JPH1053331A

JPH1053331A - 気体流による粉粒体輸送装置

Info

Publication number: JPH1053331A
Application number: JP21098896A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kimura; 吉雄木村; Yoshimi Sonoda; 義民園田; Naoki Ishida; 直樹石田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】定量フィーダやロータリーバルブのような回
転手段に代えて弁体を昇降動作させる手段により、故障
発生率の低減とメンテナンスの容易化を図ることがで
き、かつ、脈動が生じることなく連続的に常に一定量の
粉粒体輸送を行うことができる粉粒体輸送装置を得るこ
と。【解決手段】開口部を持つタンク底板1aを有し、粉粒
体Ｍを収容するタンク１と、タンク１に連接する粉粒体
排出路４と、前記開口部の開口面積を調節すべくタンク
１内に昇降自在に設けられ、かつ、内部より下方へ気体
を噴出させる複数の気体噴出孔を有した弁体５と、粉粒
体排出路４に連結され、気体源に連なる一方端より供給
される輸送気体に前記開口部における弁体５との間隙を
流下した粉粒体を混入して気体輸送する輸送配管12と、
弁体５にその複数の気体噴出孔から噴出させる気体を供
給する弁部噴出気体供給管路９，10とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タンク内に収容
された微粉炭、粉鉱石などのような粉粒体を、空気源あ
るいは窒素ガス源などのような気体源に連なる輸送配管
内へ導き、タンクからの粉粒体を輸送配管内の輸送気体
（空気あるいは窒素ガスなど）により、例えば焼鈍炉、
高炉などの工業炉へ燃料として気体輸送するのに用いら
れる気体流による粉粒体輸送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タンク内に収容された微粉炭、小
麦粉などの粉粒体を、タンク外に配され、かつ空気源の
ような気体源に連なる輸送配管へ導き、このタンクから
の粉粒体を輸送配管内を流れる輸送気体により気体輸送
する粉粒体輸送装置として、特公昭５８−１０３３３号
公報（本公報の第１図参照）に示されているようなもの
があり、これを図８及び図９を用いて説明する。

【０００３】従来の気体流による粉粒体輸送装置は、図
８に示すように、タンク本体（サイロ本体）５１の漏斗
状部５２の下端にクッションタンク５３を連設し、この
クッションタンク５３に内装された定量フィーダ５４の
流出口５５からロータリーバルブ５６を介して輸送配管
５７へ誘導路５８を設けている。さらに、複数の羽根５
６ａを持つ前記ロータリーバルブ５６のケーシング内壁
面に、輸送配管５７内の空気流（正圧）がタンク本体側
に逆流することを阻止するためのバックフィルター５９
の導入口６０を開口し（図９参照）、タンク本体５１の
漏斗状部５２に、粉粒体Ｍに空気を送り込んで粉粒体Ｍ
の流下を助勢するためのエアースライダ６１を取り付け
たものである。そして、定量フィーダ５４により切り出
され、ロータリーバルブ５６の羽根５６ａにより下方へ
順次運ばれた粉粒体Ｍは、空気源に連なる輸送配管５７
内の空気流により空気輸送されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述した従来の
粉粒体輸送装置では、タンク５１より輸送配管５７へ粉
粒体を排出するために長時間にわたって連続回転動作す
る定量フィーダ５４およびロータリーバルブ５６を採用
したものであるから、これらの定量フィーダ５４および
ロータリーバルブ５６に関して、その故障発生頻度が高
く、また、狭隘空間内に配設されているのでメンテナン
ス作業に多大の手間がかかるという欠点があった。

【０００５】さらに、定量フィーダ５４からの粉粒体Ｍ
を、ロータリーバルブ５６の各羽根５６ａ，５６ａ間に
保持して輸送配管５７内に供給するようにしているの
で、単位時間当たりの粉粒体輸送量が少ない場合には、
脈動が生じて連続的に常に一定量の粉粒体輸送ができ
ず、このため例えば、粉粒体として微粉炭を工業炉のバ
ーナーに燃料として気体輸送するような場合、精密温度
制御が必要な工業炉には適用できないという不具合があ
った。

【０００６】そこでこの発明は、タンクから粉粒体をタ
ンク外に配された輸送配管へ導き、この粉粒体を輸送配
管を流れる輸送気体により気体輸送する粉粒体輸送装置
において、従来の定量フィーダやロータリーバルブのよ
うな回転手段に代えてタンク底板開口部に対して弁体を
昇降動作させる手段を採用することにより、故障発生率
の低減とメンテナンスの容易化を図ることができ、か
つ、脈動が生じることなく連続的に常に一定量の粉粒体
輸送を行うことができる、気体流による粉粒体輸送装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、この発明の気体流による粉粒体輸送装置は、開口部
が設けられたタンク底板を有し、粉粒体を収容するタン
クと、このタンクに下方で連接する粉粒体排出路と、前
記開口部の開口面積を調節すべく前記タンク内に昇降自
在に設けられ、かつ、その内部より下方に向けて気体を
噴出させる複数の気体噴出孔を有した弁体と、前記粉粒
体排出路に連結され、気体源より供給される輸送気体に
前記開口部における前記弁体との間隙を流下した粉粒体
を混入して気体輸送する輸送配管と、前記弁体にその複
数の気体噴出孔から噴出させる気体を供給する弁部噴出
気体供給管路と、を備えたことを特徴とする。また、前
記気体流による粉粒体輸送装置は、粉粒体輸送量の微調
整を行うために、前記タンクに収容された粉粒体を下方
へ加圧する気体を前記タンクに導入する粉粒体加圧用気
体供給管を備えることができる。

【０００８】この発明による粉粒体輸送装置において
は、従来の定量フィーダやロータリーバルブのような回
転装置に代えてタンク内に弁体を設け、タンク底板の開
口部に対して前記弁体を昇降動作させて開口部の開口面
積を調節するようにしたものであるから、弁体は輸送開
始・停止時および粉粒体輸送量の変更時のみ作動させれ
ばよく、従来装置に比べて、故障発生率の低減とメンテ
ナンスの容易化を図ることができる。

【０００９】また、この発明による粉粒体輸送装置にお
いては、弁体に複数の気体噴出孔を設け、弁体内部から
下方に向けて空気などの気体が噴出されるので、輸送配
管に向けてタンク内の粉粒体を、タンク底板の開口部に
おける弁体との間隙から円滑に流下させることができ、
脈動が生じることなく連続的に常に一定量の粉粒体輸送
を行うことができる。

【００１０】そして、タンク内に収容された粉粒体を下
方へ加圧する気体をタンク内に導入する粉粒体加圧用気
体供給管が備わっているときには、この粉粒体加圧用気
体の供給量を加減することで、粉粒体輸送量の微調整を
行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１はこの発明に係る気体流に
よる粉粒体輸送装置の一例を示す概略構成図、図２は図
１に示すタンクのタンク底板に設けられた開口部を説明
するための図、図３は図１に示す弁体の平面図、図４は
図１に示す弁体の側面断面図、図５は図１に示す弁体の
正面図である。

【００１２】図１において、１は例えば微粉炭などのよ
うな粉粒体Ｍを収容するタンクであり、このタンク１
は、円筒胴部の下方に漏斗状部を連接し、漏斗状部の下
端にタンク底板１ａを設ける一方、円筒胴部上に上蓋１
ｃを設けてなるものである。前記タンク底板１ａには平
面視で大略Ｔ字形の開口部１ｂが設けられており（図２
参照）、タンク上蓋１ｃ上には、ボールバルブ２を備え
た粉粒体供給用のホッパー３が配設されている。４はタ
ンク１に下方で連接した漏斗状の粉粒体排出路である。

【００１３】このタンク１の内部には、粉粒体Ｍを設定
値に応じて定量輸送するために、タンク底板１ａの開口
部１ｂに対して昇降動作し、開口部１ｂに差し込まれる
ことで開口部１ｂの開口面積を調節する後述する弁体５
と、この弁体５に連結されて上下方向に延びる中空棒状
の弁棒６とが配設されている。そして、一方端が接続リ
ンク部を介して弁棒６に連結され、他方端がタンク外へ
引き出されたハンドル７により、弁体５を昇降させるこ
とができるように構成されている。７ａは弁開度目盛り
付きハンドル支持部材、８はタンク１のハンドル貫通孔
をシールするためのゴム製シール部材である。

【００１４】前記弁体５は、図３〜図５に示すように、
内部が中空で、側面視（図４参照）で全体として三角形
状をなしている。そして、開口部１ｂに差し込まれた状
態で上下方向にスムーズに摺動させるため、弁体５は、
その背板として、開口部１ｂの幅広部分に差し込まれる
ガイド板５ａを有している。また、弁体５の下側傾斜面
５ｂ、すなわち、開口部１ｂにおけるタンク底板１ａと
の間に間隙を形成する下側傾斜面５ｂには、弁棒６の気
体導入通路６ａを通って弁体５内部に供給されたこの例
では加圧空気を下方に向けて噴出するための複数個の気
体噴出孔５ｃが設けられている。各気体噴出孔５ｃの穴
径は２〜３ｍｍ程度である。

【００１５】そして、タンク１の円筒胴部外面には、こ
の例では圧力空気源（図示省略）に連なる弁部噴出気体
供給管９が接続される一方、タンク１内にはこの供給管
９と弁棒６の気体導入通路６ａとを接続する屈曲可能な
フレキシブルチューブ１０が設けられている。弁部噴出
気体供給管９、フレキシブルチューブ１０、及び気体導
入通路６ａを有する弁棒６は、弁体５にその複数の気体
噴出孔５ｃから噴出させる加圧空気を供給する弁部噴出
気体供給管路を構成している。また、タンク１の円筒胴
部外面には、タンク１内の粉粒体Ｍを下方へ加圧する空
気をタンク１内に導入するために、圧力空気源（図示省
略）に連なる粉粒体加圧用気体供給管１１が接続されて
いる。

【００１６】また、タンク１に下方で連接した粉粒体排
出路４の下端は、タンク１からの粉粒体Ｍを例えば工業
炉へ空気輸送すべく図示しない圧力空気源に連なる輸送
配管１２の途中部分に連結されている。なお、この輸送
配管１２、前記弁部噴出気体供給管９及び粉粒体加圧用
気体供給管１１を流れる空気については、各配管ごと
に、その圧力、流量を所要値に調整できるようになって
いる。

【００１７】前記構成になる粉粒体輸送装置の動作を説
明する。ホッパー３からボールバルブ２を介してタンク
１内に装入されている粉粒体Ｍを単位時間当たり一定量
の空気輸送を行うにあたり、まず、各配管１２，９，１
１のそれぞれに、所定量の加圧空気の供給を開始する。
しかる後この例では、粉粒体輸送量に応じて予め定めら
れた弁開度になるように弁開度目盛りを見ながら人手に
よりハンドル７を操作する。これにより弁体５が上方へ
引き上げられ、開口部１ｂにおける弁体下側傾斜面５ｂ
とタンク底板１ａとの間に粉粒体輸送量に応じた間隙が
形成され、タンク１内の粉粒体Ｍは、弁体５内から下方
に噴出されている空気流とともに前記間隙から流下して
粉粒体排出路４を経て輸送配管１２内へ連続的に供給さ
れる。

【００１８】このようにこの発明による粉粒体輸送装置
においては、従来の定量フィーダやロータリーバルブの
ような回転装置に代えてタンク１内に弁体５を設け、タ
ンク底板１ａの開口部１ｂに対して弁体５を昇降動作さ
せて開口部１ｂの開口面積を調節するようにしたもので
あるから、弁体５は輸送開始・停止時および粉粒体輸送
量の変更時のみ作動させればよく、従来装置に比べて、
故障発生率の低減とメンテナンスの容易化を図ることが
できる。また、弁体５に複数の気体噴出孔５ｃを設け、
弁体内部から下方に向けて空気流が噴出されるので、輸
送配管１２に向けてタンク１内の粉粒体Ｍを、開口部１
ｂにおける弁体５との間隙から円滑に流下させることが
でき、脈動が生じることなく連続的に常に一定量の粉粒
体輸送を行うことができる。

【００１９】図６は図１に示す構造の粉粒体輸送装置に
おける弁開度と粉粒体輸送量との関係の一例を示すグラ
フ図である。このグラフ図は、粉粒体Ｍとして微粉炭を
用い、気体として加圧窒素ガスを使用し、弁部噴出気体
供給管９の窒素ガス流量を一定値（１００Ｎリットル／
ｍｉｎ）とし、粉粒体加圧用気体供給管１１の窒素ガス
流量を変化パラメータとしたときの、弁開度（開口部１
ｂにおける間隙の幅寸法）と粉粒体輸送量との関係を実
験から求めたものである。なお、輸送配管１２の窒素ガ
ス流量は一定で３５０Ｎリットル／ｍｉｎとした。ま
た、タンク１入側位置での供給管９を流れる窒素ガスの
圧力（ゲージ圧）は５．０ｋＰａであり、タンク１入側
位置での供給管１１を流れる窒素ガスの圧力（ゲージ
圧）は５．２ｋＰａであり、粉粒体排出路４との連結位
置での輸送配管１２を流れる窒素ガスの圧力（ゲージ
圧）は４．９ｋＰａである。

【００２０】図６に示すように、弁開度と粉粒体輸送量
とは正比例の関係が得られており、粉粒体輸送量は、弁
開度によって粗調整し、粉粒体加圧用気体供給管１１の
窒素ガス流量を加減することで微調整しうることがわか
る。弁部噴出気体供給管９の窒素ガス流量は粉粒体輸送
量の調整制御には直接影響しない。なお、この装置での
代表的運転条件は、粒体輸送量：６．２５ｋｇ／ｍｉ
ｎ、固気比：１０、輸送配管の窒素ガス流量：３５０Ｎ
リットル／ｍｉｎ、粉粒体加圧用気体供給管の窒素ガス
流量：５０Ｎリットル／ｍｉｎ、弁部噴出気体供給管の
窒素ガス流量：１００Ｎリットル／ｍｉｎ、である。前
記固気比は、輸送気流中の粉粒体濃度を示す値であっ
て、この代表的運転条件では、６２５０／〔（３５０＋
５０＋１００）×窒素ガス密度１．２５ｇ／リットル〕
から、固気比の値は１０となる。

【００２１】図７はこの発明に係る気体流による粉粒体
輸送装置の他の例を模式的に示す構成図である。図１の
装置と異なる点は、大容量の粉粒体輸送にも適用しうる
ように、１台の大型のタンクに複数個の弁体を装備した
点にある。

【００２２】すなわち、図７に示すように、粉粒体Ｍを
収容するタンク２１の複数の各漏斗状部（この例では４
つ）には、それぞれ、漏斗状部下端に前記図２と同様の
開口部を有するタンク底板２１ａ_A，２１ａ_B，２１ａ
_C，２１ａ_Dが設けられるとともに、漏斗状の粉粒体排
出路２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄが連接されてい
る。このタンク２１の上蓋２１ｃには、タンク２１への
粉粒体供給用のボールバルブ２２が配設され、また、タ
ンク２１内の粉粒体Ｍを下方へ加圧する空気をタンク２
１内に導入するために、圧力空気源（図示省略）に連な
る粉粒体加圧用気体供給管３１が接続されている。

【００２３】そして、図７における右端の第１のタンク
漏斗状部の内部には、前記の図３〜図４に示すものと同
一構造であってタンク底板２１ａ_Aの開口部（図示省
略）に対して昇降動作する弁体２５Ａと、内部に気体導
入通路（図示省略）を有し、この弁体２５Ａに連結され
て上下方向に延びる弁棒２６Ａとが配設されている。ま
た、弁棒２６Ａのタンク２１外へ引き出された上端部に
は、弁棒２６Ａを介して弁体２５Ａを昇降動作させる弁
体駆動装置２７Ａが連結されるとともに、弁体２５Ａの
複数の気体噴出孔から噴出させる加圧空気を前記気体導
入通路を通して供給するための弁部噴出気体供給管２９
Ａが接続されている。そして、この第１のタンク漏斗状
部に下方で連接した粉粒体排出路２４Ａの下端は、タン
ク２１からの粉粒体Ｍを例えば工業炉へ空気輸送すべく
図示しない圧力空気源に連なる輸送配管３２Ａの途中部
分に連結されている。同様の構成にて、他の３つの弁体
２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄもタンク２１に装備されてい
る。

【００２４】このようなタンクに複数個の弁体を装備し
てなる粉粒体輸送装置においても、前記の図１に示すも
のと同様にして、故障の発生が極めて少なく、メンテナ
ンスが容易で、かつ、脈動が生じることなく連続的に常
に一定量の粉粒体輸送を行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、この発明に係る気体
流による粉粒体輸送装置によると、タンクから粉粒体を
タンク外に配された輸送配管へ導き、この粉粒体を輸送
配管を流れる輸送気体により気体輸送する粉粒体輸送装
置において、従来の定量フィーダやロータリーバルブの
ような回転手段に代えてタンク底板開口部に対して弁体
を昇降動作させるようにしたものであるから、故障発生
率の低減とメンテナンスの容易化を図ることができ、か
つ、脈動が生じることなく連続的に常に一定量の粉粒体
輸送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る気体流による粉粒体輸送
装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】図１に示すタンクのタンク底板に設けられた開
口部を説明するための図である。

【図３】図１に示す弁体の平面図である。

【図４】図１に示す弁体の側面断面図である。

【図５】図１に示す弁体の正面図である。

【図６】図１に示す構造の粉粒体輸送装置における弁開
度と粉粒体輸送量との関係の一例を示すグラフ図であ
る。

【図７】この発明に係る気体流による粉粒体輸送装置の
他の例を模式的に示す構成図である。

【図８】従来の気体流による粉粒体輸送装置の構成図で
ある。

【図９】図８の要部を説明するための図である。

【符号の説明】

１…タンク１ａ…タンク底板１ｂ…開口部１ｃ…
上蓋２…ボールバルブ３…ホッパー４…粉粒体排
出路５…弁体５ａ…ガイド板５ｂ…下側傾斜面
５ｃ…気体噴出孔６…弁棒６ａ…気体導入通路７
…ハンドル７ａ…弁開度目盛り付きハンドル支持部材
８…ゴム製シール部材９…弁部噴出気体供給管１
０…フレキシブルチューブ１１…粉粒体加圧用気体供
給管１２…輸送配管２１…タンク２１ａ_A，２１
ａ_B，２１ａ_C，２１ａ_D…タンク底板２１ｃ…上蓋
２２…ボールバルブ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４
Ｄ…粉粒体排出路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ…
弁体２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ…弁棒２７
Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ…弁体駆動装置２９Ａ，
２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ…弁部噴出気体供給管３１…
粉粒体加圧用気体供給管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３
２Ｄ…輸送配管Ｍ…粉粒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部が設けられたタンク底板を有し、
粉粒体を収容するタンクと、このタンクに下方で連接す
る粉粒体排出路と、前記開口部の開口面積を調節すべく
前記タンク内に昇降自在に設けられ、かつ、その内部よ
り下方に向けて気体を噴出させる複数の気体噴出孔を有
した弁体と、前記粉粒体排出路に連結され、気体源より
供給される輸送気体に前記開口部における前記弁体との
間隙を流下した粉粒体を混入して気体輸送する輸送配管
と、前記弁体にその複数の気体噴出孔から噴出させる気
体を供給する弁部噴出気体供給管路と、を備えたことを
特徴とする気体流による粉粒体輸送装置。
【請求項２】前記タンクに収容された粉粒体を下方へ
加圧する気体を前記タンク内に導入する粉粒体加圧用気
体供給管を備えた請求項１記載の気体流による粉粒体輸
送装置。