JPH10104046A - Ｃｗｍ等の磨耗性を有する流体の重量流量計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、ＣＷＭ等の磨耗性を有する
流体を大量に搬送する際に、連続的に流体を流しながら
その重量流速を直接計測できる重量流速計測方法を提供
することである。 【解決手段】 ＣＷＭ等の磨耗性を有する流体の重量流
速を計測する方法において、２つの重量計量タンク２，
３に交互に流体を導入すると共にロードセル１２（１
３）で上記導入される側のタンク２（３）内の流体の重
量を計測してその重量流量を求め、その後この流体を払
い出すと共に他方のタンク３（２）に流体を導入してそ
の重量流量を求めることにより、流体の重量流量を連続
的に計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＷＭ（coal wat
er mixture）等の磨耗性を有する流体の重量流量計測方
法に係り、特に、２つの重量計量タンクに交互に流体を
導入することにより、重量計量タンクにおける流体の受
け取り及び流体の重量流速の計測を連続的に行えるＣＷ
Ｍ等の磨耗性を有する流体の重量流量計測方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃焼用の石炭をボイラ等に給炭する給炭
方法の一つとして、石炭と水との混合物であるＣＷＭ
（coal water mixture）を搬送する方法がある。この場
合、ＣＷＭの発熱量表示の基準にするべく、その重量流
量を計測することが行われる。

【０００３】この重量流量を直接計測する従来の方法と
して、単一の重量計量タンクをＣＷＭ供給手段中に設
け、このタンクに単位時間に供給されたＣＷＭの重量を
計測してＣＷＭの重量流量を算出する方法がある。

【０００４】また、重量計量タンクを使用せず、代わり
に電磁流量計（容積流量を計測），マイクロモーション
質量流量計，超音波流量計等を使用する方法もあるが、
電磁流量計を使用する場合は、先ず容積流量を計測し、
その容積流量を流体（ＣＷＭ）の比重を用いて重量流量
に換算しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述のように単
一の重量計量タンクにより流体（ＣＷＭ）の重量流量を
計測しようとすると、重量計量タンクが一つしかないた
め、流体重量の計測及び流体の払出を行う間、重量計量
タンクへの流体の供給を停止する必要がある。つまり、
流体供給ポンプの起動を頻繁に停止しなければならず、
供給配管内での流体の沈降及びサービスタンク（重量計
量タンクから払い出される流体を受容するタンク）のバ
ッファ量増加等の問題が生じる。

【０００６】また、容積式流量計である電磁流量計を使
用する場合は、磨耗性を有する流体（ＣＷＭ）により流
量計が磨耗されてしまい、測定において大きな誤差を発
生する可能性がある。さらに、容積式流量計の場合、容
積流量を流体の比重を用いて重量流速に換算する必要が
あるので、ＣＷＭのように比重の変化が起こりうる流体
の場合、精度が悪くなる可能性がある。

【０００７】また、マイクロモーション質量流量計の場
合は、元々、小流量計測用に構成されているため、ボイ
ラにＣＷＭを供給するときのような大流量の計測には対
応できない。

【０００８】また、超音波流量計の場合は、ＣＷＭ供給
配管内で超音波がほとんど反射されてしまい、検出誤差
が大きいという問題があった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、ＣＷＭ等の磨耗
性を有する流体を大量に搬送する際に、連続的に流体を
流しながらその重量流速を直接計測できる重量流速計測
方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、ＣＷＭ等の磨耗性を有する流体の
重量流速を計測する方法において、２つの重量計量タン
クに交互に流体を導入すると共にロードセルで上記導入
される側のタンク内の流体の重量を計測してその重量流
量を求め、その後この流体を払い出すと共に他方のタン
クに流体を導入してその重量流量を求めることにより、
流体の重量流量を連続的に計測するように構成されてい
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面により説明する。

【００１２】図１に、ＣＷＭ（coal water mixture）等
の磨耗性を有する流体を２つの重量計量タンクに交互に
流体を導入することにより、重量計量タンクにおける流
体の受け取り及び流体の重量流速の計測を連続的に行え
る重量流量計測システム１０が示されている。

【００１３】この重量流量計測システム１０は、例えば
ＣＷＭの重量流量を計測する場合には、上流側に位置す
る給炭設備等の流体供給設備（図示されず）と下流側に
位置するバーナ等の燃焼設備（図示されず）とを接続し
て設けられる。

【００１４】重量流量計測システム１０は、上流側の給
炭設備（図示されず）に接続された流体（ＣＷＭ等）貯
蔵タンク１と、流体貯蔵タンク１の下流側かつ適当な高
さの上方位置に移送ポンプ７及び第１の三方弁４を介し
て並列に接続された２つの重量計量タンク２，３と、重
量計量タンク２，３から払い出された流体が合流する位
置に設けられた第２の三方弁５と、払い出された流体が
落下するよう第２の三方弁５の下方に設けられると共に
噴燃ポンプ８を介してバーナ等の燃焼設備（図示され
ず）に接続されたサービスタンク６とから主に構成され
ている。

【００１５】なお、この重量流量計測システム１０が流
体供給設備の一部として、これに組み込まれて構成され
てもよいのは勿論である。

【００１６】流体供給手段から、ＣＷＭ等の磨耗性を有
する流体が流体貯蔵タンク１に供給される。このとき、
第１の三方弁４が、２つの重量計量タンク２，３のどち
らか一方に流体を供給するべく操作される。本実施の形
態においては、図中左側の重量計量タンク２に流体を供
給し、次いで重量計量タンク３に流体を供給した後に再
び重量計量タンク２に流体を供給する場合について説明
する。

【００１７】第１の三方弁４が、流体を重量計量タンク
２に送るように操作される。そして、流体貯蔵タンク１
に貯蔵された流体が、移送ポンプ７により、第１の三方
弁４を介して重量計量タンク２に供給される。このと
き、重量計量タンク２では、ロードセル１２により、流
体の重量が一定の計測時間計測され、これにより流体の
その時点での重量流量（重量／計測時間）が算出され
る。この間、第２の三方弁５は重量計量タンク２内の流
体が流出しないようこれをブロックすると共に、重量計
量タンク３内の流体をサービスタンク６に払い出すよう
に位置されている。

【００１８】重量計量タンク２内の流体の容量（あるい
は重量）が一定量に達すると、第１の三方弁４が切り換
えられ、流体の重量計量タンク２への供給が停止される
と共に他方の重量計量タンク３への流体の供給が開始さ
れる。同時に、第２の三方弁５が切り換えられ、重量計
量タンク３内の流体が流出しないようブロックされると
共に、重量計量タンク２内に蓄積した流体がサービスタ
ンク６に払い出される。重量計量タンク３では、重量計
量タンク２の場合と同様に、ロードセル１３により流体
の重量が一定の計測時間計測され、これにより流体のそ
の時点での重量流量（重量／計測時間）が算出される。

【００１９】そして、重量計量タンク３内の流体の容量
（あるいは重量）が一定量に達すると、第１の三方弁４
が切り換えられて、流体の重量計量タンク３への供給が
停止されると共に流体の他方の重量計量タンク２への供
給が開始される。同時に、第２の三方弁５が切り換えら
れ、重量計量タンク２内の流体が流出しないようブロッ
クされると共に、重量計量タンク３内に蓄積した流体が
サービスタンク６に払い出される。

【００２０】上記の過程を繰り返して２つの重量計量タ
ンク２，３を交互に使用することにより、移送ポンプ７
の起動を停止することなく流体の重量流速を連続して計
測可能である。サービスタンク６に払い出された流体
は、噴燃ポンプ８により適宜バーナ等の燃焼設備（図示
されず）に送られて燃焼された後、排ガス処理設備（図
示されず）等を経て大気放出される。

【００２１】なお、上述のように連続して計測された流
体の重量流速値を積算及び平均することにより、流体の
連続的な重量流量を、さらに高い精度で算出可能であ
る。

【００２２】また、上述の過程において、サービスタン
ク６内の流体の水平位置レベルが常にその上限レベルと
下限レベルとの間にあるように、噴燃ポンプ８の運転に
合わせて移送ポンプ７の流量が適宜調節されるのは、勿
論である。

【００２３】図２は、上述のように２つの重量計量タン
ク２，３を交互に使用した場合に、各重量計量タンク
２，３及びサービスタンク６内の流体の水平位置レベル
が時間の経過によりどう変化するかを示す一つの例であ
る。なお、この図においては、時間（時刻）０において
重量計量タンク２に既に流体の初期投入（Ｗ_A1）がなさ
れており、時刻０以後、２つ重量計量タンク２，３を交
互に使用することにより両タンク２，３の重量及びサー
ビスタンク６内の流体の水平位置レベルがどう変化する
かが示されている。

【００２４】図中のａにおいて、第１の三方弁４が切り
換えられて一方の重量計量タンク３に流体が供給され始
めると共に、第２の三方弁５が切り換えられて他方の重
量タンク２から流体がサービスタンク６に払い出され
る。次に、図中のｂにおいて、第１の三方弁４が切り換
えられて重量計量タンク３への流体の供給が停止される
と共に重量計量タンク２への流体の供給が開始され、同
時に第２の三方弁５が切り換えられて計量重量タンク３
から流体がサービスタンク６に払い出される。

【００２５】図２に示されるサービスタンクレベルから
明らかなように、サービスタンク６内の流体の水平位置
レベルは、常にその上限レベルと下限レベルとの間にあ
るように調節されるが、この制御は、噴燃ポンプ８の運
転に合わせ移送ポンプ７の流量を適宜調節することによ
り行われる。

【００２６】図２に示される例においては、時間（時
刻）が初期値０からＴまで経過する間に、第１の三方弁
４及び第２の三方弁５の切り換えが、上記のａ，ｂ以降
３回行われる。この場合、時刻０〜Ｔ間のＣＷＭ払出
量、及び時刻０〜Ｔ間の平均ＣＷＭ払出流量は、各々下
式のように表される。

【００２７】 ＣＷＭ払出量＝ Ｗ_A1＋Ｗ_A2＋Ｗ_A3＋Ｗ_B1＋Ｗ_B2＋Ｗ_B3 ……（１） 平均ＣＷＭ払出流量＝（Ｗ_A1＋Ｗ_A2＋Ｗ_A3＋Ｗ_B1＋Ｗ_B2＋Ｗ_B3）／Ｔ……（２） なお、本実施の形態においては、第２の三方弁５を用い
ることにより、一方の重量計量タンクの流体をブロック
して溜めることと、他方の重量計量タンクから流体を払
い出すこととが同時に行われるが、これらは別に同時で
なくてもよい。つまり、流体が供給されていない重量計
量タンクからの流体の払出は、第１の三方弁４がまた切
り換えられてこの重量計量タンクに再び流体が供給され
るまでの間になされればよいのであり、その意味では、
第２の三方弁６の代わりに他のタイプの弁を用いてもよ
い。しかし、その場合、弁の制御がかえって複雑になる
可能性があるので、やはり本実施の形態の三方弁を用い
ることが望ましい。

【００２８】以上、本発明のＣＷＭ等の磨耗性を有する
流体の重量流量計測方法によれば、２つの重量計量タン
クを交互に使用することにより、重量流速の連続した測
定が可能になる。すなわち、従来の単一の重量計量タン
クを使用する場合のように流量計測及び払出の度に重量
計量タンクへの流体の供給を停止する必要がないので、
流体供給（移送）ポンプの頻繁な起動停止，供給配管内
での流体の沈降及びサービスタンクのバッファ量増加等
の問題を一挙に解決できる。

【００２９】また、連続して測定された重量流速を積算
し平均することにより、全体的な重量流量をより高い精
度で算出可能である。

【００３０】また、容積式流量計の電磁流量計（磨耗あ
るいは比重換算に伴う誤差が生じる可能性がある）ある
いはマイクロモーション質量流量計（大流量の計測には
対応できない）と異なり、重量流量そのものを、磨耗・
比重等に影響されない安定した条件で、たとえ大流量で
も測定可能なので、発熱量表示基準としての重要なパラ
メータである重量流量値をより高い精度で得ることがで
きる。

【００３１】

【発明の効果】以上、要するに、本発明のＣＷＭ等の磨
耗性を有する流体の重量流量計測方法においては、以下
の優れた効果がもたらされる。

【００３２】（１）２つの重量計量タンクを交互に使用
することにより、重量流速の連続した測定が可能にな
る。すなわち、従来の単一の重量計量タンクを使用する
場合のように流量計測及び払出の度に重量計量タンクへ
の流体の供給を停止する必要がないので、流体供給（移
送）ポンプの頻繁な起動停止，供給配管内での流体の沈
降及びサービスタンクのバッファ量増加等の問題を一挙
に解決できる。

【００３３】（２）連続して測定された重量流速を積算
し平均することにより、全体的な重量流量をより高い精
度で算出可能である。

【００３４】（３）容積式流量計の電磁流量計（磨耗あ
るいは比重換算に伴う誤差が生じる可能性がある）ある
いはマイクロモーション質量流量計（大流量の計測には
対応できない）と異なり、重量流量そのものを、磨耗・
比重等に影響されない安定した条件で、たとえ大流量で
も測定可能なので、発熱量表示基準としての重要なパラ
メータである重量流量値をより高い精度で得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＣＷＭ等の磨耗性を有する流体の重量
流量計測方法に基づく重量流量計測システムを示す概略
図である。

【図２】図１の重量流量計測システムの２つの重量計量
タンクの重量及びサービスタンク内の流体の水平位置レ
ベルと時間との関係を示す図である。

【符号の説明】

２，３ 重量計量タンク １２，１３ ロードセル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＷＭ等の磨耗性を有する流体の重量流
   速を計測する方法において、２つの重量計量タンクに交
   互に流体を導入すると共にロードセルで上記導入される
   側のタンク内の流体の重量を計測してその重量流量を求
   め、その後この流体を払い出すと共に他方のタンクに流
   体を導入してその重量流量を求めることにより、流体の
   重量流量を連続的に計測することを特徴とするＣＷＭ等
   の磨耗性を有する流体の重量流量計測方法。