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JP7242440B2 - Suction nozzle, pneumatic unloader and particle suction method - Google Patents
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Description

本発明は、吸引ノズルおよびニューマチックアンローダに関する。 The present invention relates to suction nozzles and pneumatic unloaders.

従来、魚介類など水産物の養殖では、海上に設置された貯留槽に飼料を貯留しておき、貯留槽から供給される飼料を生簀に収容された魚介類に給餌するシステムが利用されている(例えば特許文献1参照)。このような養殖システムでは、飼料を積んだバルク船から海上の貯留槽へ飼料を補給するために、ニューマチックアンローダが利用されている。 Conventionally, in the aquaculture of marine products such as fish and shellfish, a system has been used in which feed is stored in storage tanks installed on the sea, and the feed supplied from the storage tank is fed to fish and shellfish stored in fish cages ( For example, see Patent Document 1). In such aquaculture systems, pneumatic unloaders are used to supply feed from bulk ships loaded with feed to storage tanks at sea.

また、近年、エネルギー取引において化石燃料と同様の扱いを受けるようになった木質ペレットおよび高密度化した半炭化木質ペレット等も、国内消費量が増加するに伴い海外から輸入量も増加している。現在はコンテナ輸送が主であるが、バルク船の輸送も増加しており、ニューマチックアンローダの利用が増加すると見込まれる。 In recent years, wood pellets and densified semi-carbonized wood pellets, which have come to be treated in the same way as fossil fuels in energy trading, have been imported from overseas as well as domestic consumption has increased. . Currently, container transportation is the main transportation, but the transportation of bulk ships is also increasing, and it is expected that the use of pneumatic unloaders will increase.

一般に、ニューマチックアンローダは、船舶の荷役物(小麦など)の荷揚げに利用されており、真空ブロアと、真空ブロアに接続された搬送管と、搬送管の先端に接続される吸引ノズルとを備えている。荷揚げの際、吸引ノズルは、船舶上の荷役物に上方から差し込まれ、真空ブロアの吸引力により荷役物を吸い上げる。吸引ノズルに吸い込まれた荷役物は、搬送管内を空気搬送され、陸上のタンク等に貯留される。このようなニューマチックアンローダは、他のグラブバケット式や機械式のアンローダーに比べて、揚程に制約が生じる場合があるものの、所要動力に大きな差はなく、荷役機械としての構造が簡単で、バルク船側にも特段の改造を必要としない等の特長がある。 Generally, a pneumatic unloader is used to unload cargo (wheat, etc.) from a ship, and is equipped with a vacuum blower, a transfer pipe connected to the vacuum blower, and a suction nozzle connected to the tip of the transfer pipe. ing. At the time of unloading, the suction nozzle is inserted into the cargo on the ship from above, and the cargo is sucked up by the suction force of the vacuum blower. The cargo sucked into the suction nozzle is pneumatically conveyed through the conveying pipe and stored in a land tank or the like. This type of pneumatic unloader may have a limited lifting height compared to other grab bucket or mechanical unloaders, but there is no big difference in the required power, and the structure as a cargo handling machine is simple. It also has the advantage of requiring no special modification on the bulk carrier side.

上述のようなニューマチックアンローダで使用される吸引ノズルは、二重管構造を構成する外筒および内筒を備えており、内筒が吸引する荷役物の吸引効率を、外筒と内筒との間に生じる二次空気流によって向上させている(例えば特許文献2参照)。
また、このような吸引ノズルでは、従来、内管がベルマウス形状、外管が絞り形状である三次元曲面を形成する「ベルマウス/絞り構造」が採用されている。これは、「ベルマウス/絞り構造の吸引ノズル」の方が、内管および外管がそれぞれ直管形状である「直管/直管構造」の吸引ノズルよりも、高い吸引効率で粉粒体を吸引できる、という知見に基づいている(例えば非特許文献1参照)。
A suction nozzle used in a pneumatic unloader as described above has an outer cylinder and an inner cylinder that constitute a double pipe structure. It is improved by a secondary air flow generated during (see, for example, Patent Document 2).
Further, such a suction nozzle conventionally employs a "bell mouth/throttle structure" in which the inner tube forms a bell mouth shape and the outer tube forms a throttle shape, forming a three-dimensional curved surface. This is because the "bell mouth/squeeze structure suction nozzle" has a higher suction efficiency than the "straight tube/straight tube structure" suction nozzle whose inner and outer tubes are straight. can be sucked (see, for example, Non-Patent Document 1).

特開2018-11572号公報JP 2018-11572 A 特開2013-159468号公報JP 2013-159468 A

狩野武著「粉粒体吸引ノズルの性能向上に関する研究」化学工学論文集第10巻第2号(1984)Takeshi Kano, "Study on Performance Improvement of Powder Suction Nozzle", Kagaku Kogaku Ronbunshu, Vol. 10, No. 2 (1984)

しかし、上述の非特許文献1は、直径約1mmの粉粒体を吸引する場合における吸引ノズルの吸引効率を実証しているが、養殖用飼料や木質ペレット等の粒体は、非特許文献1で開示されている粉粒体より大きな直径を有する。すなわち、従来では、養殖用飼料や木質ペレット等の粒体を吸引する場合における吸引ノズルの吸引効率について、十分な検討がされていない。
また、従来で採用されているベルマウス/絞り構造の吸引ノズルは、複雑な三次元曲面を形成しているため、その製造や補修が困難である。
However, the above-mentioned Non-Patent Document 1 demonstrates the suction efficiency of the suction nozzle when sucking powder particles with a diameter of about 1 mm, but granules such as aquaculture feed and wood pellets are non-patent document 1 have a larger diameter than the granules disclosed in. That is, conventionally, sufficient examination has not been made on the suction efficiency of the suction nozzle when sucking grains such as aquaculture feed and wood pellets.
In addition, the bell mouth/squeeze structure suction nozzle that is conventionally used forms a complicated three-dimensional curved surface, so that it is difficult to manufacture and repair it.

本発明の目的は、最小寸法2mm以上の粒体に対して吸引効率を低下させずに構造を簡素化できる吸引ノズルおよびニューマチックアンローダを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a suction nozzle and a pneumatic unloader that can simplify the structure without lowering the suction efficiency for granules with a minimum dimension of 2 mm or more.

本発明は、最小寸法2mm以上の粒体を吸引する吸引ノズルであって、前記粒体を流通させる粒体流路が内側に形成される内筒と、前記内筒を囲うように前記内筒と同軸に配置され、前記内筒の外周面との間に空気を流通させる空気流路が形成される外筒と、を備え、前記内筒および前記外筒は、それぞれ内径が一定であり、前記粒体流路の流入口を形成する内筒先端部は、前記空気流路の流出口を形成する外筒先端部から突き出して配置され、前記内筒の前記内径をDとしたとき、前記外筒先端部から前記内筒先端部までの軸方向の距離は、0より大きく、かつ、1.00D以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
本発明において、最小寸法とは、粒体の外形における最小の寸法であり、ペレットなどの直径、長さ、幅などのうち最小の値を示す寸法をいう。
The present invention is a suction nozzle for sucking granules having a minimum dimension of 2 mm or more, comprising: an inner cylinder formed inside with a granule flow path for circulating the granules; and the inner cylinder surrounding the inner cylinder. an outer cylinder arranged coaxially with the outer cylinder and formed with an air flow path for circulating air between the inner cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder, wherein the inner cylinder and the outer cylinder each have a constant inner diameter, The tip of the inner cylinder that forms the inlet of the granule flow path is arranged so as to protrude from the tip of the outer cylinder that forms the outlet of the air flow path. The distance in the axial direction from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is set to be greater than 0 and equal to or less than 1.00D.
In the present invention, the minimum dimension is the minimum dimension in the outer shape of the granule, and refers to the dimension showing the minimum value among the diameter, length, width, etc. of the pellet.

本発明の吸引ノズルは、内筒および外筒の各内径が一定であるため、ベルマウス/絞り構造により構成された従来の吸引ノズルに比べて、簡単な三次元形状を形成する。
また、本発明の吸引ノズルは、内筒先端部および外筒先端部が粒体層に挿入された状態で、内筒に接続された外部の負圧源が駆動することにより、粒体を吸引する。このとき、内管の粒体流路には、粒体層の粒体を吸引する気流が生じ、内筒と外筒との間の空気流路には、粒体流路の流入口(粒体流入口)付近に生じる吸引力を原因とした二次空気流が生じる。
ここで、粒体流入口を形成する内筒先端部は、空気流路の流出口(空気流出口)を形成する外筒先端部から適切な距離だけ突き出した状態に配置されている。このため、空気流出口から流出した二次空気流は、粒体層の広範囲に浸透し、当該粒体層を広範囲で流動化させることができる。
また、二次空気流が粒体層の広範囲に浸透することにより、この二次空気流が各粒体を吸引ノズルの中心軸に向かって押す力(押力)は小さくなり、粒体流路を流れる粒体の流束の径を大きくすることができる。これにより、粒体の吸引効率を高めることができる。また、最小寸法2mm以上の粒体は、従来の吸引ノズルが対象としている最小寸法1mm以下の粒体と比べて、二次空気流の流れに乗り難いため、上記押力を小さくすることの効果が従来よりも大きい。
これにより、本発明の吸引ノズルは、従来の吸引ノズルによる吸引効率と同程度以上の高い吸引効率で、最小寸法2mm以上の粒体を吸引することができる。
したがって、本発明によれば、最小寸法2mm以上の粒体を吸引する場合でも、吸引効率を低下させずに構造を簡素化できる吸引ノズルが提供され、吸引ノズルの製造や補修が容易になる。
The suction nozzle of the present invention forms a simple three-dimensional shape as compared to conventional suction nozzles constructed with a bellmouth/restriction structure because the inner diameters of the inner and outer cylinders are constant.
Further, the suction nozzle of the present invention sucks granules by driving an external negative pressure source connected to the inner cylinder with the tip of the inner cylinder and the tip of the outer cylinder inserted into the granule layer. do. At this time, an air flow that sucks the granules in the granule layer is generated in the granule channel of the inner pipe, and the inlet of the granule channel (granule A secondary air flow occurs due to the suction force generated near the air inlet.
Here, the tip of the inner cylinder that forms the granule inlet is arranged to protrude by an appropriate distance from the tip of the outer cylinder that forms the outlet of the air flow path (air outlet). Therefore, the secondary air flow flowing out from the air outlet can permeate a wide range of the granule layer and fluidize the granule layer over a wide range.
In addition, since the secondary air flow permeates a wide range of the granule layer, the force (pushing force) of the secondary air flow pushing each granule toward the central axis of the suction nozzle is reduced, and the granule flow path The diameter of the flux of granules flowing through the can be increased. As a result, it is possible to increase the suction efficiency of the granules. In addition, granules with a minimum dimension of 2 mm or more are less likely to ride in the flow of the secondary air flow than granules with a minimum dimension of 1 mm or less, which are targeted by conventional suction nozzles. is larger than before.
As a result, the suction nozzle of the present invention can suck granules with a minimum size of 2 mm or more with suction efficiency as high as or higher than that of a conventional suction nozzle.
Therefore, according to the present invention, there is provided a suction nozzle whose structure can be simplified without lowering the suction efficiency even when granules with a minimum dimension of 2 mm or more are sucked, and the suction nozzle can be manufactured and repaired easily.

本発明の吸引ノズルにおいて、前記粒体流路の断面積に対する前記空気流路の断面積の比は、0.17以上かつ0.50以下の範囲に設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、粒体の吸引効率を向上させることができる。
本発明において、粒体流路の断面積および空気流路の断面積とは、各々の流路において粒体および空気が流れる方向に直交する断面積をいう。
In the suction nozzle of the present invention, it is preferable that the ratio of the cross-sectional area of the air flow path to the cross-sectional area of the particle flow path is set within the range of 0.17 or more and 0.50 or less.
According to such a configuration, it is possible to improve the suction efficiency of the granules.
In the present invention, the cross-sectional area of the granule channel and the cross-sectional area of the air channel refer to cross-sectional areas perpendicular to the direction in which the granules and air flow in each channel.

本発明の吸引ノズルにおいて、前記外筒先端部から前記内筒先端部までの前記距離は、0.17D以上かつ0.83D以下の範囲に設定されていることが好ましい。
このような本発明の吸引ノズルにおいては、前記粒体流路の断面積に対する前記空気流路の断面積の前記比は、0.20以上かつ0.40以下の範囲に設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、粒体の吸引効率をより向上させることができる。
In the suction nozzle of the present invention, it is preferable that the distance from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is set within a range of 0.17D or more and 0.83D or less.
In such a suction nozzle of the present invention, the ratio of the cross-sectional area of the air flow path to the cross-sectional area of the particle flow path is set in the range of 0.20 or more and 0.40 or less. preferable.
According to such a configuration, it is possible to further improve the suction efficiency of the granules.

本発明の吸引ノズルにおいて、前記外筒先端部から前記内筒先端部までの前記距離は、0.17D以上かつ0.67D以下の範囲に設定されていることが好ましい。
このような本発明の吸引ノズルにおいては、前記粒体流路の断面積に対する前記空気流路の断面積の前記比は、0.25以上かつ0.33以下の範囲に設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、粒体の吸引効率を最も向上させることができる。
In the suction nozzle of the present invention, it is preferable that the distance from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is set within a range of 0.17D or more and 0.67D or less.
In such a suction nozzle of the present invention, the ratio of the cross-sectional area of the air flow path to the cross-sectional area of the particle flow path is set in the range of 0.25 or more and 0.33 or less. preferable.
According to such a configuration, the suction efficiency of the particles can be most improved.

本発明のニューマチックアンローダは、上述の吸引ノズルを備えることを特徴とする。これにより、上述した本発明の吸引ノズルの効果と同様の効果を奏する。 A pneumatic unloader of the present invention is characterized by comprising the suction nozzle described above. As a result, the same effects as those of the suction nozzle of the present invention described above can be obtained.

本発明によれば、最小寸法2mm以上の粒体に対して吸引効率を低下させずに構造を簡素化できる吸引ノズルおよびニューマチックアンローダを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the suction nozzle and pneumatic unloader which can simplify a structure can be provided, without reducing suction efficiency with respect to the particle of minimum dimension 2 mm or more.

本発明の一実施形態の養殖システムの一部を示す模式図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram which shows a part of culture system of one Embodiment of this invention. 前記実施形態の吸引ノズルを示す断面図。Sectional drawing which shows the suction nozzle of the said embodiment. 二重管先端部ずれ量と固気比との間の関係を示すグラフ。5 is a graph showing the relationship between the amount of deviation of the tip of the double tube and the solid-gas ratio; 二重管断面積比と固気比との間の関係を示すグラフ。4 is a graph showing the relationship between the double tube cross-sectional area ratio and the solid-gas ratio; ペレットの直径と固気比との間の関係を示すグラフ。Graph showing the relationship between pellet diameter and solid-gas ratio. 吸引ノズルにより吸引されるペレットの動きを示す模式図。The schematic diagram which shows a motion of the pellet sucked by the suction nozzle. 吸引ノズルにより吸引されるペレットの動きを示す模式図。The schematic diagram which shows a motion of the pellet sucked by the suction nozzle. 吸引ノズルにより吸引されるペレットの動きを示す模式図。The schematic diagram which shows a motion of the pellet sucked by the suction nozzle. 従来の吸引ノズルを示す断面図。Sectional drawing which shows the conventional suction nozzle.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔養殖システム100〕
図1において、養殖システム100は、複数の生簀(図示省略)と、これらの生簀に飼料を供給する給餌装置10と、給餌装置10に飼料を補給するニューマチックアンローダ20と、海上に設置された構造体40とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Aquaculture system 100]
In FIG. 1, an aquaculture system 100 includes a plurality of cages (not shown), a feeding device 10 that supplies feed to these cages, a pneumatic unloader 20 that supplies feed to the feeding device 10, and a and a structure 40 .

給餌装置10は、粒状の飼料が貯留される貯留槽11と、貯留槽11から生簀に至る搬送管12と、搬送管12の内部に搬送気流を形成する気流発生装置13とを有する。
貯留槽11は、構造体40のうちの海面上の部分に設置されている。また、貯留槽11は、いわゆるホッパなどで構成され、内部に粒体状の飼料を貯留するとともに、下部の供給部110から所定量ずつの飼料を供給可能である。搬送管12は、一端が貯留槽11の供給部110に接続されるとともに、他端(図示省略)が生簀に導入されている。気流発生装置13は、電動モータもしくはエンジン駆動の空気圧縮機などで構成され、圧縮空気を搬送管12の一端に供給することで、貯留槽11の供給部110からの飼料を生簀に向けて気流搬送することができる。
The feeding apparatus 10 has a storage tank 11 in which granular feed is stored, a transport pipe 12 extending from the storage tank 11 to a fish tank, and an airflow generator 13 that forms a transport airflow inside the transport pipe 12 .
The storage tank 11 is installed in a portion of the structure 40 above the sea surface. Further, the storage tank 11 is configured by a so-called hopper or the like, and can store granular feed inside and can supply a predetermined amount of feed at a time from a supply section 110 at the bottom. One end of the transport pipe 12 is connected to the supply section 110 of the storage tank 11, and the other end (not shown) is introduced into the fish tank. The airflow generator 13 is composed of an electric motor or an engine-driven air compressor or the like. can be transported.

なお、本実施形態における飼料は、最小寸法2mm以上の粒体である。粒体の形状は、特に限定されないが、例えばペレット形状(図6のペレットpt参照)である。飼料がペレット形状の粒体である場合、ペレットptの直径dpおよび長さlpがそれぞれ2mm以上であればよい(図6~8参照)。一方、飼料が他の形状の粒体である場合、当該形状の最小の寸法が2mm以上であればよい。 It should be noted that the feed in the present embodiment is granular with a minimum dimension of 2 mm or more. The shape of the granules is not particularly limited, but is, for example, a pellet shape (see pellet pt in FIG. 6). When the feed is pellet-shaped granules, each of the diameter dp and the length lp of the pellet pt should be 2 mm or more (see FIGS. 6 to 8). On the other hand, when the feed is granules of other shapes, the minimum dimension of the shape should be 2 mm or more.

ニューマチックアンローダ20は、構造体40のうちの海面上の部分に設置された分離機21と、分離機21に接続された負圧源としての真空ブロア22と、分離機21に接続された搬送管23と、搬送管23の先端に接続され、船舶5に積載された飼料の中に差し入れられる吸引ノズル30とを備える。
船舶5に積載された飼料は、空気とともに吸引ノズル30に吸い込まれた後、搬送管23を介して分離機21へと導入される。そして、分離機21により空気から分離された飼料は、貯留槽11に供給される一方、飼料から分離された空気は、真空ブロア22に吸入される。
The pneumatic unloader 20 includes a separator 21 installed in a portion of the structure 40 above the sea surface, a vacuum blower 22 as a negative pressure source connected to the separator 21, and a carrier connected to the separator 21. A pipe 23 and a suction nozzle 30 connected to the tip of the transport pipe 23 and inserted into feed loaded on the ship 5 are provided.
The feed loaded on the ship 5 is sucked into the suction nozzle 30 together with air, and then introduced into the separator 21 via the carrier pipe 23 . The feed separated from the air by the separator 21 is supplied to the storage tank 11 , while the air separated from the feed is sucked into the vacuum blower 22 .

構造体40は、鉄骨製の櫓などで構成され、生簀が定置された近辺に設置されている。構造体40は、図1に示すように、下部が海底に固定され、上部が海面上に配置されていてもよいし、船舶やバージなどの浮体を用いた構成であってもよい。 The structure 40 is composed of a steel-framed turret or the like, and is installed in the vicinity of the fixed fish tank. As shown in FIG. 1, the structure 40 may have a lower part fixed to the seabed and an upper part placed on the sea surface, or may have a structure using a floating body such as a ship or a barge.

〔吸引ノズル〕
本実施形態に係る吸引ノズル30の詳細構造について説明する。
図2に示すように、吸引ノズル30は、いわゆる二重管構造を構成しており、内側に粒体流路310が形成される内筒31と、内筒31の外周面との間に空気流路320が形成される外筒32とを備えている。
[Suction nozzle]
A detailed structure of the suction nozzle 30 according to this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the suction nozzle 30 has a so-called double-tube structure. and an outer cylinder 32 in which a flow path 320 is formed.

本実施形態の内筒31は、直管状の円筒であり、その内径は一定である。この内筒31は、搬送管23に接続される内筒基端部(図示省略)と、粒体流路310の粒体流入口31aを形成する内筒先端部312とを有する。 The inner cylinder 31 of the present embodiment is a straight tubular cylinder with a constant inner diameter. The inner cylinder 31 has an inner cylinder base end portion (not shown) connected to the conveying pipe 23 and an inner cylinder front end portion 312 forming the particle inlet 31 a of the particle flow path 310 .

本実施形態の外筒32は、内筒31よりも径が大きく、かつ、内筒31よりも長さの短い直管状の円筒であり、その内径は一定である。すなわち、本実施形態の吸引ノズル30は、内筒31および外筒32がそれぞれ直管である直管/直管構造を構成している。
また、外筒32は、内筒31を囲った状態に配置され、任意の留め具を介して内筒31に取り付けられている。この外筒32は、空気流路320の空気流入口32aを形成する外筒基端部321と、粒体流入口31aの付近に空気流路320の空気流出口32bを形成する外筒先端部322とを有する。
なお、内筒31の中心軸および外筒32の中心軸は一致しており、図中に軸Cとして示す。
The outer cylinder 32 of this embodiment is a straight tubular cylinder having a larger diameter than the inner cylinder 31 and a shorter length than the inner cylinder 31, and has a constant inner diameter. That is, the suction nozzle 30 of the present embodiment has a straight pipe/straight pipe structure in which the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 are straight pipes.
Further, the outer cylinder 32 is arranged in a state surrounding the inner cylinder 31 and attached to the inner cylinder 31 via an arbitrary fastener. The outer cylinder 32 has an outer cylinder base end portion 321 forming an air inlet 32a of the air flow path 320, and an outer cylinder distal end portion forming an air outlet 32b of the air flow path 320 near the particle inlet 31a. 322.
The central axis of the inner cylinder 31 and the central axis of the outer cylinder 32 coincide with each other and are shown as axis C in the drawing.

ここで、本実施形態の吸引ノズル30は、最小寸法2mm以上の粒体である飼料を好適に吸引するように、以下のように構成されている。
すなわち、本実施形態において、内筒先端部312は、軸C方向において外筒先端部322から突出した状態に配置されており、外筒32から露出している。具体的には、内筒31の内径をDとするとき、外筒先端部322から内筒先端部312までの軸C方向の距離(二重管先端部ずれ量s)は、0より大きく、かつ、1.00D以下に設定されている。
この本実施形態において、粒体流路310の断面積A1に対する空気流路320の断面積A2の比率A2/A1(二重管断面積比α)は、0.17以上かつ0.50以下の範囲に設定されることが好ましい。
Here, the suction nozzle 30 of the present embodiment is configured as follows so as to suitably suck feed that is grains with a minimum size of 2 mm or more.
That is, in the present embodiment, the inner cylinder front end portion 312 is arranged to project from the outer cylinder front end portion 322 in the direction of the axis C, and is exposed from the outer cylinder 32 . Specifically, when the inner diameter of the inner cylinder 31 is D, the distance in the direction of the axis C from the distal end portion 322 of the outer cylinder to the distal end portion 312 of the inner cylinder (double-tube tip deviation amount s) is greater than 0, And it is set to 1.00D or less.
In this embodiment, the ratio A2/A1 (double tube cross-sectional area ratio α) of the cross-sectional area A2 of the air flow path 320 to the cross-sectional area A1 of the particle flow path 310 is 0.17 or more and 0.50 or less. It is preferably set to a range.

また、二重管先端部ずれ量sは、0.17D以上かつ0.83D以下の範囲に設定されることがより好ましく、この場合の二重管断面積比αは、0.20以上かつ0.40以下の範囲に設定されることが好ましい。
さらに、二重管先端部ずれ量sは、0.17D以上かつ0.67D以下の範囲に設定されることがより好ましく、この場合の二重管断面積比αは、0.25以上かつ0.33の範囲に設定されることが好ましい。
Further, it is more preferable that the amount of deviation s at the tip of the double tube is set in the range of 0.17D or more and 0.83D or less, and in this case, the double tube cross-sectional area ratio α is 0.20 or more and 0 It is preferably set in the range of 0.40 or less.
Furthermore, it is more preferable to set the amount of deviation s at the tip of the double tube to a range of 0.17D or more and 0.67D or less. It is preferably set in the range of 0.33.

上述した本実施形態の吸引ノズル30の動作について、後述で例示する図8を参照して説明する。
まず、吸引ノズル30は、垂直方向の上方から飼料(粒体層P)に挿入され、内筒先端部312および外筒先端部322が粒体層P内に配置される。この状態において、真空ブロア22が駆動すると、内筒31の粒体流路310には、粒体層Pから空気および粒体を吸引する上昇気流が生じる。また、内筒31と外筒32との間の空気流路320には、粒体流路310の粒体流入口31aの付近に生じる吸引力を原因とする二次空気流が生じる。この二次空気流は、空気流入口32aから空気流路320に流入し、空気流出口32bから粒体層Pに浸透した後、粒体流入口31aに流入する。二次空気流が浸透した範囲の粒体層Pは流動化し、各粒体が二次空気流とともに粒体流入口31aに向かう。
The operation of the suction nozzle 30 of this embodiment described above will be described with reference to FIG. 8 exemplified later.
First, the suction nozzle 30 is inserted into the feed (grain layer P) from above in the vertical direction, and the inner cylinder front end 312 and the outer cylinder front end 322 are arranged in the grain layer P. As shown in FIG. In this state, when the vacuum blower 22 is driven, an ascending air current that sucks air and particles from the particle layer P is generated in the particle flow path 310 of the inner cylinder 31 . In addition, a secondary air flow is generated in the air flow path 320 between the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 due to the suction force generated in the vicinity of the particle inlet 31 a of the particle flow path 310 . This secondary airflow flows into the air flow path 320 from the air inlet 32a, permeates the granule layer P from the air outlet 32b, and then flows into the granule inlet 31a. The granule layer P in the range penetrated by the secondary airflow is fluidized, and each granule moves toward the granule inlet 31a together with the secondary airflow.

〔実施形態の効果〕
このような本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の吸引ノズル30は、内筒31および外筒32の各内径が一定であり、直管/直管構造を構成しているため、ベルマウス/絞り構造により構成された従来の吸引ノズルに比べて、簡単な三次元形状を形成する。
また、本実施形態の吸引ノズル30において、粒体流入口31aを形成する内筒先端部312は、空気流出口32bを形成する外筒先端部322から適切な距離だけ突き出した状態に配置されている。このため、空気流出口32bから流出した二次空気流は、粒体層Pの広範囲に浸透し、当該粒体層Pを広範囲で流動化させることができる。
また、二次空気流が粒体層Pに広い範囲で浸透することにより、二次空気流が各粒体を軸Cに向かって押す力(押力)は小さくなり、粒体流路310を流れる粒体の流束の径(例えば図8のペレット流半径rf)が大きくなる。これにより、粒体の吸引効率を高めることができる。また、最小寸法2mm以上の粒体は、従来の吸引ノズルが対象としている最小寸法1mm以下の粒体と比べて、二次空気流の流れに乗り難いため、上記押力を小さくすることの効果が従来よりも大きい。
よって、本実施形態の吸引ノズル30は、従来の吸引ノズルによる吸引効率と同程度以上の高い吸引効率で、最小寸法2mm以上の粒体を吸引することができる。
したがって、本実施形態によれば、最小寸法2mm以上の粒体を吸引する場合において吸引効率を低下させず、かつ、構造を簡素化させた吸引ノズル30が提供され、吸引ノズル30の製造や補修が容易になる。
[Effects of Embodiment]
According to this embodiment, the following effects are obtained.
Since the suction nozzle 30 of the present embodiment has a constant inner diameter of each of the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 and has a straight tube/straight tube structure, it is similar to a conventional suction nozzle having a bellmouth/throttle structure. forms a simple three-dimensional shape compared to .
In addition, in the suction nozzle 30 of the present embodiment, the tip end portion 312 of the inner cylinder forming the particle inlet 31a is arranged in a state of protruding by an appropriate distance from the tip end portion 322 of the outer cylinder forming the air outlet 32b. there is Therefore, the secondary air flow that has flowed out from the air outlet 32b can permeate a wide range of the granule layer P and fluidize the granule layer P over a wide range.
In addition, since the secondary air flow permeates the granule layer P in a wide range, the force (pushing force) of the secondary air flow that pushes each granule toward the axis C is reduced, and the granule flow path 310 is reduced. The diameter of the flux of flowing particles (for example, the pellet flow radius rf in FIG. 8) increases. As a result, it is possible to increase the suction efficiency of the granules. In addition, granules with a minimum dimension of 2 mm or more are less likely to ride in the flow of the secondary air flow than granules with a minimum dimension of 1 mm or less, which are targeted by conventional suction nozzles. is larger than before.
Therefore, the suction nozzle 30 of the present embodiment can suck granules with a minimum size of 2 mm or more with suction efficiency as high as or higher than that of a conventional suction nozzle.
Therefore, according to the present embodiment, there is provided a suction nozzle 30 that does not lower the suction efficiency when sucking particles with a minimum dimension of 2 mm or more and has a simplified structure, and manufacture and repair of the suction nozzle 30. becomes easier.

また、本実施形態の吸引ノズル30において、二重管先端部ずれ量sおよび二重管断面積比αを上述した範囲に設定することにより、吸引効率をより向上させることができる。
なお、粒体の吸引効率については、後述の実施例により詳細を説明する。
Further, in the suction nozzle 30 of the present embodiment, the suction efficiency can be further improved by setting the double-pipe tip deviation amount s and the double-pipe cross-sectional area ratio α within the ranges described above.
In addition, the efficiency of sucking particles will be described in detail with reference to Examples described later.

次に、本発明の実施例および比較例について説明する。なお、上述の実施形態に対応する構成要素については、本発明の範囲から外れる条件であっても、便宜上、上述の実施形態と同様の符号を利用している。 Next, examples of the present invention and comparative examples will be described. Note that, for the components corresponding to the above-described embodiments, the same reference numerals as those of the above-described embodiments are used for convenience even under conditions outside the scope of the present invention.

上述の実施形態で説明したニューマチックアンローダ20を模擬的に再現する吸引試験機を作成し、この吸引試験機を用いて、飼料としてのペレット(粒体)を吸引する試験を行った。この試験では、試験時間を1分以上に設定し、吸引ノズル30に吸引される空気量およびペレット量をそれぞれ測定し、固気比(ペレット量(t)/空気量(t))を算出した。 A suction tester that simulates the pneumatic unloader 20 described in the above embodiment was created, and a test of sucking pellets (granules) as feed was conducted using this suction tester. In this test, the test time was set to 1 minute or longer, the amount of air and the amount of pellets sucked into the suction nozzle 30 were measured, and the solid-gas ratio (amount of pellets (t)/amount of air (t)) was calculated. .

なお、吸引ノズル30から分離機21までの揚程は、14m程度とし、搬送されるペレットの速度は、10m/sec程度とした。
また、吸引試験機に使用した真空ブロワ22として、静圧-95kPa、最大風量20Nm3/分の風量-静圧特性のブロワを用いた。風量が不足した場合は同ブロワを2台並列に繋いで運転した。
今回使用したペレットは、真比重が1.15から1.40の範囲であり、平均値が1.30である。タッピング前ペレットの嵩密度は、0.61から0.72の範囲であり、平均値は0.66であった。また、タッピング後ペレットの嵩密度は、0.66から0.74の範囲であり、平均値は0.70であった。
また、最大径φ16のペレットを安定して吸引可能であるように、二重管ノズルの内筒内径は、ペレット径の10倍を目安に、φ155とした。
The lift from the suction nozzle 30 to the separator 21 was about 14 m, and the speed of the transported pellets was about 10 m/sec.
Also, as the vacuum blower 22 used in the suction tester, a blower with air volume-static pressure characteristics of a static pressure of −95 kPa and a maximum air volume of 20 Nm 3 /min was used. When the air volume was insufficient, two of the same blowers were connected in parallel and operated.
The pellets used this time have a true specific gravity ranging from 1.15 to 1.40, with an average value of 1.30. The bulk density of the pellets before tapping ranged from 0.61 to 0.72 with an average value of 0.66. The bulk density of the tapped pellets ranged from 0.66 to 0.74, with an average value of 0.70.
In addition, the inner diameter of the inner cylinder of the double-pipe nozzle was set to φ155 with a guideline of 10 times the pellet diameter so that pellets with a maximum diameter of φ16 can be stably sucked.

(二重管先端部ずれ量s)
まず、吸引試験機において、内筒31の内径Dを固定したまま、吸引ノズル30の二重管先端部ずれ量sを変化させたときの固気比の変化を調べた。その結果を、表1に示す。なお、使用したペレットの直径dp(最小寸法)は、8mmである。
表1において、実施例1~3は、直管/直管構造の吸引ノズル30であり、二重管断面積比αの値が互いに異なる。
一方、比較例1~3は、図9に示すように、ベルマウス/絞り構造の吸引ノズル50であり、二重管断面積比αの値が互いに異なる。この吸引ノズル50は、ベルマウスの内筒51と絞り形状の外筒52とを有する。
(Double tube tip deviation amount s)
First, in a suction tester, changes in the solid-gas ratio were investigated when the deviation amount s of the tip portion of the double tube of the suction nozzle 30 was changed while the inner diameter D of the inner cylinder 31 was fixed. The results are shown in Table 1. The diameter dp (minimum dimension) of the pellets used was 8 mm.
In Table 1, Examples 1 to 3 are straight tube/straight tube structure suction nozzles 30, and the values of the double tube cross-sectional area ratio α are different from each other.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3, as shown in FIG. 9, are suction nozzles 50 having a bellmouth/throttle structure, and have different values of the double tube cross-sectional area ratio α. The suction nozzle 50 has a bell-mouth inner cylinder 51 and an aperture-shaped outer cylinder 52 .

なお、以下の各実施例では、内筒31が外筒32よりも突出している状態における二重管先端部ずれ量sをプラス値とし、外筒32が内筒31よりも突出している構成における二重管先端部ずれ量sをマイナス値として、内筒31の内径Dに対する二重管先端部ずれ量sの比率である二重管先端部ずれ率s/Dを算出した。各比較例においても同様である。
また、実施例1~3のうち、二重管先端部ずれ率s/Dが0.00~1.00の範囲にある場合が、本発明の範囲に含まれる。
また、比較例1~3において、s/D=0(s=0)の場合は、内筒51と外筒52の曲面が干渉するため試験を行っていない。
In each of the following examples, the deviation amount s of the tip of the double tube in the state where the inner cylinder 31 protrudes from the outer cylinder 32 is set to a positive value, and in the configuration in which the outer cylinder 32 protrudes from the inner cylinder 31 A double tube front end shift rate s/D, which is a ratio of the double tube front end shift amount s to the inner diameter D of the inner cylinder 31, was calculated using the double tube front end shift amount s as a negative value. The same applies to each comparative example.
Further, among Examples 1 to 3, cases in which the double tube tip deviation ratio s/D is in the range of 0.00 to 1.00 are included in the scope of the present invention.
Further, in Comparative Examples 1 to 3, when s/D=0 (s=0), the curved surfaces of the inner cylinder 51 and the outer cylinder 52 interfere with each other, so no test was performed.

Figure 0007242440000001
Figure 0007242440000001

図3は、表1に示す試験結果(実施例1~3)を示すグラフである。
図3に示すように、実施例1~3のうち固気比が低い傾向を示す実施例1であっても、二重管先端部ずれ率s/Dが0.00~1.00の範囲である場合において、少なくても10前後の固気比を得られた。
具体的には、実施例1において、二重管先端部ずれ率s/Dが-0.5から0にまで0.17刻みに増加する間、固気比はほぼ2倍かそれ以上の割合で急激に増加している。また、二重管先端部ずれ率s/Dが0から1.0にまで増加する間、固気比は二重管先端部ずれ率s/Dが0.50のときをピークとする緩やかな山を描くように変化し、二重管先端部ずれ率s/Dが1.0より大きくなると、固気比は大きく減少している。
なお、表1におけるデータは省略しているが、実施例1における上述の傾向は、実施例2,3においても同様であり、固気比は、二重管先端部ずれ率s/Dが0.00~1.00の範囲において、それ以外の範囲よりも高い水準で変化した。
また、図3に示すように、実施例1~3によれば、二重管先端部ずれ率s/Dが0.17~0.83の範囲である場合が好ましく、0.17~0.67の範囲にある場合がより好ましく、0.5であることが最も好ましいことが分かった。
3 is a graph showing the test results (Examples 1 to 3) shown in Table 1. FIG.
As shown in FIG. 3, even in Example 1, which tends to have a low solid-gas ratio among Examples 1 to 3, the tip deviation rate s/D of the double tube is in the range of 0.00 to 1.00. , a solid-gas ratio of at least around 10 was obtained.
Specifically, in Example 1, while the tip deviation rate s/D of the double tube increased from -0.5 to 0 in increments of 0.17, the solid-gas ratio was almost doubled or more. is increasing sharply in Moreover, while the double tube tip shift rate s/D increased from 0 to 1.0, the solid-gas ratio reached a peak when the double tube tip shift rate s/D was 0.50. It changes like drawing a mountain, and when the double pipe tip deviation ratio s/D becomes larger than 1.0, the solid-gas ratio decreases greatly.
Although the data in Table 1 are omitted, the above-mentioned tendency in Example 1 is the same in Examples 2 and 3, and the solid-gas ratio is 0 when the tip deviation rate s/D of the double tube is 0. In the range of 0.00 to 1.00, it varied at a higher level than in the other ranges.
Further, as shown in FIG. 3, according to Examples 1 to 3, it is preferable that the tip deviation ratio s/D of the double tube is in the range of 0.17 to 0.83, more preferably 0.17 to 0.83. It has been found to be more preferred if it is in the range of 67, with 0.5 being most preferred.

一方、比較例1~3では、実施例1~3との間で二重管断面積比αの条件が同じであれば、二重管先端部ずれ率s/Dについて試験した全ての範囲において、固気比が実施例1~3よりも小さくなった(表1参照)。
特に、比較例1~3のうち固気比が低い傾向を示す比較例1において、少なくとも10前後の固気比を得るためには、二重管先端部ずれ率s/Dが0.17~0.83の範囲であることが必要であった。
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, if the conditions for the cross-sectional area ratio α of the double tube were the same as in Examples 1 to 3, the double tube tip deviation rate s/D was tested in all ranges. , the solid-gas ratio was smaller than in Examples 1 to 3 (see Table 1).
In particular, in Comparative Example 1, in which the solid-gas ratio tends to be low among Comparative Examples 1 to 3, in order to obtain a solid-gas ratio of at least around 10, the tip deviation rate s/D of the double pipe is 0.17 to 0.17. It was required to be in the range of 0.83.

また、比較例1~比較例3から得られる最大固気比は、20前後であった。なお、非特許文献1によれば、ベルマウス/絞り構造の吸引ノズルにおける最適な二重管断面積比αは1/3(約0.33)程度であるため、比較例1~比較例3から得られる20前後の最大固気比は、本試験において得られるベルマウス/絞り構造の最大固気比になると考えられる。
これに対し、実施例2,3では、二重管先端部ずれ率s/Dが0.17~0.67の範囲である場合、比較例1~比較例3で得られる最大固気比(20前後)と同等以上の固気比が得られた。
Further, the maximum solid-gas ratio obtained from Comparative Examples 1 to 3 was around 20. According to Non-Patent Document 1, the optimum double tube cross-sectional area ratio α in a suction nozzle with a bell mouth/throttle structure is about 1/3 (about 0.33), so Comparative Examples 1 to 3 The maximum solid-gas ratio of around 20 obtained from is considered to be the maximum solid-gas ratio of the bellmouth/restriction structure obtained in this test.
On the other hand, in Examples 2 and 3, when the tip deviation rate s/D of the double tube was in the range of 0.17 to 0.67, the maximum solid-gas ratio obtained in Comparative Examples 1 to 3 ( 20) was obtained.

(二重管断面積比α)
次に、吸引試験機において、二重管断面積比αを変化させたときの固気比の変化を調べた。その結果を表2に示す。なお、使用したペレットの直径dp(最小寸法)は、8mmである。
表2において、実施例4~10は、直管/直管構造の吸引ノズル30であり、二重管先端部ずれ量sの値が互いに異なる。なお、実施例4~10は、本発明の範囲に含まれる。
(Double pipe cross-sectional area ratio α)
Next, in a suction tester, changes in the solid-gas ratio were investigated when the cross-sectional area ratio α of the double tube was changed. Table 2 shows the results. The diameter dp (minimum dimension) of the pellets used was 8 mm.
In Table 2, Examples 4 to 10 are suction nozzles 30 having a straight tube/straight tube structure, and have different values of the double tube tip deviation amount s. Examples 4 to 10 are included in the scope of the present invention.

Figure 0007242440000002
Figure 0007242440000002

図4は、表2に示す試験結果を示すグラフである。
図4に示すように、二重管先端部ずれ量sが0.00~1.00の範囲である実施例4~10では、二重管断面積比αが0.17~0.50の範囲である場合、少なくても10前後の固気比を得られた。
また、二重管先端部ずれ率s/Dが0.17~0.83の範囲である実施例5~9では、二重管断面積比αが0.20~0.40の範囲である場合、少なくても15前後の固気比を得られた。
さらに、二重管先端部ずれ率s/Dが0.17~0.67の範囲である実施例5~8では、二重管断面積比αが0.25~0.33の範囲である場合、少なくても20前後の固気比を得られた。
すなわち、上述したように、比較例1~比較例3で得られる最大固気比は20前後であるため、実施例5~8において二重管断面積比αが0.25~0.33の範囲である場合に、比較例1~比較例3で得られる最大固気比と同等以上の固気比を得られた。
4 is a graph showing the test results shown in Table 2. FIG.
As shown in FIG. 4, in Examples 4 to 10 in which the amount of deviation s at the tip of the double tube is in the range of 0.00 to 1.00, the cross-sectional area ratio α of the double tube is in the range of 0.17 to 0.50. In the range, a gas-to-solid ratio of at least around 10 was obtained.
Further, in Examples 5 to 9 in which the double tube tip deviation rate s/D is in the range of 0.17 to 0.83, the double tube cross-sectional area ratio α is in the range of 0.20 to 0.40. In this case, a solid-gas ratio of at least around 15 was obtained.
Furthermore, in Examples 5 to 8 in which the double tube tip deviation rate s/D is in the range of 0.17 to 0.67, the double tube cross-sectional area ratio α is in the range of 0.25 to 0.33. In this case, a solid-gas ratio of at least around 20 was obtained.
That is, as described above, the maximum solid-gas ratio obtained in Comparative Examples 1 to 3 is around 20, so in Examples 5 to 8, the double pipe cross-sectional area ratio α is 0.25 to 0.33. Within the range, a solid-gas ratio equal to or higher than the maximum solid-gas ratio obtained in Comparative Examples 1 to 3 was obtained.

(ペレットの直径)
次に、上述の実施例1~10において、比較的高い固気比を得られた条件(二重管先端部ずれ率s/D:0.50、二重管断面積比α:0.25)を有する直管/直管構造の吸引ノズル30(実施例)を用いて、ペレットの直径を変化させたときの固気比の変化を調べた。また、比較例1~3において、比較的高い固気比を得られた条件(二重管先端部ずれ率s/D:0.50、二重管断面積比α:0.33)を有するベルマウス/絞り構造の吸引ノズル50(比較例)を用いて、上述と同様、ペレットの直径を変化させたときの固気比の変化を調べた。これらの結果を図5に示す。
なお、ペレットの直径は、当該ペレットの最小寸法である。
(Diameter of pellet)
Next, in Examples 1 to 10 described above, the conditions under which a relatively high solid-gas ratio was obtained (double-tube tip deviation rate s/D: 0.50, double-tube cross-sectional area ratio α: 0.25 ) was used to examine the change in the solid-gas ratio when the diameter of the pellet was changed using the straight tube/straight tube structure suction nozzle 30 (Example). In addition, in Comparative Examples 1 to 3, the conditions under which a relatively high solid-gas ratio was obtained (double-tube tip deviation rate s/D: 0.50, double-tube cross-sectional area ratio α: 0.33) Using the suction nozzle 50 (comparative example) with a bellmouth/squeeze structure, changes in the solid-gas ratio when the pellet diameter was changed were examined in the same manner as described above. These results are shown in FIG.
In addition, the diameter of a pellet is the minimum dimension of the said pellet.

図5に示すように、1mmの直径のペレットを吸引した場合の固気比は、実施例よりも比較例の方が著しく高くなった。しかし、ペレットの直径が2mm以上の範囲では、実施例において、比較例よりも高い固気比を得ることができた。 As shown in FIG. 5, the solid-gas ratio when sucking pellets with a diameter of 1 mm was significantly higher in the comparative example than in the example. However, when the diameter of the pellet was 2 mm or more, a higher solid-gas ratio could be obtained in the example than in the comparative example.

以上の結果から、2mm以上の直径のペレットを吸引する場合において、直管/直管構造の吸引ノズル30では、二重管先端部ずれ率s/Dおよび二重管断面積比αを、上述の実施形態のように設定することで、従来のベルマウス/絞り構造の吸引ノズルと同程度以上の吸引効率を実現できることが明らかとなった。 From the above results, in the case of sucking pellets with a diameter of 2 mm or more, in the suction nozzle 30 with a straight tube/straight tube structure, the double tube tip deviation rate s / D and the double tube cross-sectional area ratio α It has been clarified that by setting as in the embodiment, a suction efficiency equal to or higher than that of a suction nozzle with a conventional bell mouth/throttle structure can be realized.

(観察およびシミュレーション)
次に、二重管先端部ずれ量sがペレットの吸引効率に対して与える影響を調べるために、吸引ノズル30内のペレットを観察する試験を行った。なお、この試験では、吸引ノズル30を分割して透明パネルを設けることで、吸引ノズル30の内部を可視化し、内筒31内の粒体流路310を通過するペレットpt(図6~図8参照)の流束の軸Cを中心とする半径(ペレット流半径rf)を測定した。使用したペレットの直径dp(最小寸法)は、8mmである。
(observation and simulation)
Next, in order to examine the influence of the double tube tip deviation amount s on the pellet suction efficiency, a test was conducted to observe the pellets in the suction nozzle 30 . In this test, by dividing the suction nozzle 30 and providing a transparent panel, the inside of the suction nozzle 30 can be visualized, and the pellets pt (Figs. ) was measured around the axis C of the flux (pellet flow radius rf). The diameter dp (minimum dimension) of the pellets used is 8 mm.

図6~図8は、軸Cを中心に1/4に分割した吸引ノズル30と、吸引ノズル30の周囲に充填されているペレットptの粒体層Pとを示している。なお、図6~図8では、粒体層Pを構成するペレットptをいくつか例示しているが、大部分のペレットは図示を簡略化している。 6 to 8 show the suction nozzle 30 divided into quarters around the axis C and the particle layer P of the pellets pt packed around the suction nozzle 30. FIG. 6 to 8 exemplify some pellets pt that constitute the particle layer P, but the illustration of most of the pellets is simplified.

図6~図8に示す吸引ノズル30において、二重管断面積比αは共通の値(0.33)に設定され、二重管先端部ずれ率s/Dは、0~0.33の範囲で互いに異なる値に設定されている。
図6に示すように、二重管先端部ずれ率s/Dが0である場合、ペレット流半径rfは、内筒31の内径Dに対して31%程度であった。
図7に示すように、二重管先端部ずれ率s/Dが0.17である場合、ペレット流半径rfは、内筒31の内径Dに対して55%程度であり、図6に示す場合よりも高くなった。
図8に示すように、二重管先端部ずれ率s/Dが0.33である場合、ペレット流半径rfは、内筒31の内径Dに対して68%程度であり、最も高くなった。
なお、図示は省略するが、二重管先端部ずれ率s/Dが0.50である場合、ペレット流半径rfは、内筒31の内径Dに対して66%程度となった。
以上の観察の結果、二重管先端部ずれ率s/Dの変化を要因として、内筒31の内径Dに対するペレット流半径rfの割合が変化しており、当該変化は、固気比に相関関係を有することが分かった。すなわち、ペレット流半径rfが大きくなると、固気比が大きくなることが分かった。
In the suction nozzles 30 shown in FIGS. 6 to 8, the double tube cross-sectional area ratio α is set to a common value (0.33), and the double tube tip deviation rate s/D is 0 to 0.33. set to different values in the range.
As shown in FIG. 6, the pellet flow radius rf was about 31% with respect to the inner diameter D of the inner cylinder 31 when the tip deviation ratio s/D of the double tube was 0.
As shown in FIG. 7, when the double tube tip deviation rate s/D is 0.17, the pellet flow radius rf is about 55% of the inner diameter D of the inner cylinder 31, and is shown in FIG. higher than the case.
As shown in FIG. 8, when the double tube tip deviation rate s/D is 0.33, the pellet flow radius rf is about 68% of the inner diameter D of the inner cylinder 31, which is the highest. .
Although not shown, the pellet flow radius rf was about 66% of the inner diameter D of the inner cylinder 31 when the double tube tip deviation rate s/D was 0.50.
As a result of the above observation, the ratio of the pellet flow radius rf to the inner diameter D of the inner cylinder 31 changes due to the change in the double tube tip shift rate s/D, and the change correlates with the solid-gas ratio. found to be related. That is, it was found that the solid-gas ratio increased as the pellet flow radius rf increased.

ここで、吸引ノズル30付近の二次空気流やペレットptの動きをシミュレーション解析した結果を図6~図8中に矢印で示している。図6~図8において、矢印(細)は、二次空気の流れの方向を示し、矢印(太)は、吸引ノズル30の先端付近に存在するペレットptの軌跡を示している。 Here, the results of simulation analysis of the secondary air flow near the suction nozzle 30 and the movement of the pellet pt are indicated by arrows in FIGS. 6 to 8, arrows (thin) indicate the direction of secondary air flow, and arrows (thick) indicate the trajectory of the pellets pt existing near the tip of the suction nozzle 30. FIG.

図6~図8に示すように、二重管先端部ずれ率s/Dが大きくなるほど、粒体層P中に浸透する二次空気流の領域Rは広がっている。具体的には、吸引ノズル30の径方向における軸Cから二次空気流の領域Rの境界までの最大距離DRは、図8に示す場合において最も大きくなっている。
このように粒体層P中に浸透する二次空気流の領域Rが広がると、この領域Rにおける二次空気流の水平成分が小さくなるため、ペレットptを水平方向に押す力が小さくなると考えられる。そして、ペレットptを水平方向に押す力が小さくなると、ペレットptの水平方向の移動量が少なくなり、ペレット流半径rfが大きくなると考えられる。
また、ペレットptは、最小寸法2mm以上であり、従来の吸引ノズルが対象としている径1mm以下の粒体よりも慣性力が大きいため、二次空気流に乗り難い。このため、最小寸法2mm以上のペレットptを吸引する場合において、ペレット流半径rfを大きくするためは、上述の「ペレットを水平方向に押す力」を小さくすることが、従来よりも重要になると考えられる。
ただし、二次空気流の領域Rが一定以上に大きくなると、ペレットptを流動化させる力が弱まってしまうと考えられる。
以上の観察およびシミュレーションによれば、二重管先端部ずれ率s/Dを好適に設定することで、ペレット流半径rfを好適に大きくすることができ、これにより固気比を向上できることが分かった。
As shown in FIGS. 6 to 8, the larger the tip deviation ratio s/D of the double pipe, the wider the region R of the secondary air flow that permeates the particle layer P. As shown in FIGS. Specifically, the maximum distance DR from the radial axis C of the suction nozzle 30 to the boundary of the secondary airflow region R is the largest in the case shown in FIG.
When the region R of the secondary air flow penetrating into the granular material layer P is expanded in this way, the horizontal component of the secondary air flow in this region R is reduced, so it is thought that the force pushing the pellet pt in the horizontal direction is reduced. be done. When the force pushing the pellet pt in the horizontal direction becomes smaller, it is considered that the amount of horizontal movement of the pellet pt becomes smaller and the pellet flow radius rf becomes larger.
In addition, since the pellet pt has a minimum dimension of 2 mm or more and has a larger inertial force than particles with a diameter of 1 mm or less, which are targeted by conventional suction nozzles, it is difficult to ride on the secondary air flow. Therefore, in order to increase the pellet flow radius rf when sucking pellets pt with a minimum dimension of 2 mm or more, it is considered that reducing the above-mentioned "force pushing the pellets in the horizontal direction" will be more important than before. be done.
However, if the region R of the secondary air flow becomes larger than a certain value, it is considered that the force for fluidizing the pellets pt is weakened.
According to the above observations and simulations, it was found that by appropriately setting the tip deviation ratio s/D of the double tube, the pellet flow radius rf can be suitably increased, thereby improving the solid-gas ratio. rice field.

(まとめ)
従来技術では、吸引ノズルの形状として、直管/直管構造よりもベルマウス/絞り構造の方が高い吸引効率を得られると考えられていたが、上述した実施例によれば、ペレットの最小寸法が2mm以上である場合、ベルマウス/絞り構造よりも直管/直管構造の方が高い吸引効率を得られることが明らかとなった。
また、上述した実施例によれば、直管/直管構造の吸引ノズル30において二重管先端部ずれ率s/Dおよび二重管断面積比αを好適な範囲に設定することで、ベルマウス/絞り構造の吸引ノズルで得られる最大の吸引効率と同等以上の吸引効率を得られることが明らかとなった。
(summary)
In the prior art, it was thought that a higher suction efficiency could be obtained with a bellmouth/squeeze structure than with a straight pipe/straight pipe structure as the shape of the suction nozzle. It was found that when the dimension is 2 mm or more, a higher suction efficiency can be obtained with the straight tube/straight tube structure than with the bellmouth/throttle structure.
Further, according to the above-described embodiment, in the suction nozzle 30 having a straight pipe/straight pipe structure, by setting the tip deviation ratio s/D of the double pipe and the cross-sectional area ratio α of the double pipe to suitable ranges, the bell It was found that a suction efficiency equal to or greater than the maximum suction efficiency obtained with a mouth/squeeze structure suction nozzle can be obtained.

〔変形例〕
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、養殖用の飼料を吸引するための吸引ノズルおよびニューマチックアンローダに関して説明しているが、最小寸法2mm以上の粒体を吸引する場合であれば、養殖用の飼料に限定されず、例えば木質ペレットなど、様々な荷役物を吸引する場合に適用できる。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications within the scope of achieving the object of the present invention.
For example, in the above embodiment, the suction nozzle and the pneumatic unloader for sucking feed for aquaculture are described, but when sucking granules with a minimum dimension of 2 mm or more, it is limited to feed for aquaculture. It can be applied to suction various cargo such as wood pellets.

また、前記実施形態では、内筒31および外筒32は、それぞれ直管状の円筒であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明において、内筒および外筒は、それぞれ内径が一定であれば、長さ方向の途中に曲げ部分を含んでいてもよいし、角管であってもよい。 In addition, in the above embodiment, the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 are straight tubular cylinders, but the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, the inner cylinder and the outer cylinder may each include a bent part in the middle of the length direction, or may be a square tube, as long as the inner diameter is constant.

本発明は、吸引ノズルおよびニューマチックアンローダに関し、養殖システムにおける飼料の補給および木質ペレット等の荷揚げにおいて好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a suction nozzle and a pneumatic unloader, and can be suitably used for supplying feed and unloading wood pellets and the like in an aquaculture system.

100…養殖システム、10…給餌装置、11…貯留槽、110…供給部、12…搬送管、13…気流発生装置、20…ニューマチックアンローダ、21…分離機、22…真空ブロア、23…搬送管、30…吸引ノズル、31…内筒、310…粒体流路、312…内筒先端部、31a…粒体流入口、32…外筒、320…空気流路、321…外筒基端部、322…外筒先端部、32a…空気流入口、32b…空気流出口、40…構造体、5…船舶、50…吸引ノズル、C…軸、D…内筒内径、dp…ペレットの直径、lp…ペレットの長さ、P…粒体層、pt…ペレット、rf…ペレット流の半径。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Aquaculture system, 10... Feeding apparatus, 11... Storage tank, 110... Supply part, 12... Conveyance pipe, 13... Airflow generator, 20... Pneumatic unloader, 21... Separator, 22... Vacuum blower, 23... Conveyance Tube 30 Suction nozzle 31 Inner cylinder 310 Granule flow path 312 Inner cylinder tip 31a Grain inlet 32 Outer cylinder 320 Air flow path 321 Outer cylinder proximal end Portion 322 Outer cylinder tip 32a Air inlet 32b Air outlet 40 Structure 5 Ship 50 Suction nozzle C Shaft D Inner diameter dp Pellet diameter , lp... length of pellet, P... bed of granules, pt... pellet, rf... radius of pellet flow.

Claims (9)

最小寸法2mm以上の粒体を吸引する吸引ノズルであって、
前記粒体を流通させる粒体流路が内側に形成される内筒と、
前記内筒を囲うように前記内筒と同軸に配置され、前記内筒の外周面との間に空気を流通させる空気流路が形成される外筒と、を備え、
前記内筒および前記外筒は、それぞれ内径が一定であり、
前記粒体流路の流入口を形成する内筒先端部は、前記空気流路の流出口を形成する外筒先端部から突き出して配置され、
前記内筒の前記内径をDとしたとき、前記外筒先端部から前記内筒先端部までの軸方向の距離は、0より大きく、かつ、1.00D以下の範囲に設定されており、
前記粒体流路の断面積に対する前記空気流路の断面積の比は、0.17以上かつ0.50以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする吸引ノズル。
A suction nozzle for sucking granules with a minimum dimension of 2 mm or more,
an inner cylinder in which a granule flow path for circulating the granules is formed;
an outer cylinder arranged coaxially with the inner cylinder so as to surround the inner cylinder and having an air flow path for circulating air between the outer cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder;
The inner cylinder and the outer cylinder each have a constant inner diameter,
The tip of the inner cylinder forming the inlet of the granule channel is arranged to protrude from the tip of the outer cylinder forming the outlet of the air channel,
When the inner diameter of the inner cylinder is D, the axial distance from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is greater than 0 and is set to a range of 1.00D or less,
A ratio of the cross-sectional area of the air flow path to the cross-sectional area of the particle flow path is set within a range of 0.17 or more and 0.50 or less.
A suction nozzle characterized by:
請求項1に記載の吸引ノズルにおいて、
前記外筒先端部から前記内筒先端部までの前記距離は、0.17D以上かつ0.83D以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする吸引ノズル。
The suction nozzle according to claim 1 , wherein
The suction nozzle, wherein the distance from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is set within a range of 0.17D or more and 0.83D or less.
請求項に記載の吸引ノズルにおいて、
前記粒体流路の断面積に対する前記空気流路の断面積の前記比は、0.20以上かつ0.40以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする吸引ノズル。
In the suction nozzle according to claim 2 ,
The suction nozzle, wherein the ratio of the cross-sectional area of the air flow path to the cross-sectional area of the particle flow path is set within a range of 0.20 or more and 0.40 or less.
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の吸引ノズルにおいて、
前記外筒先端部から前記内筒先端部までの前記距離は、0.17D以上かつ0.67D以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする吸引ノズル。
In the suction nozzle according to any one of claims 1 to 3 ,
The suction nozzle, wherein the distance from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is set within a range of 0.17D or more and 0.67D or less.
請求項に記載の吸引ノズルにおいて、
前記粒体流路の断面積に対する前記空気流路の断面積の前記比は、0.25以上かつ0.33以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする吸引ノズル。
The suction nozzle according to claim 4 ,
The suction nozzle, wherein the ratio of the cross-sectional area of the air flow path to the cross-sectional area of the particle flow path is set within a range of 0.25 or more and 0.33 or less.
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の吸引ノズルを備えることを特徴とするニューマチックアンローダ。 A pneumatic unloader comprising the suction nozzle according to any one of claims 1 to 5 . 吸引ノズルを用いて最小寸法2mm以上の粒体を吸引する粒体吸引方法であって、A granule suction method for sucking granules having a minimum dimension of 2 mm or more using a suction nozzle,
前記吸引ノズルは、前記粒体を流通させる粒体流路が内側に形成される内筒と、前記内筒を囲うように前記内筒と同軸に配置され、前記内筒の外周面との間に空気を流通させる空気流路が形成される外筒と、を備え、The suction nozzle is arranged coaxially with the inner cylinder so as to surround the inner cylinder and the inner cylinder, in which a granule flow path for circulating the granules is formed, and the outer peripheral surface of the inner cylinder. an outer cylinder in which an air flow path for circulating air is formed,
前記内筒および前記外筒は、それぞれ内径が一定であり、The inner cylinder and the outer cylinder each have a constant inner diameter,
前記粒体流路の流入口を形成する内筒先端部は、前記空気流路の流出口を形成する外筒先端部から突き出して配置され、The tip of the inner cylinder forming the inlet of the granule channel is arranged to protrude from the tip of the outer cylinder forming the outlet of the air channel,
前記内筒の前記内径をDとしたとき、前記外筒先端部から前記内筒先端部までの軸方向の距離は、0より大きく、かつ、1.00D以下の範囲に設定されており、When the inner diameter of the inner cylinder is D, the axial distance from the tip of the outer cylinder to the tip of the inner cylinder is greater than 0 and is set to a range of 1.00D or less,
前記吸引ノズルの前記内筒先端部および前記外筒先端部を前記粒体による粒体層内に配置した状態で前記粒体を吸引することを特徴とする粒体吸引方法。A granule sucking method, wherein the granules are sucked in a state in which the tip end portion of the inner cylinder and the tip end portion of the outer cylinder of the suction nozzle are arranged in a granule layer of the granules.
請求項7に記載の粒体吸引方法に用いられる吸引ノズルであって、A suction nozzle used in the granule suction method according to claim 7,
前記外筒は、前記距離が前記範囲内に設定された状態で前記内筒に取り付けられていることを特徴とする吸引ノズル。The suction nozzle, wherein the outer cylinder is attached to the inner cylinder with the distance set within the range.
最小寸法2mm以上の粒体を吸引する吸引ノズルであって、A suction nozzle for sucking granules with a minimum dimension of 2 mm or more,
前記粒体を流通させる粒体流路が内側に形成される内筒と、an inner cylinder in which a granule flow path for circulating the granules is formed;
前記内筒を囲うように前記内筒と同軸に配置され、前記内筒の外周面との間に空気を流通させる空気流路が形成される外筒と、を備え、an outer cylinder arranged coaxially with the inner cylinder so as to surround the inner cylinder and having an air flow path for circulating air between the outer cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder;
前記内筒および前記外筒は、それぞれ内径が一定であり、The inner cylinder and the outer cylinder each have a constant inner diameter,
前記粒体流路の流入口を形成する内筒先端部は、前記空気流路の流出口を形成する外筒先端部から突き出して配置され、The tip of the inner cylinder forming the inlet of the granule channel is arranged to protrude from the tip of the outer cylinder forming the outlet of the air channel,
前記内筒の前記内径をDとしたとき、前記外筒先端部から前記内筒先端部までの軸方向の距離は、0.17D以上、かつ、1.00D以下の範囲に設定されているWhen the inner diameter of the inner cylinder is D, the axial distance from the distal end of the outer cylinder to the distal end of the inner cylinder is set in the range of 0.17D or more and 1.00D or less.
ことを特徴とする吸引ノズル。A suction nozzle characterized by:
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