JP4199429B2 - 粉粒体輸送管のベンド部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内の粉粒体を輸送する、ベンド部を持つ輸送管において、ベンド部に発生する粉体又は粒体の偏流を分散できる粉粒体輸送管のベンド部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の粉体輸送管のベンド部構造と粉体の偏流を説明する図である。
ベンド部１に粉粒体５を含むガス２が輸送されてくると、下流直管部３では粉粒体５は遠心力により偏流を発生する。この偏流は下流で局部磨耗を引き起こすなどの原因となっている。
従来より、ベンド部に発生する粉体又は粒体の偏流を分散するのに好適な粉体輸送管のベンド部構造が提案されている。このベンド部に発生する粉体又は粒体の偏流を分散するのに好適な粉体輸送管のベンド部構造に関する技術は、例えば、実開昭５９−１６０９９０号公報（以下、「先行技術１」という）に開示されている。
【０００３】
図６、図７は先行技術１の粉体の偏流を分散させる粉体輸送管のベンド部構造と粉体の流れを説明する図である。
下流直管部３では粉粒体５は遠心力により偏流を発生するが、偏流が発生した下流直管部３の内壁に突出壁６を設置し、偏流した粉粒体５を分散させるようになっている。
また、粉体又は粒体の閉塞や脈動現象をなくすのに好適な粉体輸送管構造に関する技術は、例えば、特開平１０−１７１４７号公報（以下、「先行技術２」という）に開示されている。
図８は先行技術２の粉体の閉塞や脈動現象を無くすための粉体輸送管の構造と粉体の流れを説明する図である。直管部３の内壁に複数の螺旋凸条９を設置し、粉粒体５の閉塞や脈動現象を防止するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に記載の先行技術１に開示された粉体輸送管のベンド部構造にあっては、この突出壁６では、偏流の方向が、８ａから８ｂに変わるだけであり、依然として偏流が発生し局部磨耗の問題は解決せず、粉粒体５の分散は困難であった。
また、図８に記載の先行技術２に開示された粉体輸送管の構造にあっては、この複数の螺旋凸条９では、偏流の方向が変わるだけであり、単にベンド部の上流側に複数の螺旋凸条を設けただけでは，図９に示すように粉体分布８ｄは、偏流が発生し，局部磨耗の問題は解決せず、ベンド部の偏流を防止することはできなかった。
本発明は、粉体輸送管のベンド部において、粉体又は粒体の偏流を分散する構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、粉体輸送管のベンド部において、粉体又は粒体の偏流を分散する構造について鋭意検討を重ねた結果、容器内の粉粒体を輸送する、ベンド管部を持つ内径２０ｃｍ以上、５００ｃｍ以下の輸送管において、ベンド部の下流の直管内に壁からの突起物を螺旋状に配置することでベンド部の下流の直管部で偏流した粉粒体を分散させるができることを見いだした。本発明は以上の知見に基づいてなされたものであって、その要旨とするところは、
（１）容器内の粉粒体を輸送する、ベンド管部を持つ輸送管において、ベンド部の下流の直管内壁に螺旋状の突起物を配置すること、
（２）前記（１）の螺旋状の突起物の断面形状が長方形であること、
（３）前記（１）又は（２）の螺旋状の突起物の壁からの高さが、下流に向かって螺旋突起物開始点から螺旋突起物終了点まで単調減少していること、
（４）前記（１）から（３）の何れか１項に記載の構造において、螺旋突起物開始点での螺旋状の突起物の壁からの高さが管の内径の１／２０以上１／４以下であること、
（５）前記（１）から（４）の何れか１項に記載の構造において、粉粒体輸送管のベンド部構造を下流直管部から見た時、螺旋突起物開始点が下流直管部の外側半周と内側半周の境界線上にあり、下流に向かって前記外側半周から前記内側半周に沿って前記螺旋状の突起物が配置され、螺旋突起物終了点が前記螺旋突起物開始点の下流で前記外側半周と前記内側半周の境界線上にあること、にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
粉粒体輸送管におけるベンド部の下流の直管部で偏流した粉粒体を分散させることができるベンド部構造について図面を見ながら説明する。
図１は本発明の粉粒体輸送管のベンド部構造の断面図である。図２は本発明の粉体輸送管のベンド部構造を下流直管部から見た平面図である。図３は本発明の粉体輸送管のベンド部構造で粉体の偏流を分散させる原理図である。図４は本発明による粉体の分散効果を示した図である。図５は従来の粉体輸送管のベンド部構造と粉体の偏流を説明する断面図である。
ベンド部１に粉粒体５を含むガス２が輸送されてくると、下流直管部３では粉粒体５は遠心力により偏流を発生する。
【０００７】
本発明においては、ベンド部の下流直管部３の内壁に螺旋状の突起物４が設置されている。螺旋状の突起物４の断面形状は長方形とすることが施工を容易にするため望ましい。
噴流体を効率よく分散させるために、螺旋状の突起物４の壁からの高さは、螺旋突起物開始点４ａから下流に向かって螺旋突起物終了点４ｂまで単調減少していることが好ましい。
ここで、粉粒体５は、図３に示すように、螺旋突起物４により、まず粉体軌跡７ａのように螺旋状の突起物４に添って輸送されるものと粉体軌跡７ｂのように螺旋状の突起物４を乗り越えて分散するものに分かれる。
粉体軌跡７ａのように螺旋状の突起物４に添って輸送されるものは、螺旋突起物開始点４ａから下流に向かって螺旋突起物終了点４ｂまで螺旋状の突起物４の高さが単調減少しているので、粉体軌跡７ｃのように螺旋状の突起物４を乗り越えて分散するものと粉体軌跡７ｄのように螺旋状の突起物４に添ってさらに輸送されるものとに分かれる。このようにして、粉粒体５は螺旋突起物開始点４ａから下流に向かって螺旋突起物終了点４ｂまで連続的に分散する。
【０００８】
螺旋突起物開始点４ａでの壁からの螺旋状の突起物４の高さは管の内径の１／２０以上１／４以下とすることが望ましい。螺旋状の突起物の高さが管の内径の１／２０より小さいとほとんどの粒子が螺旋状の突起物４を乗り越えるため分散効果が減少し、一方，管の内径の１／４より大きいとほとんどの粒子が螺旋状の突起物４に添って輸送され、分散効果が減少するので、前記の範囲とすることが好ましい。
粉体輸送管のベンド部構造を下流直管部から見た時、螺旋突起物開始点４ａを下流直管部３の外側半周と内側半周の境界線上とし、下流に向かって外側半周から内側半周に沿って螺旋状の突起物４を配置し、螺旋突起物終了点４ｂを螺旋突起物開始点の上方で外側半周と内側半周の境界線上とすることによって粉粒体５の連続分散効果が確実となる。
螺旋の方向は右回転、左回転のいずれでもかまわない。
【０００９】
【実施例】
以下、図１から図３の図面を参照しながら、本発明の実施例について具体的に説明する。
直径２ｍ（内径１．９８ｍ）の粉粒体輸送管ベンド部１に粉粒体５を含むガス２が輸送されてくると、下流直管部３では粉粒体５は遠心力により偏流を発生する。
本発明においては、ベンド部１の下流直管部３の内壁に螺旋状の突起物４が設置されている。螺旋状の突起物４の断面形状は厚さ３ｃｍ高さ５〜２５ｃｍの長方形とした。
螺旋状の突起物４の高さは、螺旋突起物開始点４ａでは２５ｃｍとし下流に向かって螺旋突起物終了点４ｂで５ｃｍとなるように回転角をパラメータとする一次式の関数で減少している。螺旋突起物開始点４ａでの螺旋状の突起物４の壁からの高さは管の内径の１３％であり、１／２０以上１／４以下を満足している。
【００１０】
粉体輸送管のベンド部構造を下流直管部から見た時、螺旋突起物開始点４ａが下流直管部３の外側半周と内側半周の境界線上にあり、下流に向かって外側半周から内側半周に沿って螺旋状の突起物が配置され螺旋状の突起物が配置され、螺旋突起物終了点４ｂが螺旋突起物開始点４ａの下流で外側半周と内側半周の境界線上にある構造とした。螺旋の方向は下流から見て右回転とした。
図４は本発明による粉体の分散効果８ｃを示した図である。
螺旋突起物終了点４ｂで粉体の分布を、図７に示す従来の粉体輸送管のベンド部構造での粉体分布８ａ、先行技術１での粉体分布８ｂと比較すると、本発明の粉体輸送管のベンド部構造では十分な分散効果が得られた。
【００１１】
【発明の効果】
本発明により、粉体輸送管におけるベンド部の下流の直管部で偏流した粉粒体を分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉体輸送管のベンド部構造の図である。
【図２】本発明の粉体輸送管のベンド部構造を下流直管部から見た図である。
【図３】本発明の粉体輸送管のベンド部構造で、粉体の偏流を分散させる原理図である。
【図４】本発明による粉体の分散効果を示した図である。
【図５】従来の粉体輸送管のベンド部構造と粉体の偏流を説明する図である。
【図６】先行技術１の粉体の偏流を分散させる粉体輸送管のベンド部構造と粉体の流れを説明する図である。
【図７】従来および先行技術１の粉体の粉体の偏流状況を示した図である。
【図８】先行技術２の粉体の偏流を分散させる粉体輸送管の構造と粉体の流れを説明する図である。
【図９】先行技術２の粉体の粉体の偏流状況を示した図である。
【符号の簡単な説明】
１ ベンド部
２ ガス
３ 下流直管部
４ 螺旋状の突起物
４ａ 螺旋突起物開始点
４ｂ 螺旋突起物終了点
５ 粉粒体
６ 突出壁
７ａ〜ｄ 粉体軌跡
８ａ 従来の粉体輸送管のベンド部構造での粉体分布
８ｂ 先行技術１での粉体分布
８ｃ 本発明の粉体輸送管のベンド部構造での粉体分布
８ｄ 先行技術２での粉体分布
９ 複数の螺旋凸条

Claims (1)

1. 容器内の粉粒体を輸送する、ベンド部を持つ内径２０ｃｍ以上、５００ｃｍ以下の輸送管において、
   ベンド部の下流の直管内壁に螺旋状の突起物を配置し、
   前記螺旋状の突起物の断面形状が長方形であり、
   前記螺旋状の突起物の壁からの高さが、下流に向かって螺旋突起物開始点から螺旋突起物終了点まで単調減少し、
   螺旋突起物開始点での前記螺旋状の突起物の壁からの高さが管の内径の１／２０以上１／４以下であり、
   前記粉粒体輸送管のベンド部構造を下流直管部から見た時、螺旋突起物開始点が下流直管部の外側半周と内側半周の境界線上にあり、下流に向かって前記外側半周から前記内側半周に沿って前記螺旋状の突起物が配置され、螺旋突起物終了点が前記螺旋突起物開始点の下流で前記外側半周と前記内側半周の境界線上にあることを特徴とする粉粒体輸送管のベンド部構造。

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