JPH0198522A - 粉粒体の空気輸送方法 - 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〕 本発明は粉粒体の空気輸送方法に係り、特に輸送管内に
間欠的な粉粒体のプラグを形成させながら粉粒体を空気
輸送する方法に関する。

〔従来の技術〕

この種、粉粒体のプラグを形成させながら、粉粒体を空
気輸送する方法は、粉粒体を低速、高濃度に輸送する場
合に適している。この方法は空気速度が１〜８ｍ／６程
度と低いので、輸送中での粉粒体の□破砕が少なく、輸
送管の摩耗も少ないという長所がある。一方、空気の静
圧力でプラグを押し動かして輸送することを原理として
いるので、輸送用の圧縮空気の圧力を２〜７　Ｋｑ／ｃ
ｍ”程度と高くしなければならず、また、プラグの長さ
が過大になると輸送管内で粉粒体が閉塞しやすいという
短所がある。特に、高圧の圧縮空気を用いるので粉粒体
を輸送管へ供給するための供給系の弁類はシール性が低
下し空気漏れが生じやすい。−旦、弁類のシール性が低
下すると、その部分に圧縮空気が高速で通り抜けるため
、弁シートの摩耗が加速し、漏れ空気量が級数的に増大
する。このため当初に設定した輸送用としての空気量で
は風量が不足し、輸送管内での粉粒体の閉塞を助長する
という悪循環があった。−旦、閉塞が発生すると、輸送
装置の全系統を停止しなげればならず、その回復には多
段の手間を必要とする。このような欠点をカバーするた
めに、圧縮空気の供給量を過大に設定しておき、゛前記
弁類からの空気漏れが生じても、輸送管での閉塞は最小
限防止するという方法も考えられる。しかしながら、こ
のような方法は、粉粒体を低速かつ高濃度に輸送し、粉
粒体の破砕や輸送管の摩耗を少なくできるというプラグ
輸送方式の長所を減殺するものであり、好ましい解決策
とはいえなかった。また、空気漏れが急速に進行した場
合には追従できないという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を改善し、輸送
管内に常に安定なプラグを形成し、粉粒体の低速、高濃
度輸送を安定に維持することができる粉粒体の空気輸送
方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、粉粒体を圧縮空気によって輸送管内に送り込
み、輸送管内に間欠的な粉粒体のプラグを形成させなが
ら空気輸送する方法において、前記輸送管の延在方向に
沿って複数箇所に圧力検出塵を設け、これらの圧力検出
塵から検出した前記複数箇所間の差圧に基づいて、輸送
管に供給する圧縮空気の量を調整するようにしたことを
特徴とする。

〔作　用〕

前記差圧の時間的な変化の状況と、輸送管内での粉粒体
の挙動とは密接な関係がある。したがって、差圧の時間
的な変化の状況が、安定なプラグを形成しているときと
一致するように、圧縮空気の供給量を調整すれば、粉粒
体の低速、高濃度輸送を安定に維持することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明を実施するための装置系統図である。粉
粒体は供給ホッパ３に入っており、受入弁２を開閉する
ことによって、供給ホッパ３内の粉粒体は下方の圧送タ
ンクｌに受入れられる。圧送タンク１の底部には輸送管
５が接続し、輸送管５の末端は貯槽６に通じる。圧送タ
ンクｌの上部には、コンプレッサ１０からの圧縮空気が
管路１１、流量調整弁４、管路１２を経て流入する。

また輸送管５が圧送タンクｌと接続する位置には、前記
流量調整弁４からの圧縮空気が加速弁１３を経て合流す
るようにされている。前記受入弁２、流量調整弁４、加
速弁１３は制御装置９によってその作動が制御される。

すなわち、受入弁２は圧送タンクｌや供給ホッパ３に設
けた粉粒体レベル計（図示せず）の信号もしくはタイマ
などによって０Ｎ−ＯＦＦ制御される。ま−た、流量調
整弁４は後述する演算装置１４からの信号に基いて制御
される。加速弁１３はタイマであらかじめ設定した時間
毎に０Ｎ−ＯＦＦ　（例えば開を４秒、閉２秒）を繰り
返す。

輸送管５の末端側、水平部には輸送管の延在方向に沿っ
て２箇所に圧力検出塵７，７が設けられている。圧力検
出塵７，７には差圧計８が接続しており、輸送管内での
上記２箇所間の差圧を検出する。この検出信号は刻々演
算装置１４に送られ、演算装置では差圧の時間的な変化
の状況を数値化して、この値を制御装置９に伝送する。

制御装置９では、この値に基づき流量調整弁４０開度を
制御する。

圧送タンクｌに受入れられた粉粒体は、管路１２から圧
送タンクｌ内に送給された圧縮空気によって、輸送管５
内にほぼ連続的に供給される。

一方、加速弁１３からは圧縮空気が輸送管５の始端部に
間欠的に送給される。このため、加速弁１３が閉の時に
、輸送管５内に平均的に供給された粉粒体は、加速弁１
３が開とされることによって、始端部付近の粉粒体が加
速弁１３からの圧縮空気の動エネルギによって加速され
、輸送管５内の前方側に粉粒体の集合、すなわちプラグ
を形成する。この際、管路１２から圧送タンク１に供給
される圧縮空気の量が相対的に減少するので、圧送タン
ク１から輸送管５に供給される粉粒体の量も相対的に減
少する。したがって、加速弁１３が開の時のプラグ形成
作用はスムースに行われる。

以上に説明したように、輸送管５内における粉粒体の間
欠的なプラグの形成は加速弁１３の開閉動作の１サイク
ル毎に１個のプラグが形成される作用によって実現する
。プラグを輸送管５内壁の抵抗に打ち勝って移動させる
駆動力は、プラグ前後の圧力差である。輸送管５内では
、プラグの前後で大きな圧力差を生じながら、プラグを
順繰りに輸送する。

したがって、前記圧力検出座７，７間の差圧、すなわち
差圧計８が検出する信号値の大きさは、圧力検出座７，
７間に存在するプラグ部分の長さにほぼ比例する。この
時の経時変化を第２図にモデル化して示す。図中（イ）
ｒｌはプラグの長さが圧力検出座の取付間隔（以下、検
出区間という。）よりも°長い場合であり、差圧は壷初
、検出区間に侵入した長さに比例して上昇したのち、検
出区間よりもプラグの長さが長い部分では主として検出
区間の大きさによって定まる最大値の差圧を示してプラ
グが摺動し、その後は検出区間に残存するプラグの長さ
に比例して差圧が低下する。一方、図中（ロ）（ホ）は
プラグの長さが検出区間よりも短い場合であり、差圧は
プラグの長さに対応した最大値を示してプラグが検出区
間内で摺動したのち、前記と同じく残存するプラグの長
さに比例して差圧が低下する。図中に）はプラグの長さ
が検出区間と一致する場合である。差圧が零の時間帯Ｔ
ｏは、この時間帯には検出区間内をプラグの少（とも一
部が通過しなかったことを示す。

以上に述べたように、差圧計８によって検出される差圧
は時々刻々変化し、その時々に通過するプラグの長さ、
プラグの圧密の程度、プラグの形成状態などによって変
化する。この差圧の変化の状態を比較的長い時間帯につ
いて例示すると第３図のようになる。

一方、粉粒体を輸送するための圧縮空気の量が過大であ
ると、たとえ、前記加速弁１３によって圧縮空気の送給
を間欠的に行うように操作しても、プラグが形成しにく
り、また、形成したプラグが崩壊しやすい。このため、
粉粒体は輸送管内で不規則な動きをしながら、はぼ連続
的に高速に移動する。この時の前記検出区間における差
圧の変化の状態を例示すると第４図のようになる。すな
わち、前記第３図に示したプラグ輸送の場合に比べて、
瞬時における差圧の最大値は小さく、差圧の変化の程度
は小さくて連続的な波形となっており、単位時間当りの
平均差圧も低下する。

逆に、粉粒体を輸送するための圧縮空気の奇が過少であ
ると、輸送管内においてプラグが長く形成され、閉塞の
傾向を示す。このため、前記検出区間をプラグが通過す
る時間帯が長くなり、単位時間当りの平均差圧が上昇す
る。

本発明は、上記に鑑みて発案されたものであって、本実
施においては、前記差圧計８の検出信号に基づいて、例
えば１分間毎に差圧の時間的平均を演算装置１４で演算
し、この結果を制御装置に送る。

制御装置では例えば、差圧の時間的平均ＰａがＱ、Ｑ　
Ｉ　Ｋｇ／ｃｍ２以下のときは、被輸送物である粉粒体
が前送圧送タンク１側から供給されていないとみなして
、運転を停止するか、もしくは風量をそのまま維持する
か適宜に選択して出力する。Ｐｄが０．０１〜０．ｌＫ
ｆ／α２では粉粒体の量に比べて、圧縮空気の供給量が
過剰であり、前記第４図で示した連続輸送のケースと判
断して風景を減少するように出力する。Ｐａが０．１〜
０．２Ｋｇ／ｃｍ”では良好なプラグ輸送が進行してい
ると判断して、風量をそのまま維持する。Ｐｄが０．２
Ｋｔ／α２を越えるときは、圧縮空気の供給量が実質的
に不足しており、粉粒体が輸送管内で閉塞傾向にあると
判断して、風量を増加するように出力する。風量を減少
増加させるための具体的手段は、前記流量調整弁４の開
度を段階的又はリニアに制御することによって実施する
。前記風量を制御するためのＰｄの設定値は、取扱う粉
粒体の性状、輸送管の口径、圧力検出座の位置、取付間
隔によって著しく変化するので、試行錯誤の上で最も適
した値を選定して設定すればよい。

圧力検出座は前記したように、輸送管５の末端側の水平
部に設けることが好ましい。すなわち、輸送管内におけ
るプラグの形成は始端側はど、粉粒体の離合、集散が激
しく、プラグの崩壊、再形成を繰り返す頻度が多いのに
比べ、末端側では一旦形成されたプラグは比較的整然と
管内を移動する。また、垂直部では粉粒体の落下現象が
観察され、プラグが不安定である。水平部においても粉
粒体の居残り現象等に起因してプラグの分割、合体とい
った現象が見受けられるが、垂直部に比べて安定してい
る。

圧力検出塵は２箇所に限らず、３箇所に設けて各検出座
相互間の差圧に基いて、制御するようにすれば、より一
層精密な運転が可能となる。また輸送管が特に長い場合
には、差圧検出を相互に離れた位置で複数箇所で行い、
これらの検出結果に基いてより精密な制御をするように
してもよい。

差圧を検出するための圧力検出塵の取付間隔（検出区間
）は、予想し得るプラグの好ましい長さ程度にする。検
出区間が必要以上に長いと、区間内に常時、１個以上プ
ラグが存在することになり、プラグ輸送独特の激しい差
圧の変化状況を確認することが難しくなる。逆に検出区
間が短いと、検出される差圧が相対的に小さ（なるので
運転状況の識別が困難になり、その分、制御の誤差が太
き（なる。

前記実施例では差圧の時間的な変化の状況として、差圧
の時間的平均値を演算したが、これに代って、差圧の時
間的偏差を演算し、この結果に基いて圧縮空気の供給量
を制御すればより一層安定な運転を実現できる。

さら如、差圧の時間的平均端と、時間的偏差を組み合せ
て木目細かな制御を行うようにしてもよい。さらには差
圧の経時変化を波形として認識し制御するようにしても
よい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数箇所間の差圧に基いて、輸送管に
供給する圧縮空気の量を調整するようにしたので、粉粒
体の供給系などにおいて空気漏れが生じていても、輸送
管内にプラグ輸送のための適正な圧縮空気を供給できる
。このため、粉粒体の低速、高濃度輸送を安定に維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置系絖図、第２図は
差圧の経時変化をモデル化した説明図、第３図はプラグ
輸送時の差圧の経時変化を例示した図、第４図はプラグ
輸送よりも高速に輸送した場合の差圧の経時変化を例示
した図である。 ｌ・・・圧送タンク、　　　２・・・受入弁。 ４・・・流量調整弁、　　　５・・・輸送管。 ７・・・圧力検出塵、　　　８・・・差圧計。 ９・・・制御装置、　　　ＩＯ・・・コンプレッサ。 １３・・・加速弁、　　　　　１４・・・演算装置。 第２図 Ｔ。 吟　聞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　粉粒体を圧縮空気によつて輸送管内に送り込み、輸送
   管内に間欠的な粉粒体のプラグを形成させながら空気輸
   送する粉粒体の空気輸送方法において、前記輸送管の延
   在方向に沿つて複数箇所に圧力検出座を設け、これらの
   圧力検出座から検出した前記複数箇所間の差圧に基づい
   て、輸送管に供給する圧縮空気の量を調整することを特
   徴とする粉粒体の空気輸送方法。