JPH0321454B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ホツパー内にある粉体を供給ガスに
て圧送し他の設備へ供給する装置における粉体供
給速度の制御装置に関する。

「従来技術」 従来の粉体供給制御装置を第５図および第６図
に示す。

第５図に示す粉体供給制御装置４０は、ホツパ
ー４内の粉体３を供給ガス１にて圧送し、粉体排
出ノズル２および粉体供給管１１を通じて他の設
備へ供給するものである。

この装置４０において、ホツパー４内の粉体３
の重量が重量検出器７で検出され、その重量の時
間当たりの変化を算出して速度演算器９が粉体供
給速度を検出し、その検出した粉体供給速度と速
度設定器１３に設定された所望の粉体供給速度の
差に応じて速度調節器１０が制御信号を出力し、
この制御信号および差圧検出器８で検出したホツ
パー４内の圧力と粉体供給管１１内の圧力の差圧
に基づいて差圧調節器６が差圧調節弁５を開閉
し、差圧制御により粉体供給速度の制御を行うも
のである。なお、粉体排出ノズル２の開度は固定
である。

第６図に示す粉体供給制御装置５０は、粉体排
出ノズル１２の開度を調節可能としたものであ
り、速度調節器１０′によつて検出速度と設定速
度の差に応じた開度制御が行われ、粉体供給速度
の制御がなされるものである。ここで、参照番号
１〜９，１１，１３で示す各要素は第５図に示す
各要素と同様である。なお、差圧は一定に制御さ
れている。

第７図は、差圧と粉体供給ノズルの開度と粉体
供給速度の関係を示す特性図であり、粉体は生石
灰（CaO）である。第５図に示す従来装置は、粉
体排出ノズルの開度を一定として差圧を変化し粉
体供給速度を制御するものであるから、第７図の
実線で示す各特性曲線に沿つて制御する場合に相
当している。一方、第６図に示す従来装置は、差
圧を一定として粉体供給ノズル開度を変えて粉体
供給速度を制御するものであるから、例えば破線
αで示す特性曲線に沿つて制御する場合に相当し
ている。

「従来技術の問題点」 第７図の実線の特性曲線から理解されるよう
に、第５図に示す従来装置では次のような問題点
がある。

粉体供給ノズルの開度が小さいと、粉体供給
速度の制御幅が狭い。

粉体供給ノズルの開度が大きくなるほど粉体
供給速度の制御可能範囲が高速度領域へずれ、
低速度領域での制御ができなくなる。

このように、第５図に示す従来装置では制御し
うる粉体供給速度の範囲が限定されるという問題
点がある。

一方、第７図の破線αの特性曲線から理解され
るように、粉体供給ノズルの開度を変えて粉体供
給速度を制御する場合、その制御可能な範囲は比
較的広い。しかし、この場合には、粉体排出ノズ
ルにおける開度調節用の弁の摩耗が、開度を固定
している場合に比べて、著しく大きくなるという
問題点がある。

「発明の目的」 本発明の目的とするところは、粉体供給速度の
制御範囲が広く、かつ、粉体排出ノズルの弁の摩
耗の少ない粉体供給制御装置を提供することにあ
る。

「発明の構成」 本発明の粉体供給装置は、ホツパー内の粉体を
供給ガスにて圧送し、粉体排出ノズルおよび粉体
供給管を通じて供給する装置において、所望の粉
体の供給速度を設定する速度設定手段、その設定
速度と上記粉体排出ノズルの開度の段階的な対応
関係を予め設定された開度パターン調節手段、上
記開度パターン調節手段に予め設定された上記対
応関係に基づいて上記設定速度に応じた所定の段
階の開度に粉体排出ノズルの開度をステツプ的に
調節する開度制御手段、ホツパー内の粉体の重量
変化に基づいて粉体供給速度を検出する速度検出
手段、およびその検出速度を前記設定速度に合致
ささせるべく、ステツプ的に調節された上記粉体
排出ノズルの開度状態で差圧制御を行う差圧制御
手段を具備してなることを構成上の特徴とするも
のである。

「作用」 本発明の粉体供給制御装置では、設定された粉
体供給速度に応じて粉体排出ノズルの開度を段階
的に変える。更に、その段階的に開度を定めた上
で、差圧制御を行う。

この結果、粉体供給速度の制御範囲は低速度領
域から高速度領域まで幅広くとれると共に、粉体
供給ノズルの開度は連続制御されるわけではない
から、その弁の摩耗も抑制される。

「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に
詳しく説明する。ここに第１図は本発明の一実施
例の粉体供給制御装置の構成説明図、第２図は他
の実施例の構成説明図、第３図は第１図に示す実
施例装置における開度パターン調節器の特性図、
第４図は第１図に示す実施例装置の作動特性図で
ある。なお、図に示す実施例により本発明が限定
されるものではない。

第１図に示す粉体供給制御装置２０において、
１，３〜１３で示す各構成要素は第５図および第
６図を参照して説明した従来装置の構成要素と同
様である。

注意すべき点は、開度パターン調節器１４が導
入されていることである。

この開度パターン調節器１４は、第３図に示す
如き設定速度と開度の対応関数を予め設定されて
おり、速度調節器１３から出力される設定速度に
対応した開度を粉体排出ノズル１２へ出力し、そ
の開度ステツプ的に制御するものである。

たとえば、設定速度500Kg／minが入力される
と、粉体排出ノズル１２の開度は30mmφとされ
る。

第３図から理解されるように、粉体排出ノズル
１２の開度の制御は３段階であり、連続的に制御
されるわけではない。また、設定速度が増加され
ていくときと減少されていくときとでは開度を切
り換えるポイントが異なる。これは粉体排出ノズ
ル１２の弁のばたつきを防ぐためにヒステリシス
を持たせているのである。

以下、この粉体供給制御装置２０の動作の順に
説明する。

まず、速度設定器１３で粉体供給速度として
200Kg／minが設定されたとすると、開度パター
ン調節器１４は、第３図に示す特性に従つて、粉
体排出ノズル１２の開度を22mmφに設定する。

そうすると、第４図に示す最下段の22mmφの特
性曲線により差圧と粉体供給速度の関係とが関係
づけられる。つまり、第４図最下段の特性曲線に
従つて差圧制御が行われ、粉体供給速度の設定を
200〜370Kg／minまで上昇させてもこの最下段の
特性曲線上で差圧制御が行われる。

設定速度を370Kg／min以下からそれを越える
値たとえば500Kg／minに上げると、第３図から
理解されるように、粉体排出ノズル１２の開度は
30mmφに切り替わる。

こうして30mmφに開度が切り替わると、設定速
度を330〜690Kg／minの範囲で変更しても第４図
の中段に示す動作曲線に従つて差圧制御により粉
体供給速度が制御される。

設定速度を690Kg／min以下からこれらを越え
る設定速度たとえば1000Kg／minに上昇させる
と、第３図から理解されるように、粉体排出ノズ
ル１２の開度は40mmφに切り替わる。

このように開度が40mmφに切り替わると、設定
速度を600〜1100Kg／minの範囲で変化しても第
４図の上段の動作曲線に従つて差圧制御で粉体供
給速度が制御される。

設定速度を600Kg／min以上からそれより小さ
い値たとえば500Kg／minに減少すると、粉体排
出ノズル１２の開度は40mmφから30mmφに切り替
わる。

そして330〜690Kg／minの範囲で設定速度が変
化されると、第４図中段で示す動作曲線に従つて
差圧制御で粉体供給速度が制御される。

このように粉体供給ノズル１２の開度が30mmφ
から40mmφへ切り替わるポイントの速度より40mm
φから30mmφへ切り替わるポイントの速度が小さ
いために、その切り替わりのポイント近傍の速度
を設定しても粉体排出ノズル１２の弁のばたつき
を生じないのである。

同様に設定速度が330Kg／min以上からそれよ
り小さな値に減少すると、粉体排出ノズル１２の
開度が30mmφから22mmφに切り替わる。そして、
差圧制御の動作曲線は第４図最下段のものに切り
替わる。

上記説明から理解されるように、この粉体供給
制御装置２０によれば、180Kg／min〜110Kg／
minの幅広い範囲で粉体供給速度を制御できる。

また、その制御は差圧制御が主であり補助的に
粉体排出ノズルの開度が段階切換されるだけであ
るから、粉体排出ノズル１２の弁の摩耗の問題を
生じないのである。

更に、差圧制御の制御性の良い低差圧の範囲内
（たとえば第４図では0.4Kg／cm²〜1.7Kg／cm²）で
常に粉体供給速度の制御がなされるので、制御の
効率と精度が高く保たれることになる。これは、
粉体の供給速度に応じて粉体排出ノズル１２の開
度が調節されることから、通常はノズル開度一定
の状態で粉体の供給速度の増加に応じて増加させ
なければならない差圧値を、大きく増加させずに
制御性の良い低差圧の範囲内で調節すれば足りる
ためである。

次ぎに、第２図に示す粉体供給制御装置３０
は、本発明の他の実施例である。

この粉体供給制御装置３０において構成要素
１，３〜５，７〜１４は上記粉体供給制御装置２
０の各構成要素と同じであり、基本的作動は同じ
である。

注意すべき第１の点は、差圧調節弁５の前段に
加圧弁１５および排圧弁１６が設けられ、差圧制
御の精度の向上が図られることである。

すなわち、差圧調節器６′は、上記差圧調節器
６と同様に差圧調節弁５を制御するが、差圧の偏
差が所定の上限値以上となると、加圧弁１５を
「閉」とし、排圧弁１６を「開」とする。また、
逆に、差圧の偏差が所定の下限値以下となると、
加圧弁１５を「閉」とし、排圧弁１６を「閉」と
する。これによりそれ以上の差圧の偏差の拡大を
防ぐのである。

なお、加圧弁１５を「開」とし排圧弁１６を
「閉」としたときは、差圧調整器６の設定値に対
してプロセスの差圧が高い場合は差圧調節弁５を
閉める方向に、低い場合は差圧調節弁５を開ける
方向に制御し、一方、加圧弁１５を「閉」とし排
圧弁１６を「開」としたときは、差圧調整器６の
設定値に対してプロセスの差圧が高い場合は差圧
調節弁５を開ける方向に、低い場合は差圧調節弁
５をしめる方向に制御するように、例えば差圧調
節器６内で、制御信号を反転させる。

注意すべき第２の点は、重量検出器７に下限警
報器１７が接続され、その下限警報器１７で粉体
排出ノズル１２を「全閉」とすることができるよ
うにしたことである。

すなわち、重量検出器７で検出されるホツパー
４内の粉体３の重量が所定の下限値以下になる
と、下限警報器１７は粉体排出ノズル１２を強制
的に「全閉」とする。これにより、ホツパー４内
の圧力によつて粉体３が急激に吹き抜けを起こす
ことを防止できるのである。

「発明の効果」 本発明によれば、ホツパー内の粉体を供給ガス
にて圧送し、粉体排出ノズルおよびび粉体供給管
を通じて供給する装置において、所望の粉体供給
速度を設定する速度設定手段、その設定速度と上
記粉体排出ノズルの開度の段階的な対応関係を予
め設定された開度パターン調節手段、上記開度パ
ターン調節手段に予め設定された上記対応関係に
基づいて上記設定速度に応じた所定の段階の開度
に粉体排出ノズルの開度をステツプ的に調節する
開度制御手段、ホツパ内の粉体の重量変化に基づ
いて粉体供給速度を検出する速度検出手段、およ
びその検出速度を前記設定速度に合致させるべ
く、ステツプ的に調節された上記粉体排出ノズル
の開度状態で差圧制御を行う差圧制御手段を具備
してなることを特徴とする粉体供給制御装置が提
供され、これにより粉体排出ノズルの開度を段階
的に変えてその上で差圧制御を行うから、差圧制
御性を良い範囲内でかつ粉体制御速度の広範囲に
亘り、効率と精度の高い粉体供給制御を行うこと
ができる。また、粉体排出ノズルの開度の変更に
段階的であり連続的ではないから、開閉の頻度が
少なくなり、弁の摩耗が防止されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の粉体供給制御装置
の構成説明図、第２図は他の実施例の構成説明
図、第３図は第１図に示す実施例装置における開
度パターン調節器の特性図、第４図は第１図に示
す実施例装置の作動特性図、第５図は差圧制御を
行う従来装置の一例の構成説明図、第６図は粉体
排出ノズルの開度制御を行う従来装置の一例の構
成説明図、第７図は差圧と粉体排出ノズル開度と
粉体供給速度の関係を示す特性図である。 符号の説明、１……供給ガス、３……粉体、４
……ホツパー、５……差圧調節弁、６……差圧調
節器、７……重量検出器、９……速度演算器、１
０……速度調節器、１１……粉体供給管、１２…
…粉体排出ノズル、１３……速度設定器、１４…
…開度パターン調節器、１５……加圧弁、１６…
…排圧弁、１７……加減警報器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホツパー内の粉体を供給ガスにて圧送し、粉
   体排出ノズルおよび粉体供給管を通じて供給する
   装置において、 所望の粉体供給速度を設定する速度設定手段、 その設定速度と上記粉体排出ノズルの開度の段
   階的な対応関係を予め設定された開度パターン調
   節手段、 上記開度パターン調節手段に予め設定された上
   記対応関係に基づいて上記設定速度に応じた所定
   の段階の開度に粉体排出ノズルの開度をステツプ
   的に調節する開度制御手段、 ホツパー内の粉体の重量変化に基づいて粉体供
   給速度を検出する速度検出手段、および その検出速度を前記設定速度に合致させるべ
   く、ステツプ的に調節された上記粉体排出ノズル
   の開度状態で差圧制御を行う差圧制御手段 を具備してなることを特徴とする粉体供給制御装
   置。