輸送パイプラインでのスラリー輸送にも適
用でき、極めて有用な発明である・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスラリー輸送装置の工
程図である。第２図及び第３図は本発明によりスラリーを輸送した実
験結果を示した図である。第４回は従来のスラリー輸送装置を示す工程図である。４・・・ポンプ、　　５・・・輸送配管。１４・・・パイブレーク特許上、７人　　　　日本Ｍ管株式会社第１図助ご管の壁籾子りπ陽届肩（ｃｍ　） −〜　　　　　０ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

　スラリーを輸送するポンプと、ポンプの吐出部に接続
された輸送配管とを具備するスラリー輸送装置において
、前記輸送配管の経路に複数基の振動発生器を配置した
ことを特徴とするスラリー輸送装置。