JPS6091213A - 垂直管路内の高濃度固体流量計測方法 - Google Patents
垂直管路内の高濃度固体流量計測方法Info
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- JPS6091213A JPS6091213A JP58198247A JP19824783A JPS6091213A JP S6091213 A JPS6091213 A JP S6091213A JP 58198247 A JP58198247 A JP 58198247A JP 19824783 A JP19824783 A JP 19824783A JP S6091213 A JPS6091213 A JP S6091213A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
-
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高温高圧炉等に重力下降波によって、粉粒
体を輸送する場合における固体ｉｌｌを精度よく計測す
る方法に関するものである。
体を輸送する場合における固体ｉｌｌを精度よく計測す
る方法に関するものである。
高圧供給端に微粉炭等を高固気比で安定に輸送する場合
、水平管路輸送より１重力下降流による方が質量流量比
を上げるために有利である。
、水平管路輸送より１重力下降流による方が質量流量比
を上げるために有利である。
粉粒体加圧輸送装置からその移動層と同程度の質量流量
比で分配輸送する装置として第１図の装置（特許１１７
５８−９４１１９）が提案されている。
比で分配輸送する装置として第１図の装置（特許１１７
５８−９４１１９）が提案されている。
このような装置において、垂直輸送管路内の質量流量を
計測する有効な手段は未だ確立されていないが、木発明
者らは以下に説明するように、管内の粒子騒音を管外に
設けた音響又は、振動検出器によって検出し、この検出
出力のうち特定周波数帯域の信号出力によって管内の固
体流量を計測できることを見出した。
計測する有効な手段は未だ確立されていないが、木発明
者らは以下に説明するように、管内の粒子騒音を管外に
設けた音響又は、振動検出器によって検出し、この検出
出力のうち特定周波数帯域の信号出力によって管内の固
体流量を計測できることを見出した。
即ち、固体粒子（粉粒体）が輸送管中を流れるとき、衝
突音と摩擦音が発生する（粒子音）こと及びこれらの発
生音（雑音）即ち統計的衝突回数に起因する騒音は粒子
の流速及び濃度に比例することについては既に知られて
いる。（特公昭５２−２０８６９） しかしながら、検出器を管外に設置する無孔式の場合は
、検出される雑音中に種々の周波数成分を含んでおり、
従って計測場所における暗騒音（周囲雑音）の影響を受
けて識別が困難であるとされていた。
突音と摩擦音が発生する（粒子音）こと及びこれらの発
生音（雑音）即ち統計的衝突回数に起因する騒音は粒子
の流速及び濃度に比例することについては既に知られて
いる。（特公昭５２−２０８６９） しかしながら、検出器を管外に設置する無孔式の場合は
、検出される雑音中に種々の周波数成分を含んでおり、
従って計測場所における暗騒音（周囲雑音）の影響を受
けて識別が困難であるとされていた。
本発明者らは種々の実験の紘果１ ｋＨｚ以上の周波数
域を計測領域とすることによって無孔式であっても暗騒
音の影響が少なくできる他輸送管の材質にも影響されな
いこと、更に発生音の検出器を従来の如く輸送管壁を貫
通して固定するのではなくｔ↑壁表面に固着するだけで
固体流量を計測できることを確認した。
域を計測領域とすることによって無孔式であっても暗騒
音の影響が少なくできる他輸送管の材質にも影響されな
いこと、更に発生音の検出器を従来の如く輸送管壁を貫
通して固定するのではなくｔ↑壁表面に固着するだけで
固体流量を計測できることを確認した。
本発明は、前記計測方法を更に高精度で実施しうる方法
を提供するものである。
を提供するものである。
以下に本発明を第１図について説明する。
（１）は粉粒体輸送用の加圧タンク、（２）は流動床で
あって、加圧気体源（３）からの気体が供給される。（
４）はタンク側壁に開口する分配排出管であって、夫々
弁（５）を介して下降輸送管（６）に接続している。（
７）は屈曲部、（８）は水平部又は傾斜部、（８）は羽
口ノズルであって、高温高圧ガス化炉 高圧金ＩＡ還元
炉などの供給端（１０）に開口しているつ （１１）は、断続流発生装置、その他軸送用気体吹込制
御装置であって、輸送気体ｉｇ］箇弁（１２）により粉
粒体の質）λ流部が調節される。
あって、加圧気体源（３）からの気体が供給される。（
４）はタンク側壁に開口する分配排出管であって、夫々
弁（５）を介して下降輸送管（６）に接続している。（
７）は屈曲部、（８）は水平部又は傾斜部、（８）は羽
口ノズルであって、高温高圧ガス化炉 高圧金ＩＡ還元
炉などの供給端（１０）に開口しているつ （１１）は、断続流発生装置、その他軸送用気体吹込制
御装置であって、輸送気体ｉｇ］箇弁（１２）により粉
粒体の質）λ流部が調節される。
而して下降管（６）中の粉粒体密度は移動層と同程度の
高固気比を維持して緩速で下降するものである。
高固気比を維持して緩速で下降するものである。
（１３ａ）（＋３ｂ）は、下降管（６）ノ管壁外表面（
１４）にψ パテその他適当なバッキングシール材で雀蒜した取付体
（１５）によって固着した複数のマイクロホン又は振動
ピックアップ等の音響又は振動検出器であり、その出力
はオクターブフィルタ（１６）に供給される。
１４）にψ パテその他適当なバッキングシール材で雀蒜した取付体
（１５）によって固着した複数のマイクロホン又は振動
ピックアップ等の音響又は振動検出器であり、その出力
はオクターブフィルタ（１６）に供給される。
（１７）は、計測平均値算出回路であって、検出回数の
加重平均を演算して平均固体流速を得、この出力によっ
て調節計（１日）の設定値を調節するように構成されて
いる。
加重平均を演算して平均固体流速を得、この出力によっ
て調節計（１日）の設定値を調節するように構成されて
いる。
次に本発明を￥５例と共に説明する。第１図の装置品に
おいで屈曲部（７）を開放して輸送管垂直部を直径５０
ｍＩＩ＋のステンレス管とし、粉粒体資料としてＡＢＳ
樹脂ベレット（２ｍｍφＸ２ｍｍＬ）を落下させた場合
の粒子球度Ｖｓと各周波数における騒音レベル（マイク
ロホン出力）の関係は第２図の如く略直線関係がある。
おいで屈曲部（７）を開放して輸送管垂直部を直径５０
ｍＩＩ＋のステンレス管とし、粉粒体資料としてＡＢＳ
樹脂ベレット（２ｍｍφＸ２ｍｍＬ）を落下させた場合
の粒子球度Ｖｓと各周波数における騒音レベル（マイク
ロホン出力）の関係は第２図の如く略直線関係がある。
寥た、粒子流速Ｖｓが例えば５．８ｃｍ／ｓｅｅの場合
のオクターブフィルタの中心周波数における粒子音と暗
騒音の騒音レベルは第３図の如くである。
のオクターブフィルタの中心周波数における粒子音と暗
騒音の騒音レベルは第３図の如くである。
（検出回数１回／ｓｅｃ 、 １０回平均値）。
以にのことから本発明において使用１する中心周波数は
１ ｋＨｚ以−に力１イましいこと、更に１ ｋＨｚ以
ヒにおいては流速に対する騒音レベルが輸送管材質によ
って影響され難いこと、ＳＮ比を高くできるなどのこと
から１ ｋＨｚ〜８ ｋＨｚ位までの周波数範囲を採用
するものとする。
１ ｋＨｚ以−に力１イましいこと、更に１ ｋＨｚ以
ヒにおいては流速に対する騒音レベルが輸送管材質によ
って影響され難いこと、ＳＮ比を高くできるなどのこと
から１ ｋＨｚ〜８ ｋＨｚ位までの周波数範囲を採用
するものとする。
従って、例えば中心周波数を８ ｋＨｚとして、適用装
置における平均粒子流速と騒音レベルとの関係を予め計
測しておき、装置稼動時の同一周波数の騒音レベルを検
出することによって輸送管中の手、カニ降流の質量がＣ
量がめられ、そのときにおける供給端への供給量が得ら
れるのである。
置における平均粒子流速と騒音レベルとの関係を予め計
測しておき、装置稼動時の同一周波数の騒音レベルを検
出することによって輸送管中の手、カニ降流の質量がＣ
量がめられ、そのときにおける供給端への供給量が得ら
れるのである。
従って、この出力によりｌｉＦ、 ｆｉ調節計を作動さ
せ供給量を一定に制御することが可能になるのである。
せ供給量を一定に制御することが可能になるのである。
以上の計測方法において被輸送物即ち粉粒体がベレット
の如く形状、性状等が比較的均一なものである場合は流
速と騒音レベルとの関係が安定しているので、検出器１
個でも問題はないが、微粉層 幡その他微粉を含む粉粒体の場合は、流速と騒音レベル
との関係が統計的ゆらぎ現象のために変動するから、検
出器が１個の場合は、実際上約１０秒間位のデータの移
動平均を算出する必要があった。
の如く形状、性状等が比較的均一なものである場合は流
速と騒音レベルとの関係が安定しているので、検出器１
個でも問題はないが、微粉層 幡その他微粉を含む粉粒体の場合は、流速と騒音レベル
との関係が統計的ゆらぎ現象のために変動するから、検
出器が１個の場合は、実際上約１０秒間位のデータの移
動平均を算出する必要があった。
例えば最高速度１０ｃｍ／ｓ の下降流を計測する場合
においては、下限を１０％とすると速度はＩｃｍ／ｓで
あり、ＩＱｃｍ／ｓを１０秒間（１０回）計測した平均
値は１ｍの管内下降波の騒音平均を意味する。従ってＩ
ｃｍ／ｓでは誤差平均を同程度にするためには１００秒
間必要となる。
においては、下限を１０％とすると速度はＩｃｍ／ｓで
あり、ＩＱｃｍ／ｓを１０秒間（１０回）計測した平均
値は１ｍの管内下降波の騒音平均を意味する。従ってＩ
ｃｍ／ｓでは誤差平均を同程度にするためには１００秒
間必要となる。
ところで、騒音源である粉粒体の衝突回数は時間に関し
て不規則に発生する確率分布関数であり、時間平均値と
集合平均値（場所の違う処の平均値）とが一致すること
（数学的にはエルゴード性）を利用して検出個所を離間
させておき同時に計測することによって騒音検出レベル
の統計的平滑止を行なうことが６７能である。
て不規則に発生する確率分布関数であり、時間平均値と
集合平均値（場所の違う処の平均値）とが一致すること
（数学的にはエルゴード性）を利用して検出個所を離間
させておき同時に計測することによって騒音検出レベル
の統計的平滑止を行なうことが６７能である。
そこで、本発明は、複像の検出器を場所を異ならしめて
固着するものである。この場合において、第４図の如く
検出器（１３ａ）（１３ｂ）を管路の断面に対称的に取
付けるか又は第５図の如く管軸方向に一定間隔（Ｌ）を
おいて数句ける場合とがある。
固着するものである。この場合において、第４図の如く
検出器（１３ａ）（１３ｂ）を管路の断面に対称的に取
付けるか又は第５図の如く管軸方向に一定間隔（Ｌ）を
おいて数句ける場合とがある。
第４図の場合は管断面における粒度分布の差異による検
出出力の差異が平均化され、同一時間で２倍長の計測を
したのと同等になり、従って計測時間を坏にすることが
可能である。
出出力の差異が平均化され、同一時間で２倍長の計測を
したのと同等になり、従って計測時間を坏にすることが
可能である。
また、第５図の場合は、例えば下降流速１０ｃｍ／ｓ〜
１ｃｍ／ｓのとき計測時間１０秒、１ｏ回として夫々別
個のｌｏｏｃｍ〜ｌ０ｃｍの移動範囲を計測したことに
等しくなるから、これの平均は２００ｃｎ＋〜２０ｃｍ
の平均（１１′１と等しくなり、この結果全体として計
測時間を局にする空間フィルターと同等になる。
１ｃｍ／ｓのとき計測時間１０秒、１ｏ回として夫々別
個のｌｏｏｃｍ〜ｌ０ｃｍの移動範囲を計測したことに
等しくなるから、これの平均は２００ｃｎ＋〜２０ｃｍ
の平均（１１′１と等しくなり、この結果全体として計
測時間を局にする空間フィルターと同等になる。
本発明において検出器は２個に限られることはなく、第
４図と第５図の複合即ち４個の構成又は断面一対、管軸
方向３個計６個の構成も可能である。
４図と第５図の複合即ち４個の構成又は断面一対、管軸
方向３個計６個の構成も可能である。
これを要するに本発明は、高濃度下降流粉粒体基
の粒度分布流速分布の相違に迦因する粒子間衝突回教を
統計的に平滑化して計測時間を短縮することを目的とす
るものであって、同一特性の検出器を複数個設置するだ
けで簡単に実現できるものである。
統計的に平滑化して計測時間を短縮することを目的とす
るものであって、同一特性の検出器を複数個設置するだ
けで簡単に実現できるものである。
第１［；？ｌは大発明装置の概略構成図、第２図は粒子
速度と騒音レベルのグラフ、第３図は粒子音レベルと暗
騒音レベルとの比較グラフ、第４図及び第５１１は夫々
検出器の■ソ伺態様を示す実施例図で（＋３ａ）（１３
ｂ）・・・音響又は振動検出器（１６）・・・・；棒域
又はオクターブフィルタ特許出願人 才 １ 図 ２２ 図
速度と騒音レベルのグラフ、第３図は粒子音レベルと暗
騒音レベルとの比較グラフ、第４図及び第５１１は夫々
検出器の■ソ伺態様を示す実施例図で（＋３ａ）（１３
ｂ）・・・音響又は振動検出器（１６）・・・・；棒域
又はオクターブフィルタ特許出願人 才 １ 図 ２２ 図
Claims (1)
- 粉粒体固体が移動層と同程度の質量流量比で下降する管
路の外壁面に８Ｉ数の音響又は振動検出器を位置を異な
らしめて固設し、該検出器からの出力信号を粒子流速分
布の空間的偏差を少なくして時間平均値をめることを特
徴とする管路内の固体流９−計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198247A JPS6091213A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 垂直管路内の高濃度固体流量計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198247A JPS6091213A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 垂直管路内の高濃度固体流量計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091213A true JPS6091213A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0527054B2 JPH0527054B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=16387948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198247A Granted JPS6091213A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 垂直管路内の高濃度固体流量計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322045A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nippon Steel Corp | 気送微粉炭分配方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075070A (ja) * | 1973-11-02 | 1975-06-20 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58198247A patent/JPS6091213A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075070A (ja) * | 1973-11-02 | 1975-06-20 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322045A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nippon Steel Corp | 気送微粉炭分配方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527054B2 (ja) | 1993-04-20 |
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