JP6690966B2 - 粉体搬送システム、流量調整弁及び流量計 - Google Patents
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Description
例えば、搬送流路が曲り管を備える場合、粉体がその曲り管を流通した際の遠心力によって偏流する。このように粉体が偏流すると、曲り管より下流側の配管の摩耗を加速させてしまう。特に、高炉微粉炭吹込み装置のように、粉体の流速が高い場合、配管の摩耗量が増大する。
また、例えば、粉体流量計測手段は、粉体が偏流していた場合、粉体流量の測定誤差が大きくなるため、偏流を解消する目的で上流側と下流側に規定長さ(メーカー推奨長さ)の直管を設置しなければならない。このため、機器設置スペースを広く確保する必要があり、搬送流路が長くなると共にコストも増大する。また、粉体流量計測手段は、例えば、粉体流量調整手段の下流側で粉体の流量を計測するが、粉体流量調整手段が搬送流路の流路面積を徐々に開いていく流量調整弁の場合、この流量調整弁においても粉体の偏流が形成されるため、流量調整弁と粉体流量計測手段との間に規定長さの直管を設置しなければならない。また、粉体流量計測手段は、粉体流量調整手段の上流側で粉体の流量を計測する場合もあるが、その上流側に曲り管がある場合、その曲り管との間に所定長さの直管を設置しなければならない。
高炉微粉炭吹込み装置1(粉体搬送システム)は、微粉炭(粉体)をキャリアガス(気体)で高炉100の羽口に搬送するものである。高炉微粉炭吹込み装置1は、バグフィルター2と、ホッパー3,4,5と、キャリアガス供給装置6と、搬送流路7と、を備える。
ホッパー3は、バグフィルター2から供給された微粉炭を貯蔵し、該貯蔵した微粉炭を、開閉弁3aを開けてホッパー4に供給するものである。
ホッパー5は、ホッパー4から供給された微粉炭を貯蔵し、該貯蔵した微粉炭を、開状態の開閉弁5aを介して、搬送流路7に供給するものである。なお、ホッパー5から搬送流路7への微粉炭の供給は、図示しない高圧窒素ガスによりホッパー5の圧力を搬送流路7の圧力より若干高くすることで、ホッパー5に貯蔵した微粉炭を切り出していく。
搬送流路7は、ホッパー5から供給された微粉炭を、キャリアガス供給装置6から供給されたキャリアガスで搬送し、該搬送した微粉炭を高炉100の羽口から吹き込ませるものである。この搬送流路7は、搬送配管8と、分配器9と、を備える。
このため、搬送流路7は、複数の分配管10のそれぞれに、図2に示す流量調整弁16及び流量計18を設けている。すなわち、搬送流路7の分配器9の下流側の領域K1は、図2に示すような構成となっている。
図2に示すように、搬送流路7は、短管13と、開閉弁14と、短管15と、流量調整弁16(偏流形成部)と、偏流低減装置17と、流量計18と、直管19と、曲り管20と、を備える。
図3は、本発明の実施形態における偏流低減装置17が接続された流量調整弁16を示す断面図である。図4は、図3における流量調整弁16の矢視A−A図である。図5は、図3における偏流低減装置17の矢視B−B断面図である。図6は、図5における偏流低減装置17の矢視C−C断面図である。
図7に示す偏流低減装置17の突部32Aは、断面視で、台形状の第1膨出部33a及び第2膨出部33bを備える。この第1膨出部33aは、台形の脚を形成する傾斜面33a1と、台形の上底を形成する平面33a2と、台形のもう一つの脚を形成する傾斜面33a3とを備える。また、第2膨出部33bも、台形の脚を形成する傾斜面33b1と、台形の上底を形成する平面33b2と、台形のもう一つの脚を形成する傾斜面33b3とを備える。この突部32Aを通る流路面31aは、図8に示すように、基準となる流路面31に対し、微粉炭が偏流した側(−Y側)と反対側(+Y側)に偏心した円形に形成されている。上述した実施形態の突部32は流線形状であるが、この変形例にかかる突部32Aは、比較的加工し易い直線形状の組み合わせであるため、製造コストを低減できる。
図9に示す偏流低減装置17の突部32Bは、下流側の傾斜面33a3及び傾斜面33b3が切り欠かれている。すなわち、流路面31の片側(−Y側)に偏流している微粉炭を強制的に流路面31の中心側に向かって+Y側に導く作用は、突部32Bの上流側で行われるため、下流側の傾斜面33a3及び傾斜面33b3を切り欠き、垂直面33a4及び垂直面33b4としてもよい。これにより、突部32Bの長さが短くなるため、偏流低減装置17の全長を短くすることが可能となる。
図10に示す搬送流路7は、曲り管20(偏流形成部)の下流側に流量計18を備えている。なお、ここで言う「曲り管」とは、流体の流れ方向を変える曲り流路を備えるものを意味し、例えば、エルボ、レデューサ、T(ティ)、Y、ホース、ベンド等を含む。流量計18は、曲り管20の曲り流路の出口部に接続可能な偏流低減装置17を備える。すなわち、領域K3に配置された流量計18及び偏流低減装置17は、互いに接続されてユニット化されている。偏流低減装置17は、曲り管20の曲り流路の外側の流路面に対し突出した突部32(図5参照)を備える。曲り管20においても、微粉炭の偏流が形成されるため、曲り管20の下流側に偏流低減装置17を接続することで、曲り管20の直後において、微粉炭の偏流を低減し、搬送流路7の摩耗範囲を低減することができる。また、偏流低減装置17によって、曲り管20の下流側で微粉炭の流量を計測する流量計18と当該曲り管20とを短距離で接続することができ、省スペース化を図ることができる。
7 搬送流路
16 流量調整弁(偏流形成部)
17 偏流低減装置
18 流量計
20 曲り管(偏流形成部)
21 内部流路
21b 出口部
31 流路面
31a 流路面
32 突部
32A 突部
32B 突部
Claims (8)
- 粉体を気体で搬送する搬送流路を備え、
前記搬送流路には、前記粉体の偏流を形成する偏流形成部が設けられており、
前記搬送流路は、前記偏流形成部の下流側に、前記粉体が偏流した側の流路面に対し突出した第1膨出部と前記粉体が偏流した側と反対側の流路面に対して突出した第2膨出部とを備える偏流低減装置を有し、
前記第1膨出部は、前記第2膨出部よりも突出量が大であり、
前記搬送流路に直交する方向における前記第1膨出部及び前記第2膨出部を含む前記搬送流路の断面形状が曲面として形成されていることを特徴とする粉体搬送システム。 - 前記突部を通らない流路面の断面積を、前記粉体が偏流した側とその反対側とに分割する仮想線を基準としたとき、前記突部を通る流路面の断面積は、前記搬送流路を前記粉体が偏流した側の面積よりも、当該偏流した側と反対側の面積の方が大きい、ことを特徴とする請求項1に記載の粉体搬送システム。
- 前記偏流形成部は、流量調整弁である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の粉体搬送システム。
- 前記偏流形成部は、曲り管である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の粉体搬送システム。
- 前記搬送流路は、前記偏流低減装置の下流側に、前記粉体の流量を計測する流量計を備える、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粉体搬送システム。
- 前記搬送流路は、前記偏流低減装置の下流側に、流量調整弁を備える、ことを特徴とする請求項1または2に記載の粉体搬送システム。
- 内部流路と、前記内部流路を片側から開いていく弁体を備える流量調整弁であって、
前記内部流路の出口部に、前記片側の流路面に対し突出した第1膨出部と前記片側の反対側の流路面に対して突出した第2膨出部とを備える偏流低減装置が接続されており、
前記第1膨出部は、前記第2膨出部よりも突出量が大であり、
前記内部流路に直交する方向における前記第1膨出部及び前記第2膨出部を含む前記内部流路の断面形状が曲面として形成されていることを特徴とする流量調整弁。 - 流体の流れ方向を変える曲り流路を備える曲り管の下流側で流体の流量を計測する流量計であって、
前記曲り流路の出口部に接続可能な偏流低減装置を備え、
前記偏流低減装置は、前記曲り流路の外側の流路面に対し突出した第1膨出部と前記曲り流路の内側の流路面に対して突出した第2膨出部とを備え、
前記第1膨出部は、前記第2膨出部よりも突出量が大であり、
前記曲り流路に直交する方向における前記第1膨出部及び前記第2膨出部を含む前記曲り流路の断面形状が曲面として形成されていることを特徴とする流量計。
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| JP2016046036A JP6690966B2 (ja) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | 粉体搬送システム、流量調整弁及び流量計 |
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