JPS6318629Y2

JPS6318629Y2 -

Info

Publication number: JPS6318629Y2
Application number: JP1982166637U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-02
Filing date: 1982-11-02
Publication date: 1988-05-25
Also published as: JPS5969945U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は、貯炭サイロにおける各種の異常事
態、例えば貯蔵石炭の温度、メタンガス（CH₄）
又は粉塵の発生濃度、あるいは貯蔵石炭レベルの
異常な上昇等を自動的かつ連続的に監視し、異常
事態の徴候を予知したときは自動的に着火源を始
末し、あるいは警報を鳴らして危険防止又は予防
に適切な対応をするための異常監視制御装置に関
する。

従来の技術貯炭サイロにおいては、貯蔵石炭の温度が異常
に高くなると、自然発火の危険があるので、この
ような場合には石炭の搬入を停止し、貯蔵石炭を
緊急に払出し又はかき出して自然発火の危険を防
止することが行なわれる。

また、貯炭サイロ内のCH₄ガス濃度あるいは粉
塵濃度が異常に高くなると、引火爆発の危険があ
るので、爆発防止の措置として例えば着火源を速
やかに除去することが行なわれる。

さらに、貯蔵石炭のレベルを監視し、現在貯炭
量を知ると同時に過貯蔵をきたさないように石炭
搬入機の運転を自動制御することが行なわれてい
る。

従来、貯炭サイロにおいて、貯蔵石炭の温度、
CH₄ガスあるいは粉塵濃度を測定し、貯蔵石炭の
レベルを検出することは、それぞれ行なわれてい
る（例えば特開昭56−57683号、特開昭51−18059
号公報に記載のもの参照）。

本考案が解決しようとする問題点特開昭56−57683号公報記載の装置は、測量計
器を予め定められた位置に装着した管柱状装置に
よる石炭の貯蔵状態の異常監視装置に関するもの
である。また、特開昭51−18059号公報記載のも
のは、受入最終コンベアの停止を含む払出し装置
において、コンピユータに嵩比重の値を入力する
ことによりサージホツパーの有効容量を増すこと
に特徴を有する自動払出装置に関するもので、そ
のレベル計が注目されるにすぎない。

次に、特開昭56−57683号公報記載の装置にお
ける温度測定のやり方は、管柱状測定装置と称す
る鋼管の壁面から石炭と共存する空気を吸引し、
もつて離れた場所の温度も平均して計測できる構
成とされているが、このやり方では次に述べる問
題点がある。

即ち、測量すべき温度は、最も高温になつてい
る部分の温度でなければならず、平均（即ち、薄
まつて低温）の温度を測定しても異常監視の意味
がない。何故なら、サイロに貯蔵している石炭が
自然発火する場合、最初に温度が上るのは表面よ
り数十センチメートルの深さというのが通説とな
つているからである。また、空気を吸引するやり
方なので、主には空隙の多い（従つて熱のこもり
にくい）部分の温度を測ることになる。

また、同上装置における粉塵濃度測定のやり方
についてみると、測定個所が固定されているた
め、測定個所が限定されている上、測定時期も積
付初期にかぎられるので、次の問題点が有る。

即ち、粉塵濃度測定の目的は粉塵暴発の防止に
あり、爆発下限界に対しどの程度のポジシヨンに
在るかを知る必要がある。粉塵濃度はサイロ内で
もマチマチであり、測定の目的からして最高濃度
の値を測定する必要がある。最高濃度を示す個所
は当然の事ながら石炭の投入落下場所であり、そ
れは貯蔵石炭レベルにより変動するので測定個所
が固定されていては対応できない訳である。

さらに同上装置におけるCH₄ガス濃度測量につ
いてみると、従来のやり方は管柱状測定装置の管
壁に取付けた発生ガス吸入機により吸引した空気
の定量分析によつているため、次の問題点があ
る。

即ち、空気の比重が1.2928であるに対し、CH₄
ガスの比重は0.7167と空気の55％程度に軽い気体
である。従つて、CH₄ガスは石炭の隙間をぬつて
上昇し、サイロの上部や屋根下に滞留する傾向が
ある。従つて、そうした部分に火気があると、濃
度によつては引火爆発のおそれがある。つまり、
従来のやり方で測定した場合、CH₄ガスの濃度の
測定値に問題が無いとしても、サイロ上部にはそ
れよりも遥かに濃度の高いCH₄ガスが滞留してい
る危険性が大いにあり得るのである。

最後に同上装置の石炭レベル測定のやり方につ
いてみると、従来はストレーンゲージと土圧計に
よりレベルを算出している。いずれも重量による
圧力を石炭の比重で除すことによりレベルを算出
するのであるが、石炭の銘柄や嵩比重による精度
ガバラつくという問題点がある。特に、土圧計に
よる測定方法では石炭と内壁との摩擦力、ブリツ
ジの影響が大きく作用することは一般に知られて
いる事実である。

問題点を解決するための手段上記従来技術の問題点を解決するための手段と
して、この考案にる係る貯蔵サイロの異常監視制
御装置は、図面の第１図と第２図に好適な実施例
を示したとおり、貯炭サイロ内の温度、粉塵濃度、発生ガス濃度
及び貯蔵石炭レベルなどを測定して異常の有無を
監視する異常監視制御装置において、ａ貯炭サイロ１の天井部分に設置した石炭搬入
用ベルトコンベア５の内端位置に、該コンベア
５と接続したテレスコシユート７を床面又は貯
蔵石炭レベルまで届く長さのものとして、かつ
電動ウインチ８により伸縮自在に設置し、この
テレスコシユート７の下端部に粉塵濃度計１８
のセンサ１４ａ，１４ｂを設置した。

ｂ同じく貯炭サイロ１の天井部分から、各測温
位置に熱電対１０…を取付けた測温ケーブル１
１を吊下げ、各熱電対１０…の測温値はリモー
トスキヤナ１２を通じて受信するものとした。

ｃ貯炭サイロ１の天井頂部にガス分析計２０の
吸入口２１ａを設置し、同じく貯炭サイロ１の
天井部分に超音波式レベル計２２を設置した。

ｄそして、前記各計器の測定値は中央監視盤３
０で受信して集中処理する構成とした。

作用温度測定用の熱電対１０…は、測温ケーブル１
１の各測温位置に取付け、この測温ケーブル１１
を貯蔵石炭の中へ直接挿入しているので、貯蔵石
炭レベルの変動に対し、各測温位置の熱電対１０
がそれぞれ貯蔵石炭表面から数十センチメートル
の深さの最初に高温となる部位の温度を確実にキ
ヤツチして測温する。しかも、その測温信号はリ
モートスキヤナー１２で受信する結果、温度上昇
地点の早期検出を可能にする。また、測温ケーブ
ル１１に対する熱電対１０の取付け間隔は任意に
できる。

粉塵濃度計１８のセンサ１４ａ，１４ｂは、粉
塵濃度が最高値を示す石炭の投入落下場所、即ち
テレスコシユート７の下端部に設置しているの
で、その測定値は粉塵爆発の防止に実効を奏す
る。

CH₄ガス濃度等のガス分析計２０は、その吸入
口２１ａをCH₄ガスが滞留する傾向のある貯炭サ
イロ１の天井頂部に設置したので、ガス濃度が最
も高い部分よりサンプリングして分析するので、
その測定値は火気によるガス爆発の危険防止に実
効性を発揮する。

貯蔵石炭レベルの測定は、貯炭サイロ１の天井
部分に設置した超音波式レベル計２２で石炭表面
の位置を直接測定するので、石炭の銘柄とか高比
重、石炭とサイロ内壁との摩擦力、あるいはブリ
ツジの影響等々の外乱の入り込む余地がなく、測
定の正確さを期待できる。

そして、中央監視盤３０は、各計器からの測定
情報を集めて集中処理し、それによつて異常事態
の徴候を予知したときは自動的に着火源を始末
し、あるいは警報を鳴らして危険防止又は予防に
適切な対応、例えば石炭搬入用コンベア５の駆動
制御、又は警報器のオン、オフ制御などを行うの
である。

実施例次に、図示した実施例を説明する。

第１図は、この考案の異常監視制御装置を適用
した貯炭サイロを簡単に示している。

図中１は、貯炭サイロ構造体、２は貯炭サイロ
構造体１の下端部外周に設けた石炭払出スリツ
ト、３は前記スリツト２を通じて石炭をかき出す
払出機（台車）、４はサイロ底面の中央コーンで
ある。また、図中５は貯炭サイロ構造体１内の天
井部に近接して略水平に設置された石炭搬入用の
ベルトコンベア、６は地上の石炭を前記ベルトコ
ンベア５へ積み込むバケツトコンベア、７はベル
トコンベア５の内端と接続させて吊下げた伸縮自
在で筒状をなすテレスコシユートである。

搬入石炭はこのテレスコシユート７を通じてサ
イロ１内へ投入される。テレスコシユート７は、
電動ウインチ８で巻かれるロープ９及び滑車の機
構により上下方向に伸縮され、床面又は貯蔵石炭
レベルに届く長さのものとされている。このテレ
スコシユート７の下端にリミツトスイツチ１５を
取付けてあり、石炭搬入の当初テレスコシユート
７の下端が床面又は貯蔵石炭レベル面まで加工し
たことをリミツトスイツチ１５で検出し、テレス
コシユート７の下端はそれより一定の高さ引き上
げて石炭の投入を行なうこととしている。

次に、図中１０…は測温ケーブル１１を介して
サイロ内の各測温位置に吊り下げて設置された熱
電対である。熱電対１０…の測温値は、電圧値の
大きさとして専用のリモートスキヤナ１２により
順次スキヤンニングし、パルス信号として中央監
視盤３０へ送信される。例えば設定温度以上の異
常温度を検出すると直ちに警報器を鳴らし、かつ
どの場所の温度が異常高温であるかを中央監視盤
３０にて識別可能とされている。もつとも、異常
温度に達しないまでも、中央監視盤３０において
任意測温場所の殆どはデジタル表示で知得できる
ようにも構成されている。

次に、図中１４ａ，１４ｂは粉塵濃度計のセン
サであり、これは上記テレスコシユート７の下端
部に設置されている。最も粉塵が立ち込め易い箇
所の粉塵濃度測定を行なうためである。センサ１
４ａ，１４ｂは、具体的には発光器１４ａ、受光
器１４ｂを約20cm程度の間隔で対峙させた溝成で
あり、受光器１４ｂに生ずる電圧値の大小で粉塵
濃度が測定される。即ち、粉塵濃度が高いと光線
の分散率が高く、よつて受光器１４ｂの受光量が
少ないので、電流値が小さいという原理に基く構
成とされている。センサ１４ａ，１４ｂのケーブ
ル１６は、上方のケーブルリール１７を介して粉
塵濃度計１８と接続し、その出力はリモートスキ
ヤナ１９を通じてスキヤンニングし、パルス信号
として中央監視盤３０へ送信される。

なお、粉塵濃度計１８はかなりコストの高いも
のである。また、炭塵爆発は一般にCH₄ガスと共
存することにより誘発されるケースが殆どである
ため、下記のCH₄ガス分析計を設置したときは粉
塵濃度計１８がなくても特に支障はない。

次に、図中２０がCH₄ガス分析計である。これ
は貯炭サイロ構造体１内の天井頂部に吸入口２１
ａをもつ吸入管２１を具備し、その吸入気体を赤
外線で分析しCH₄ガス濃度を検出するようになつ
ている。その測定値（電気値）は、やはりリモー
トスキヤナ１９でスキヤンニングしパルス信号と
して中央監視盤３０へ送信される。CH₄ガス濃度
が設定値に近づくと、警報器を鳴らすと共に、爆
発の着火源を全て自動的に速やかに除去せしめる
ように制御回路が構成されている。適切で十分な
換気によつてCH₄ガス濃度が下がると、再び元の
可動状態に復元させることができる。

次に、図中２２は超音波式レベル計であり、こ
れは制御盤２３と接続されている。該レベル計２
２の測定値（電気値）もリモートスキヤナ１９に
よりスキヤンニングし、パルス信号として中央監
視盤３０へ送信し、石炭の現在貯炭量を知得でき
るようになされている。

次に、第２図はこの考案に係る異常監視制御装
置のフローチヤートを示している。

即ち、上記リモートスキヤナ１２でスキヤンニ
ングした測温値のパルス信号、及びリモートスキ
ヤナ１９でスキヤンニングした粉塵濃度、CH₄ガ
ス濃度、レベル測定値の各パルス信号はそれぞれ
制御盤１３へ入力し、このようなフローチヤート
の制御系によりベルトコンベア５の電動機M₁、
バケツトコンベア６の電動機M₂の電源回路、又
は警報器回路のオノ、オフ制御信号として入力す
る構成としている。

第２図のフローチヤートにおいて、起動スイツ
チ２４をオンさせると、上記粉塵濃度計１８、
CH₄ガス分析計２０、超音波式レベル計２２にそ
れぞれ異常を検出しないかぎり、まずテレスコシ
ユート７の高さが設定される。即ち、テレスコシ
ユート７は、当初下降してリミツトスイツチ１５
が貯蔵石炭レベル表面又は床面を検出すると上昇
に転じ、一定高さまで上昇して停止する。テレス
コシユート７が上昇に転じた時点で、ベルトコン
ベア５およびバケツトコンベア６が始動され石炭
の搬入を開始するのである。

もしも、いずれかの熱電対１０が異常高温を検
出すると、その情報は中央監視盤３０において警
報器、ランプ２５で表示される。よつてその異常
高温場所を確認し、その原因を究明し、必要があ
れば非常停止ボタン２６を押してベルトコンベア
５、バケツトコンベア６、テレスコシユート７を
停止させる。そして、例えば貯蔵石炭を緊急に払
出し又はかき出して高温部分の大気開放を行な
う、等々の必要な危険な防止措置を施すのであ
る。

粉塵濃度計１８又はCH₄ガス分析計２０が異常
濃度を検出したときは、やはり中央監視盤３０に
おいて警報器、ランプ２７又は２８で表示され
る。また、制御盤１３は自動的にベルトコンベア
５、バケツトコンベア６、テレスコシユート７の
電動機電源をオフとし、爆発の着火源を除去す
る。これらベルトコンベア５、バケツトコンベア
６の電動機における漏電、シヨート、火花が爆発
の着火源となるからである。

超音波式レベル計２２は、貯蔵石炭レベルが一
定高さになつたことを検出すると、その旨を警報
器、ランプ２９に表示する。また、ベルトコンベ
ア５、バケツトコンベア６を停止せしめ、石炭の
過貯蔵を防止する。この場合、誤つて起動スイツ
チ２４を押しても、ベルトコンベア５、バケツト
コンベア６、テレスコシユート７は始動しない。

従つて、管理者は、貯炭サイロ１に異常が生じ
た場合、それは警報器、ランプで直ちに知得で
き、かつその原因は何であるかも個別に知ること
ができる。また、システムとして自動的に危険防
止の措置を期待できる。そして、危険状態の脱却
に必要な処置を適確に施すことにより安全を図
り、速やかに運転再開できる。

本考案が奏する効果以上に実施例と併せて詳述したとおりであつ
て、この考案に係る貯炭サイロの異常監視制御装
置は、貯炭サイロ１内の各測点位置における温
度、粉塵濃度、CH₄ガス濃度及び貯炭レベルをそ
れぞれ異常監視制御に最適な条件下で測定する完
全な自動監視システムを確立しているので、その
中央監視盤３０に貯炭サイロ１の異常が検出され
ないかぎり、起動スイツチ２４を押す操作のみで
石炭の搬入又は払出しを全自動的に行なうことが
でき安全性確認の信頼度がすこぶる高い。

また、仮に異常が検出された場合でも、そのこ
とは中央監視盤３０を通じて警報器やランプ２５
で表示され、管理者はそれを直ちに知得すること
ができ、異常の原因が何であるかも直ちに判別で
きる。しかも、緊急を要する原因については、自
動的に危険防止の動作を奏するので、システムの
安全性が高い。

従つて、管理者は、異常事態に対し直ちに危険
防止又は予防の対応措置を的確に施すことがで
き、貯炭サイロ１の円滑で安全操業を行なうこと
に寄与するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の異常監視制御装置を適用し
た貯炭サイロの概念図、第２図は異常監視制御装
置のフローシートである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】貯炭サイロ内の温度、粉塵濃度、発生ガス濃度
及び貯蔵石炭レベルなどを測定して異常の有無を
監視する異常監視制御装置において、ａ貯炭サイロ１の天井部分に設置した石炭搬入
用ベルトコンベア５の内端位置に該コンベア５
と接続したテレスコシユート７を床面又は貯蔵
石炭レベルまで届く長さのものとして、かつ電
動ウインチ８により伸縮自在に設置し、このテ
レスコシユート７の下端部に粉塵濃度計１８の
センサ１４ａ，１４ｂを設置してあり、ｂ同じく貯炭サイロ１の天井部分から、各測温
位置に熱電対１０…を取付けた測温温ケーブル
１１を吊下げ、各熱電対１０…の測温値はリモ
ートスキヤナ１２を通じて受信するものとして
あり、ｃ貯炭サイロ１の天井頂部にガス分析計２０の
吸入口２１ａを設置し、同じく貯炭サイロ１の
天井部分に超音波式レベル計２２を設置してあ
り、ｄ前記各計器のの測定値は中央監視盤３０で受
信して集中処理する構成とされていることを特
徴とする貯炭サイロの異常監視制御装置。