(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライヤへの骨材供給が開始されると、ドライヤへの骨材供給量とドライヤから導出される排ガスの温度を検出し、あらかじめ設定した骨材供給量及び排ガス温度と初期燃焼待ち時間の関係から初期燃焼待ち時間を決定し、該初期燃焼待ち時間経過後に初期燃焼を開始するようにしたことを特徴とするアスファルトプラントのバーナ燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルトプラント、リサイイクルプラント、ドラムミキサグプラント等の骨材加熱装置であるドライヤに使用されるバーナの燃焼制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドライヤにて骨材を加熱する時のバーナの燃焼手順は、先ず、骨材供給開始前にバ−ナに着火し、低燃焼させながら骨材供給に備える。次に骨材の供給が開始されると、ドライヤ入口付近に配設したセンサによって骨材の供給を検出し、この骨材供給検出によって燃焼量を適宜増加させてドライヤ内の雰囲気温度を高め、徐々にドライヤ内に供給されていく骨材を加熱する。そしてドライヤ出口から加熱骨材が排出されるようになると、この加熱骨材温度を検出して設定された骨材温度との差値量に基づいて燃焼量を制御する自動燃焼制御へと移行していく。前記低燃焼から自動燃焼制御へと移る燃焼の過渡期を初期燃焼と呼んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにドライヤ入口付近に配設したセンサにより骨材を検出すると同時にバーナの燃焼量を増加させていくと、燃焼開始当初はドライヤ内に骨材が入り始めているところであってドライヤ内の骨材滞留量も少なく、またドライヤでの骨材滞留時間も３〜５分あることから考えると燃料の無駄使いとなっている。
【０００４】
そこで、バーナを低燃焼から高燃焼へと移行する時期、即ち初期燃焼の開始時期を遅らすことが考えられるが、どの程度遅らせばよいのかが問題となる。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑み、運転開始時のバーナの初期燃焼の開始待ち時間を最適に決定して燃費を極力抑えるようにしたアスファルトプラントのバーナ燃焼制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、ドライヤへの骨材供給が開始されると、ドライヤへの骨材供給量とドライヤから導出される排ガスの温度を検出し、あらかじめ設定した骨材供給量及び排ガス温度と初期燃焼待ち時間の関係から初期燃焼待ち時間を決定し、該初期燃焼待ち時間経過後に初期燃焼を開始するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のアスファルトプラントのバーナ燃焼制御方法によれば、ドライヤへの骨材供給開始時の骨材供給量と排ガス温度とを検出し、該骨材供給量と排ガス温度とから最適の初期燃焼待ち時間を決定する。排ガス温度、骨材供給量と初期燃焼待ち時間の関係はあらかじめ設定しておくのであるが、この関係は排ガス温度が高ければ初期燃焼待ち時間は長くなる略比例関係で、また骨材供給量が多くなれば初期燃焼待ち時間は短くなる略反比例関係にて設定しておく。そして初期燃焼待ち時間が経過すればバーナの燃焼量を増やして初期燃焼を開始する。
【０００８】
このように、初期燃焼開始時に骨材供給量、排ガス温度を検出し、骨材がドライヤ内に供給された時の熱のやり取りを予想して初期燃焼の開始時期を的確に決定することによって燃費の削減を行うことができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明を適用したドライヤの全体構成を示すものである、図中のドライヤ１は円筒状のドラム２を機台３上に回転自在に傾斜支持し、ドラム駆動用モータ（図示せず）により所定の速度で回転させている。ドラム２内部には多数の掻き上げ羽根４が配設してあり、骨材供給用ベルコン５によって送り込まれる骨材を掻き上げ羽根４で掻き上げ、カーテン状に落下させながらドラム２内を転動流下させる間にバーナ６より送り込まれる熱風と接触させて骨材を所望の温度で加熱昇温させている。
【００１１】
ドライヤ１にはドラム２より排出される加熱骨材の温度を検出する骨材用温度センサ７を配設すると共に、排ガスの温度を検出する排ガス用温度センサ８を配設している。
【００１２】
また、骨材供給用ベルコン５の末端部には粒径別に骨材を貯留する骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃを配設すると共に、骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃの下部には骨材を所定量ずつ切り出す切り出しフィーダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを配設している。そして、ドラム２の骨材供給口に臨ませた骨材供給用ベルコン５の先端部には骨材供給確認用の骨材検出用センサ１１を配設している。
【００１３】
前記センサからの信号はバーナ燃焼制御装置１２に入力されており、またバーナ燃焼制御装置１２には各骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃの骨材切り出し量を設定入力するデータ入力部１３が接続されている。そしてバーナ燃焼制御装置１２では各種信号やデータに基づいてバーナ制御開度が決定され、該バーナ制御信号がドライバ１４を介して燃焼量を制御する燃料バルブ１５の駆動用コントロールモータ１６に印化されるようになっている。
【００１４】
１７はコントロールモータ１６と連動するようにした燃焼空気用ダンパーであり、また１８は燃料の流量を計量する燃料計である。
【００１５】
次に、バーナの初期燃焼待ち時間の決定及び燃焼制御方法について説明する。
【００１６】
バーナの燃焼制御は、図２に示すように、運転開始からバーナの着火、低燃焼、骨材の供給、骨材の検出、初期燃焼待ち、初期燃焼、自動燃焼制御といった過程で行われる。
【００１７】
そこで、運転前に先ず、バーナ燃焼制御装置１２のデータ入力部１３を介して出荷するアスファルト混合物の配合種別及び出荷量等の諸データを入力する。バーナ燃焼制御装置１２では入力された配合種別や出荷量及び含水率から各骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃより切り出す骨材量が演算され、切り出しフィーダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの切り出し速度（ｔｏｎ／ｈ）がそれぞれ設定される。
【００１８】
そして運転開始操作をすると、バーナ６に点火して低燃焼を開始する。所定時間経過した後に切り出しフィーダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを駆動して先に設定された切り出し速度に基づいて各骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃより各種骨材を切り出す。
【００１９】
骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃより切り出された骨材が骨材供給用ベルコン５によってドラム２の骨材供給口まで運搬されると、ドラム２の骨材供給口の近傍に配設された骨材検出用センサ１１がドラム２の骨材供給口に到達した骨材を検出する。
【００２０】
前記骨材検出用センサ１１が骨材を検出すると、初期燃焼を開始するまでの初期燃焼待ち時間をあらかじめ設定した骨材供給量及び排ガス温度の関係から決定する。なお、実施例では、骨材供給量及び排ガス温度をファジィー推論規則の前件部とし、初期燃焼待ち時間をファジィー推論規則の後件部とするファジー推論にて推定するようにしている。
【００２１】
その推論方法を説明すると、
図３は、骨材供給量Ｍを定性的に評価するためのメンバーシップ関数であり、図中のＭ（ｉ）（ｉ＝１〜５）はメンバーシップ関数の形を規定する定数であって適宜決定する。ＰＢ、ＺＲ、ＮＢは骨材供給量Ｍのランクを定性的に評価するためにメンバーシップ関数に与えた名称であり、後述するＰＭ、ＰＳ、ＮＭ、ＮＳと共にそれぞれ下記の意味を持つ。
【００２２】
ＰＢ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｂｉｇ
ＰＭ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｍｅｄｉｕｍ
ＰＳ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｓｍａｌｌ
ＺＲ：Ｚｅｒｏ
ＮＳ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｓｍａｌｌ
ＮＭ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｍｅｄｉｕｍ
ＮＢ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｂｉｇ
また、図３の縦軸はメンバーシップ値であって骨材供給量Ｍを定性的に評価する。
【００２３】
なお、骨材供給量Ｍは、各骨材ホッパ９ａ、９ｂ、９ｃの切り出しフィーダ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの切り出し速度から算出しても良いし、また骨材供給の途中に計量コンベヤを設置して骨材供給量を計測しても良いし、また骨材供給用ベルコン５上に堆積する骨材量を算出するようにしても良い。更に、出荷間隔が短くてドライヤ内に前回の骨材が未だ滞留していることも考慮するならドライヤ内の骨材滞留量も骨材供給量として加味するようにしても良い。
【００２４】
図４は、排ガス温度Ｔを定性的に評価するためのメンバーシップ関数であり、図中Ｔ（ｉ）（ｉ＝１〜５）はメンバーシップ関数の形を規定する定数であって適宜決定する。ＰＢ、ＺＲ、ＮＢは排ガス温度Ｔのランクを定性的に評価するためにメンバーシップ関数に与えた名称であって前述のような意味を持ち、また図中の縦軸はメンバーシップ値である。
【００２５】
図５は、骨材供給量Ｍと排ガス温度Ｔとの定性的関係から初期燃焼を開始するまでの初期燃焼待ち時間ｔを定性的に決定するためのファジィ推論規則である。
【００２６】
例えば、
0003689503.tif 000002
という意味を表わす。
【００２７】
これは「もし骨材供給量Ｍが非常に多く、かつ排ガス温度Ｔが非常に低いならば」（前件部）、「初期燃焼待ち時間ｔを非常に短くせよ」（後件部）というルールを示している。
【００２８】
このファジィ推論規則からも分かるように、骨材供給量が多くなれば初期燃焼待ち時間は短くなる略反比例関係にあり、また排ガス温度が高ければ初期燃焼待ち時間は長くなる略比例関係にある。即ち、骨材供給量が多くなればドラム内に多量の骨材が投入されてくるので、早めにバーナの燃焼量を上げる必要があり、また排ガス温度が高ければドライヤ内部の雰囲気温度が高いということなので燃焼量を遅めに上げても良いということである。
【００２９】
図６は、定性的に決定された初期燃焼待ち時間ｔを定量的な値に変換するためのメンバーシップ関数である。図中のｔ（ｉ）（ｉ＝１〜５）はメンバーシップ関数の形を規定する定数であって骨材検出用センサ１１による骨材の検出から初期燃焼を開始するまでの待ち時間を示すもので適宜決定する。ＰＢ、ＰＭ、ＰＳ、ＺＲ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは初期燃焼待ち時間ｔを定性的に表わすためのメンバーシップ関数に与えた名称であり、前述と同様の意味を表わしている。また、図中の縦軸はメンバーシップ値である。
【００３０】
このメンバーシップ関数を用いて先に推論された初期燃焼待ち時間ｔが定性的にどのメンバーシップ関数に属するかが決定される。初期燃焼待ち時間ｔが複数の推論規則により規定された場合には各メンバーシップ値に応じた加重平均をもって初期燃焼待ち時間ｔとする。
【００３１】
そして初期燃焼待ち時間ｔが決定されると、骨材供給開始から初期燃焼待ち時間ｔの経過後、バーナ６の燃料バルブ１５を駆動するコントロールモータ１６を作動させて燃焼量を増加させて初期燃焼を行うのである。
【００３２】
このように、ドライヤ１への骨材供給開始時に骨材供給量と排ガス温度を把握し、あらかじめ設定した骨材供給量及び排ガス温度と初期燃焼待ち時間の関係から初期燃焼待ち時間を決定するようにしたので、最適の初期燃焼待ち時間となり、無駄にバーナ燃焼させることなくて燃費を削減できる。
【００３３】
なお、本発明の実施例では、初期燃焼待ち時間をファジィー推論を用いて決定したが何らこれに限定するものではなく、骨材供給量及び排ガス温度と初期燃焼待ち時間の関係をあらかじめ適宜設定しておけば良く、この関係は骨材供給量が多くなれば初期燃焼待ち時間は短くなる略反比例関係とし、また排ガス温度が高ければ初期燃焼待ち時間は長くなる略比例関係として適宜設定する。
【００３４】
また、骨材供給量及び排ガス温度から初期燃焼待ち時間を決定するようにしたが、骨材供給量のみから初期燃焼待ち時間を決定することも可能であり、また排ガス温度のみから初期燃焼待ち時間を決定することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るアスファルトプラントのバーナ燃焼制御方法にあっては、ドライヤへの骨材供給が開始されると、ドライヤへの骨材供給量とドライヤより導出される排ガスの温度を検出し、あらかじめ設定した骨材供給量及び排ガス温度と初期燃焼待ち時間の関係から初期燃焼待ち時間を決定し、該初期燃焼待ち時間経過後に初期燃焼を開始するようにしたので、運転開始時のバーナの初期燃焼の開始待ち時間を最適に決定して燃費を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に適用されるドライヤの全体構成を示す図である。
【図２】初期燃焼過程を示す図である。
【図３】骨材供給量のランク評価用メンバーシップ関数を示す図である。
【図４】排ガス温度のランク評価用メンバーシップ関数を示す図である。
【図５】初期燃焼待ち時間の推論ルールの一例を示す図である。
【図６】初期燃焼待ち時間のメンバーシップ関数を示す図である。
【符号の説明】
１…ドライヤ                    ２…ドラム
５…骨材供給用ベルコン          ６…バーナ
７…骨材用温度センサ            ８…排ガス用温度センサ
９ａ、９ｂ、９ｃ…骨材ホッパ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…切り出しフィーダ
１１…骨材検出用センサ          １２…バーナ燃焼制御装置
１３…データ入力部              １５…燃料バルブ
１６…コントロールモータ
【図１】
0003689503.tif 000003
【図２】
0003689503.tif 000004
【図３】
0003689503.tif 000005
【図４】
0003689503.tif 000006
【図５】
0003689503.tif 000007
【図６】
0003689503.tif 000008