JPH0144362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、牛乳、塗料、重油、更に石炭重油
混合燃料（以下COMと呼ぶ）のように粘度が高
く、気泡、微細な固形粒子を含む混相流体を移送
する場合において、一体的な構造の相分離装置を
用いて気泡を分離するとともに所定以上の固形粒
子を効率よく除去処理する混相流体移送システム
において、除去処理した固形粒子を所定の大きさ
以下に粉砕した後、この固形粒子を粘性混相流源
に還流させる混相流体移送システムに関する。

通常、流体の正確な計量を目的とする場合、流
体中の気泡を除去するため気液分離装置を用いて
いる。この方式の代表的なものとして気泡と流体
の密度差による気泡の浮力を利用するものとか、
流体を旋回させ、この遠心力を利用して気泡を容
器中央部に収集排除するものがある。しかし、流
体の粘度が高くなるに従つて気泡の粘性抗力が増
大し気泡は抜けにくく上記の気液分離装置では不
充分となる。

例えば、重油のようなニユートン液体では流量
が増大すると気液分離能が低下し、牛乳のような
表面張力の大きい非ニユートン流体では泡は消え
ないまま浮上累積するので上記気液分離装置では
有効ではない。また流体に含まれる固形粒子はス
トレーナ等で篩別しているが、篩目以上の粗大粒
子は人為的に排除しているのが現状である。
COMのような粉炭の微細な固形粒子を含む粘性
流体では粘度範囲も広く所定の粗大固形粒子を除
去する場合、通常のストレーナでは短時間で篩目
の目づまりを起すので煩らわしく、粒子の多い流
体用としてスクレーパ付のストレーナが市販され
ている。しかし、この方式のものはスクレーパは
定回転のためCOMのように固形粒子を多く含む
流体では、この流体の性状が変化し粗大固形粒子
が多くなるとスクレーバによる排除能が追従でき
ず、過差圧が増大し破裂事故に継がる等の重大
な欠陥があるとともに排除された粗大固形粒子の
処理回数も増し、人為的に処理することは極めて
煩雑である。更にこの粗大固形粒子を流体源に還
送した場合、流体源の粒度範囲は粗大化し、不都
合である。このように気泡、固形粒子を含む粘性
流体を移送し、気泡とか粗大固形粒子を排除する
場合には従来、気液分離装置とストレーナとを縦
列接続して使用していたが上記のように多くの問
題点があつた。

この発明は叙上の見地に立脚してなされたもの
である。

即ち、気泡を含む粘性混相流体又は気泡及び固
形粒子を含む粘性混相流体の移送において相分離
装置を一体的に構成し、この相分離装置内におい
て分離された気相の圧力又は境界面の液位を検出
して所定の液位に制御保持し、また所定大きさ以
上の上記固形粒子を選別排除し、排除した固形粒
子を所定の大きさ以下に粉砕して、粘性混相流源
に還流させることを特徴とした粘性混相流体移送
システムを提供するものである。

以下この発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図において、１は気泡、固形粒子を含んだ
混相流体を貯溜させたタンク、２は配管で移送用
ポンプ３および相分離装置４ならびに混相流用の
流量計５が連設してある。６は相分離装置４の頂
部に設けた分離気相集束用のパイプで、前記タン
ク１に還流させて混相流の気泡等に含まれる液相
分を捕捉できるようになつている。７は相分離装
置４の排出口８に接続した粗大固形粒子を含む混
相流体をタンク１へ還流させるための配管であ
る。

１１８は液位又は圧力検出器で、設定制御装置
１１７で液位を所定液位に設定し、所定液位範囲
より低くなつたとき弁Ｖ１０１を開き高くなつた
とき閉じるようになつている。

９は一実施例による粗大固形粒子を含む混相流
を圧送するためのポンプで、粉砕器１０を介して
粉砕させて所定以下の粒度として還流するもので
ある。

なお、１１は配管２，６および７の所望個処に
設けた弁をしめす。

前記相分離装置４は、たとえば第２図にしめす
ような構造を具備し、本出願人が昭和57年１月14
日付で特許出願した発明、すなわち「気液分離機
能付ストレーナ」を利用した場合をしめす。

図面について説明すれば、１２は流入口１３、
流出口１４および前記排出口８をそれぞれ開口し
たストレーナ本体、１５は該本体１２の上部に配
設した多孔構造のバツフルプレート、１６は該バ
ツフルプレート１５の上方に形成されるストレー
ナ本体１２の分離気体貯溜部、１７は前記パイプ
６と接続される排気口で、フロート１８の浮力を
利用して上下動に連動した弁Ｖの開閉制御の構成
を備えている。１９は相分離装置本体１２の上部
外側に取付けられた可変速モータで、回転軸２０
が相分離装置１２の中心部を縦通してストレーナ
機構ａのスクレーパ２１を過筒体２２の外側に
沿つて回転させることにより篩目に吸着した粗大
粒子を除去できるようになつている。そしてこの
過筒体２２は所望の篩目を備えた多孔構造体、
例えばワイヤーメツシユ・パンチングボード、あ
るいは多段に配設されたリングエレメント間の多
数環状スリツトなどの過面ｆを備える。

２３は排出口８に形成される粗大粒子の貯溜部
で、この２３に設けた粘度または密度などを検出
するセンサにより所定値を越えたときに制御装置
１１９により前記ポンプ９を働かせ、かつ同時に
排出口８のゲート２４，２５を開いて帰流用の配
管７を通つて固形粗大粒子をタンク１に還流させ
ることができる。

なお相分離装置４については、本出願人が出願
した「気液分離機能付ストレーナ」を利用した場
合について述べるが、これに限つたものではなく
上記「気液分離機能付ストレーナ」においてはス
トレーナを同筒過面としているが、必要過面
積を持つものであれば平面でもよく、ただこれに
対峠するスクレーパが、この平面状過面上を摺
動するようにすればよい。

叙上の構成に基づいて作用を説明する。

まず、配管２を通つて粒子を含んだ混相流体を
タンク１よりポンプ３の働きで矢符方向に移送さ
せると、流体は、流入口１３よりストレーナ本体
１２内に流入され、ストレーナ機構ａを備えた
過筒体２２の外側に達する。すると、粗大粒子は
過面ｆに捕捉されると共にこの過面ｆを通過
した過流体は篩目の大きさで規定された粒子の
大きさ以下の小さな粒子を含んだ流体に処理され
て流出口１４より次段の流量計５に移送される。
ところで、この混相流体が過面ｆに衝突する
と、この過面ｆには混相流体中に含まれる気相
分が捕捉されて気泡となり、さらにスクレーパ２
１により過面ｆを摺動する際、前記気泡が集束
されスクレーパ２１に沿つて浮上し、バツフルプ
レート１５の孔部を通り分離気体貯溜部１６に貯
溜される。貯溜部１６に貯溜される気相分が増え
ると液位は低下し、フロート１８は下降し、これ
に伴ない弁Ｖも下降し排気口１７は開口して気相
分は排出され、パイプ６を通つて再び最初のタン
ク１に還流される。

また、スクレーパ２１は気泡のみならず過面
ｆに捕捉された粗大粒子をも引掻作用によつて下
方に落下させる。

この貯溜部２３に貯溜された粗大粒子は、セン
サまたはタイマによる制御装置１１９の働きによ
つて一定量または一定時間後にゲート２４を開き
かつポンプ９の働きによつて配管７を通つてタン
ク１に再び移送することができる。この移送過程
において、必要に応じて粉砕器１０などによつて
粗大粒子を細かく粉砕して微粒子とすることがで
きる。

このようにして、粒子を一定の大きさ以下とな
し、かつ混有した気泡分が除去された処理流体
は、配管２の最終位置に設けられる流量計５によ
つて正確にしかも円滑に計測される。

なお、上述の実施例において相分離装置４は、
スクレーパ２１を固定し、過筒体２２を回転さ
せるようにしても良く、要は過筒体２２とスク
レーパ２１との間に相対回転運動を与えて摺動さ
せることができ、これにより過面ｆ上の気相分
と粗大粒子の引掻除去が有効に行われればよい。

この発明は叙上のように成るのでCOMのよう
な高粘度流体の出荷輸送に際し混在する気相分お
よび粗大粒子は相分離装置によつて同時に除去さ
れ、過面に捕捉された固形粒子、粗大固形粒子
をスクレーパによつて排出する。更に、排出した
固形粒子、粗大固形粒子を所定の大きさ以下に粉
砕し粘性混相流源に還流するので資源をむだなく
使用でき、流量計によつて計測される混相流は、
無気泡でありしかも一定の粒子以下の微小粒子よ
り成る処理流体となりきわめて円滑かつ正確に計
量して出荷輸送できる。

また、相分離装置で分離される気相分は、配管
によつて最初のタンクに還流され、ここで凝縮さ
れて回収されてタンクに還流させているので、無
駄なくタンク内の混相流体を出荷輸送できる。

さらにこの発明によれば、気液分離と、粗大粒
子の篩別除去が一つに組み込まれた相分離装置に
よつて同時に処理されしかもドレンより粗大粒子
の帰流作用も関連させた他の構成によつて行うよ
うにしてあるので、全体のシステムを小型、コン
パクトに構成できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る粘性混相流体移送シス
テムの一実施例を示すブロツク説明図、第２図は
同上の相分離装置の一例を示す断面説明図であ
る。 １……タンク、２……配管、４……相分離装
置、５……流量計、６……配管、７……配管、８
……排出口、１５……バツフルプレート、１６…
…分離気体貯溜部、１９……モータ、２１……ス
クレーパ、２２……過面ｆを有する過筒体、
２３……粗大粒子の貯溜部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粘性混相流体を貯蔵するタンクと、該貯蔵タ
   ンクから移送された粘性混相流体に含まれる固
   液・気相をストレーナの過面と相対的に摺動す
   るスクレーパにより捕捉排出された固相と、スト
   レーナ過面上から結合浮上する気相とストレー
   ナを通過する液相として分離する相分離装置と、
   該相分離装置により分離された気相を直接前記貯
   蔵タンクに固相を該固相を粉砕する粉砕器を介し
   て帰還する帰還路と分離された液相を計量流出す
   る流出路とから構成したことを特徴とする粘性混
   相流体移送システム。 ２ 相分離装置は、過面前後の圧力差を検出
   し、この圧力差に関係した相対速度で過面をス
   クレーパが摺動することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の粘性混相流体移送システム。 ３ 相分離装置は、捕捉された固形粒子数あるい
   は固形粒子量の増大により生ずる粘性混相流の粘
   度、密度またはスクレーパの駆動変化を検出し、
   所定値と異なつたとき排出口を開口することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の粘性混相流
   体移送システム。 ４ 相分離装置は、捕捉された固形粒子を予め設
   定された時間毎に排除することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の粘性混相流体移送システ
   ム。