(57)【要約】【課題】パージガス消費量を抑制し、かつ、導管の閉塞を防止できる流動層設備用圧力計導管を提供する。【解決手段】流動層設備１に設置される圧力計ＧのパージガスＰ導入用の導管６１，６２であって、流動層設備１の内部に接続する導管６１，６２の先端開口部にオリフィス６３が形成された流動層設備用圧力計導管である。流動層設備１内の粉体がオリフィス６３によって導管６１，６２内に侵入し難くなる。仮に、侵入したとしてもパージガスＰの流入により流動層設備１側に戻せるため導管６１，６２の閉塞を防止できる。また、オリフィス６３によってパージガス消費量を抑制することができ経済的となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層設備に設置される圧力計のパージガス導入用の導管であって、
前記流動層設備の内部に接続する前記導管の先端開口部に絞りが形成されている
ことを特徴とする流動層設備用圧力計導管。
【請求項２】
前記絞りが、オリフィスであって、その孔径が 1.5mm 以上 3.5mm 以下である
ことを特徴とする請求項１記載の流動層設備用圧力計導管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動層設備用圧力計導管に関する。さらに詳しくは、流動層設備に設置される圧力計のパージガス導入用の導管であって、流動層設備内の粉体により閉塞することがない流動層設備用圧力計導管に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動層設備は、粉体を容器内に充填し、容器の底から流動化ガスを吹き込むことにより、粉体を流動化させて、容器内の下部には粉体が流動状態で浮遊する粉体層部を、容器内の上部には粉体層部を抜けたガスで構成される気相部をそれぞれ形成しながら、粉体層内で粉体をガスと接触させる設備である。このような流動層設備は、例えば
（１）粉体を空気と接触させながら燃焼させる流動層ボイラー、
（２）粉体を乾燥ガスと接触させて乾燥させる流動層乾燥機、
（３）粉体をガスと接触させて反応を行う流動層反応器、
などとして広く用いられている。
【０００３】
上記のごとき流動層設備において、容器内に保持されている粉体の量は重要であり、この量を測定するために、一般に、気相部と粉体層部のそれぞれの圧力を測定し、その差圧から粉体の量を算出することが行われている。その圧力測定用の圧力計は、導管で流動層設備に接続されているが、その導管は流動層設備内の粉体が侵入することにより閉塞することがある。
この導管の閉塞を防止するための技術として、導管にフィルター類を設置する方法（特許文献１参照）、あるいは、導管にパージガスを流入する方法が知られている。
【０００４】
導管にフィルター類を設置する方法では、フィルターにより粉体が導管内に侵入することがなくなるため、導管の閉塞を防止することができる。しかるに、フィルターを設置するための機構が余分に必要であるという問題があり、また、フィルターは目詰まりするため、目詰まりの点検やフィルターの取り換えといった作業が余分に必要であるという問題がある。
【０００５】
一方、導管にパージガスを流入する方法では、十分な量のパージガスを流入すれば導管の閉塞を防止する事ができる。しかるに、パージガスを多量に流入する場合には、その分コストがかかり経済的ではないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１５７４０６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「流動層ハンドブック」（培風館発行（１９９９年））第４６頁〜第４８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、パージガス消費量を抑制し、かつ、導管の閉塞を防止できる流動層設備用圧力計導管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の流動層設備用圧力計導管は、流動層設備に設置される圧力計のパージガス導入用の導管であって、前記流動層設備の内部に接続する前記導管の先端開口部に絞りが形成されていることを特徴とする。
第２発明の流動層設備用圧力計導管は、第１発明において、前記絞りが、オリフィスであって、その孔径が 1.5mm 以上 3.5mm 以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、導管の先端開口部が絞りで絞られているので、流動層設備内の粉体が導管内に侵入し難く、侵入したとしてもパージガスによって流動層設備側に戻しやすいため導管の閉塞を防止できる。また、パージガス消費量を抑制することができ経済的である。
第２発明によれば、導管の先端開口部がオリフィスで絞られているため、粉体が導管内に侵入し難く、侵入したとしても孔径が1.5mm以上3.5mm以下であれば、パージガスによって流動層設備側に戻しやすいため導管の閉塞を防止できる。また、孔径が小さいことからパージガス消費量を抑制することができ経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る流動層設備の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る流動層設備用圧力計導管の先端部の拡大図である。
【図３】閉塞の実験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明するが、これに限定されるものではない。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る流動層設備１は、粉体を保持する容器２０とガス分散板３０とを備えている。容器２０は円筒形の容器である。ガス分散板３０は多数の孔３１が穿設された板状のものであり、容器２０を上層２１と下層２２とに区切るように設けられている。ガス分散板３０の上部、すなわち上層２１には、流動層を形成する粉体４１が充填されており、その粉体４１により粉体層４０が形成されている。
【００１３】
容器２０の下層２２には配管５１が接続されており、この配管５１から流動化ガスＡが下層２２内に供給される。下層２２に供給された流動化ガスＡはガス分散板３０の孔３１を通じて上層２１へ噴出し、その噴出の勢いで粉体層４０を流動状態とする。
粉体層４０では、流動化ガスＡは粉体４１と接触、流動化したのち、上層２１に接続された配管５２を通して系外に排出される。
【００１４】
容器２０には、圧力計Ｇが２つ設置されており、一方は容器２０内のガス分散板３０のすぐ上に導管６１で接続されており、他方は容器２０内の上部に導管６２で接続されている。
また、導管６１、６２には不活性ガスであるパージガスＰが容器２０の内部に向かって流入されている。
【００１５】
図２に示すように、導管６１，６２の容器２０の内部に接続する先端開口部には絞り６３が形成されている。この絞り６３は流れの断面積を減少させる機構であり、オリフィスとチョークの両方が含まれる。オリフィスは、長さが断面寸法に比べて短い絞りであり、チョークは長さが断面寸法に比べて長い絞りである。
上記のように導管６１，６２の先端開口部は、絞り６３によって流路断面積が急に小さくなっているため、容器２０の粉体４１が導管６１，６２内に侵入し難くなっている。また、仮に侵入したとしてもパージガスＰの流入により容器２０側に戻せるため導管６１，６２の閉塞を防止できる。さらに、パージガスも絞り６３によって流路断面積が小さくなっていることから、消費量が抑制され経済的となる。
【００１６】
上記の効果を発揮するためには、絞り６３の先端開口部の孔径が重要である。孔径が小さい場合には、粉体４１が侵入し難いが、侵入してしまった場合には容器２０側に戻り難く、また、孔径が大きい場合には、パージガスＰの消費量が多くなってしまうためである。
【００１７】
そこで、上記の効果を有利に発揮できる絞り６３の先端開口部の孔径を調べるために閉塞実験を行った。閉塞実験は、オリフィスを形成した導管を用い、実験設備において孔径を種々に変更し、その時の導管６１，６２の閉塞の有無を確認することで行った。
【００１８】
図２に示すように、オリフィス６３の先端開口部の孔径を d[mm]、パージガスＰの流量を Q[L/h(ntp)]、パージガスＰの先端開口部での線速を u[m/s] と定義する。
【００１９】
また本実験においては、粉体４１として Geldart の A 領域の粉体を用いた。Geldart の A 領域の粉体とは流動化しやすく均一流動化領域が存在する粉体であり（非特許文献１参照）、９０質量％以上は粒子径１０〜100μｍのものを使用した。
【００２０】
図３に示す閉塞実験の結果より、孔径d = 1.3mm の場合、パージガス線速 u = 1.05m/s であり比較的速いが、導管６１，６２に閉塞が見られた。孔径 d = 2.0mm の場合、パージガス線速 u = 0.44m/s となるものの、導管６１，６２に閉塞は見られなかった。孔径 d = 3.0mm の場合、パージガス線速 u = 0.20m/s となるものの、導管６１，６２に閉塞は見られなかった。
【００２１】
以上の結果より、導管６１，６２が閉塞しないためのオリフィス６３の最小の孔径は d = 1.5mm であると推定される。また、孔径 d は大きくなるほどパージガスＰの消費量が多くなるため、パージガス消費量を抑制できる最大の孔径を d = 3.5mm であると推定される。
【００２２】
すなわち、オリフィス６３の先端開口部の孔径を 1.5mm 以上 3.5mm 以下とすれば、粉体４１が Geldart の A 領域の粉体である場合に、粉体が導管６１，６２内に侵入し難く、侵入したとしてもパージガスＰの流入により容器２０側に戻りやすため導管６１，６２の閉塞を防止できる。また、パージガス消費量を抑制することができ経済的である。なお、絞り６３がチョークの場合でも、孔径が1.5mm〜3.5mmであれば、同様の効果が生じると考えられる。
【符号の説明】
【００２３】
１  流動層設備
２０  容器
３０  ガス分散板
４０  粉体層
４１  粉体
６３  絞り
Ａ  流動化ガス
Ｂ  排ガス
Ｐ  パージガス
Ｇ  圧力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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