(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の圧力により上流側配管から流入してくる粉体を、複数の下流側配管に分配する粉体分配器において、
上記上流側配管に接続される入口部と、
上記粉体の流路を上記下流側配管数の２倍以上に分割した流体抵抗を有する管状の分岐路を上記下流側配管数と同数の組に分けた中間部と、
上記組の分岐路を組毎に連結し、上記下流側配管の各々に接続される同一開口形状の出口部を有する合流路とを設け、
上記分岐路の各々の流路の形状を同一形状に形成することによって、上記出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるようにしたことを特徴とする粉体分配器。
【請求項２】
気体の圧力により上流側配管から流入してくる粉体を、複数の下流側配管に分配し、出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるようにした粉体分離器を備えた粉体分配設備において、
上記粉体分離器が、
上記上流側配管に接続される入口部と、
上記粉体の流路を上記下流側配管数の２倍以上に分割した流体抵抗を有する管状の分岐路を上記下流側配管数と同数の組に分けた中間部と、
上記組の分岐路を組毎に連結し、上記下流側配管の各々に接続される出口部を有する合流路とを設け、
上記分岐路の各々の流路の形状を同一形状に形成することによって、出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるようにされており、
上記下流側配管の他端に接続されている各サイロに、上記粉体の導入量を検知する計測器を配設し、該計測器の計測値に応じて上記気体の排出量を調整するように構成したことを特徴とする粉体分配設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却灰等の粉体を複数の粉体受け入れ容器等に等量分配する粉体分配器と粉体分配設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の焼却灰等を等量に２分割する粉体分配設備を示す。この粉体分配設備は、粉体ホッパー３１の下部に２ポート式の灰フィーダ３２，３３を備え、灰フィーダ３２，３３は一対の配管３６，３７を介して粉体ブロア３８，３９が設けられている。また、灰フィーダ３２，３３のポート３４，３５には配管４０，４１を接続し、配管４０，４１の他端は一対の粉体受けサイロ４２，４３に接続している。
【０００３】
このような構成により、粉体ホッパー３１から灰フィーダ３２，３３へ供給された焼却灰は二方向に切り出され、灰フィーダ３２，３３に配設された電動機４４，４５により、灰フィーダ３２，３３の両端側に設けたポート３４，３５に分離して移送される。ポート３４，３５では、分配された粉体が粉体ブロア３８，３９により、２系統の配管４０，４１を介して、粉体受けサイロ４２，４３に圧送される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉体分配器は上記目的を達成するために、気体の圧力により上流側配管から流入してくる粉体を、複数の下流側配管に分配する粉体分配器において、
上記上流側配管に接続される入口部と、上記粉体の流路を上記下流側配管数の２倍以上に分割した流体抵抗を有する管状の分岐路を上記下流側配管数と同数の組に分けた中間部と、上記組の分岐路を組毎に連結し、上記下流側配管の各々に接続される同一開口形状の出口部を有する合流路とを設け、上記出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるように構成した。
また、本発明の粉体分配設部は上記目的を達成するために、気体の圧力により上流側配管から流入してくる粉体を、複数の下流側配管に分配し、出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるように構成した粉体分離器を備えた粉体分配設備において、上記粉体分離器が、上記上流側配管に接続される入口部と、上記粉体の流路を上記下流側配管数の２倍以上に分割した流体抵抗を有する管状の分岐路を上記下流側配管数と同数の組に分けた中間部と、上記組の分岐路を組毎に連結し、上記下流側配管の各々に接続される出口部を有する合流路とを設け、上記下流側配管の他端に接続されている各サイロに、上記粉体の導入量を検知する計測器を配設し、該計測器の計測値に応じて上記気体の排出量を調整するように構成した。
【０００５】
本発明の粉体分配器は上記目的を達成するために、気体の圧力により上流側配管から流入してくる粉体を、複数の下流側配管に分配する粉体分配器において、上記上流側配管に接続される入口部と、上記粉体の流路を上記下流側配管数の２倍以上に分割した流体抵抗を有する管状の分岐路を上記下流側配管数と同数の組に分けた中間部と、上記組の分岐路を組毎に連結し、上記下流側配管の各々に接続される同一開口形状の出口部を有する合流路とを設け、上記分岐路の各々の流路の形状を同一形状に形成することによって、上記出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるように構成した。
また、本発明の粉体分配設備は上記目的を達成するために、気体の圧力により上流側配管から流入してくる粉体を、複数の下流側配管に分配し、出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるようにした粉体分離器を備えた粉体分配設備において、上記粉体分離器が、上記上流側配管に接続される入口部と、上記粉体の流路を上記下流側配管数の２倍以上に分割した流体抵抗を有する管状の分岐路を上記下流側配管数と同数の組に分けた中間部と、上記組の分岐路を組毎に連結し、上記下流側配管の各々に接続される出口部を有する合流路とを設け、上記分岐路の各々の流路の形状を同一形状に形成することによって、出口部の各々が流体力学的に均一の流量になるようされており、上記下流側配管の他端に接続されている各サイロに、上記粉体の導入量を検知する計測器を配設し、該計測器の計測値に応じて上記気体の排出量を調整するように構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態による粉体分配器と粉体分配設備について、図面を参照しながら説明する。
図１は、焼却灰の粉体分配設備と灰溶融炉を示す。粉体分配設備は、灰ホッパー１とその下部に配設される灰フィーダ２を備えている。灰フィーダ２は、灰を下流側に移送する電動機３及び灰の出口であるポート４を各々１つ宛設けている。また、灰フィーダ２はポート４から排出される焼却灰を下流側へ圧送するための空送ブロア５を配管６を介して接続し、灰フィーダ２のポート４は、配管７を介して粉体分配器８に接続されている。
【０００７】
図２〜図４は、粉体分配器８を示す。粉体分配器８は、１方向から流れてくる粉体を２方向にできるだけ均等に流すものであり、四角形状の開口９ａを有する１つの入口部９が、配管７と接続されている。粉体分配器８は、その中央に位置する中間部１０で、内部が均等に４分割にされた分岐路１０ａ〜１０ｄを設け、さらに下流側で分岐された分岐路１０ａ〜１０ｄが対となるように合流された合流路１１ａ，１１ｂが出口部１１に設けられている。出口部１１は四角形の同じ大きさの開口を有する一対の配管で構成される。したがって、１方向から流入された粉体と空気とが、最終的には２方向に分割される。
【０００８】
本実施の形態では粉体分配器８は、図３に示すように側面から見て入口部９の高さを、図３に示すように入口部９から中間部に向けて小さくしており、また図４に示すように、平面視では入口部９から中間部１０に向けて幅方向に広げている。入口部９の開口面積、中間部１０の分岐点ｘの断面積、及び出口部１１の一対の開口を合わせた面積の比は、１０：１６：８に構成されている。
粉体分配器は、中間部１０を扁平形状にすることによって、配管の分岐の際に４分割しやすくしている。粉体分配器８の出口部１１は、各々配管１２ａ，１２ｂの一端部と接続され、配管１２ａ，１２ｂの他端部は焼却灰の溶融炉１３に配設されている焼却灰バーナ１４ａ，１４ｂと接続されている。
【０００９】
次に、粉体分配器と粉体分配方法の作用について説明する。
粉体分配器８は、分配器内部に供給された空気と焼却灰に、流体力学的に渦等が発生しないように流速を下げながら分岐点に到達している。分岐点における分配部分は、焼却灰等の流路が完全に同一面積になるように分割しているが、４分割にしたのは単純に２分割したのでは、抵抗が少なく偏流の影響を流体が受けやすいからである。そのため、抵抗を増やすため交互（１つ置き）に４分割し、その交互の流路をもってそれぞれの分流としている。また、粉体分配器８において、流速変動による分配偏差発生防止のため流速範囲が、最大流速と最小流速の比が２：１となるように各断面の設定を行っているが、比率は１に近いほどよい。
【００１０】
したがって、灰フィーダ２から空送ブロア５により圧送された焼却灰及び空気は、粉体分配器８の入口部９に導入されると、中間部１０で４分割に分岐された後、そのうちの２つを合流させ、結果的に２分割されることになる。したがって、粉体分配器８の内部では、抵抗が大きくかつ分岐管の内部も同じ形状であるので、焼却灰は粉体分配器８の出口部１１では、均等に分配される。したがって、溶融炉１３の炉室内に、均等に灰を噴出することができる。
図４に、粉体分配器８を用いて粉体を分配した場合の試験結果を示す。
図中における縦軸は、分配量偏差であり粉体分配器８の一対の出口部１１から排出される粉体量の差であり、横軸は焼却灰の搬送空気量である。また、ラインａは分配量偏差の最大値を示し、ラインｂはその最小値を示す。灰搬送空気量を大きくすれば分配量偏差は小さくなるのが分かる。
固気比（灰供給量：８０ｋｇ／ｈ）は、灰搬送空気量が４０ｍ3／ｈで１．７であり、２０ｍ3／ｈで３．４である。流速を速くすると装置の摩耗や、灰の濃度が薄くなる問題があり、流速を遅くすると、分配量偏差が大きくなる。したがって、上記分配量偏差の図から、固気比は１〜３．５の範囲で運転し、粉体分配器８の入口部９の流速は５〜１０ｍ／ｓにすることが好ましい。
【００１１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付して説明し、その詳細な説明を省略する。図５は、焼却灰の粉体分配設備と灰溶融設備を示す。本実施の形態は上記第１の実施の形態に対し、粉体分配器８に接続されている配管１２ａ，１２ｂよりも下流側に配設されている装置及び配管６に空気調節バルブ１５が取付けられていることが異なっている。すなわち、溶融炉１３の代わりに一対の粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂが配設され、これが配管１２ａ，１２ｂの他端部と接続されている。粉体分配器８は、上記第１の実施の形態と同じものを使用している。
【００１２】
各粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂには、ロードセル等の重量計１８ａ，１８ｂが接続されている。重量計１８ａ，１８ｂで検出した粉体の重量値は、演算調節器１９に入力され、演算調節器１９は空気量調節バルブ２０の開度を調節することができる。空気調節バルブ１５は、空送ブロア５からの空気の送風量を、バルブの開度を調節することにより変えることができる。なお、空気量調節バルブ２０を配管１２ａ，１２ｂのいずれか若しくは両者に取付けて粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂを均一にすることも考えられるが、焼却灰による摩耗の影響があるので好ましくない。
【００１３】
このような構成によれば、灰ホッパー１から排出された焼却灰は粉体分配器８でほぼ等量に分配されて粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂに供給される。粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂでは、重量計１８ａ，１８ｂにより焼却灰の量が検出され、粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂの重量差が大きいときは、空気量調節バルブ２０の開度を０又は小さくして、それ以上の重量差の広がりの度合いを小さくすることができる。また、重量差が小さいときは、バルブ２０の開度を大きくして焼却灰の圧送速度を小さくして濃い焼却灰を送ることができ、分配量偏差を適宜制御することができる。
【００１４】
なお、配管１２ａ，１２ｂの長さが異なるときは、配管の流体抵抗等も考慮して分配量偏差を制御することができる。例えば、係る配管の抵抗値と上記分配量偏差を考慮して空気調節バルブ２０の開度を調節すれば、粉体受けサイロ１６ａ，１６ｂに所定の偏差量レベルに押さえることも可能である。
【００１５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
例えば上記実施の形態では、中間部を４分割し出口部を２分割したが、それに代えて中間部を６分割し出口部を２分割してもよく、さらには中間部を８分割して出口部を４分割（粉体受けサイロが４個あり粉体を４分割する場合）してもよい。さらには、分岐路の形状を全て均一にしたが、口径の異なる分岐管、例えば大、大、小、小に４分割し、大と小を一組に組合わせた合流路にすることもできる。要は、流体力学的に各出口部の流量が均一になればよい。
また、粉体を焼却灰としたが他の粉体にも適用が可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の粉体分配器では、分配数に応じて構造を決定すれば良く、従来の灰フィーダの様に分岐数だけ必要ということがなく、粉体分配設備のコストや設備にかかる電力量を低減することが可能である。
また、粉体分配設備では、粉体分配器を用いた場合の粉体の分配量偏差を利用して、粉体を圧送する気体量を調節することで、粉体の供給量の調節をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による粉体分配器と粉体分配設備の概略図である。
【図２】図１の粉体分配器の斜視図である。
【図３】図１の粉体分配器の平面図である。
【図４】図１の粉体分配器の側面図である。
【図５】図１の粉体分配器の灰搬送空気量と分配量偏差の関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による粉体分配器と粉体分配設備の概略図である。
【図７】従来の粉体分配設備の概略図である。
【符号の説明】
１  灰ホッパ
２  灰フィーダ
３  電動機
４  ポート
５  空送ブロア
６，７，１２ａ，１２ｂ  配管
８  粉体分配器
９  入口部
１０  中間部
１０ａ〜１０ｂ  分岐路
１１  出口部
１１ａ，１１ｂ  合流路
１３  溶融炉
１４ａ，１４ｂ  焼却灰バーナ
１５  空気調節バルブ
１６ａ，１６ｂ  粉体受けサイロ
１８ａ，１８ｂ  重量計
１９  演算調節器
２０  重量調節バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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