JP3342886B2 - Coanda bend tube - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、コアンダベンド管に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、工場
や原子力施設等の配管に有用な、耐摩耗性に優れ、流体
個体粒子の損傷も少ない新しいベンド管に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Coanda bend pipe. More specifically, the present invention relates to a new bend pipe which is useful for pipes of factories, nuclear facilities and the like, has excellent wear resistance, and has little damage to fluid solid particles.

【０００２】[0002]

【従来の技術とその課題】従来より、各種の工場や原子
力施設等における配管には、直線部だけでなく湾曲部が
存在し、この湾曲部にはベンド管が用いられている。し
かしながら、その配管において、粉体などの固体を空気
や水などの流体で輸送したり、空気などの気体と液体と
を混合して輸送する場合など、固気、固液、気液の２相
流や３相流においては、多くの場合、このベンド部でエ
ロージョンが発生し、ついには穿孔が生じてしまうとい
う問題が避けられなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, pipes in various factories, nuclear facilities, and the like have not only a straight section but also a curved section, and a bend pipe is used for the curved section. However, in the piping, solid-gas, solid-liquid, and gas-liquid two-phase, such as when transporting solids such as powder with a fluid such as air or water, or transporting a mixture of gas and liquid such as air. In many cases, in a flow or a three-phase flow, the problem that erosion occurs at the bend portion and eventually perforation occurs is unavoidable.

【０００３】また、多相流の場合はこの問題は、さらに
顕著であり、エロージョンの発生は、一方では固体粉粒
体の破壊、摩耗による損傷劣化をともなうという大きな
問題があった。もちろん、これまでにも、このようなベ
ンド管のエロージョンを回避するための様々な工夫が成
されてきている。In the case of a multiphase flow, this problem is even more remarkable. On the other hand, the generation of erosion has a serious problem in that the solid powder is accompanied by destruction and deterioration due to abrasion. Of course, various devices have been made to avoid such erosion of the bend tube.

【０００４】たとえば、従来より、流速や固気比を調節
する手法や、ベンド管の形状や素材を改良する手法が採
用されてきており、この二つの手法を併用することもな
されてきている。まず、流速を調整する手法としては、
流速を遅くすることが一般的である。しかしながら、流
速を遅くすると、管内での閉塞が生じる可能性が高くな
るという欠点がある。また搬送効率の点からも流速を遅
くすることは好ましくなく、流速は速い方が望ましい。[0004] For example, a technique for adjusting the flow velocity and the solid-gas ratio and a technique for improving the shape and material of the bend pipe have conventionally been adopted, and these two techniques have been used in combination. First, as a method of adjusting the flow velocity,
It is common to reduce the flow rate. However, when the flow rate is reduced, there is a disadvantage that the possibility of blockage in the tube increases. Also, it is not preferable to reduce the flow rate from the viewpoint of transport efficiency, and it is desirable that the flow rate be higher.

【０００５】固気比を調節する手法としては、固気比を
高くすることによってエロージョン量を減少させること
が考えられてきている。これは固気比の増加によって単
位体積中の粒子数が多くなるため、粒子相互間の衝突確
率が高くなり、粒子が管壁に衝突する割合がそれだけ低
くなるためである。しかしながら、固気比を上げること
は、閉塞する可能性を高めることになるため、現実的に
は、エロージョンを回避させるほど固気比を上げること
はできない。As a technique for adjusting the solid-gas ratio, it has been considered to decrease the erosion amount by increasing the solid-gas ratio. This is because the number of particles in a unit volume increases due to an increase in the solid-gas ratio, so that the probability of collision between the particles increases, and the ratio of the particles colliding with the tube wall decreases accordingly. However, since raising the solid-gas ratio increases the possibility of clogging, in reality, the solid-gas ratio cannot be increased enough to avoid erosion.

【０００６】一方、ベンド管そのものを改良する手法
も、これまでに多くの提案がなされてきている。たとえ
ば、ア）穿孔にいたるまでの時間を引き伸ばす、イ）穿
孔したベンド部を容易に修繕する、ウ）セルフライニン
グによってエロージョンを抑える、エ）ベンド部を特殊
構造とすることによってエロージョンを抑えること等が
具体的手法として提案されている。[0006] On the other hand, many methods for improving the bend tube itself have been proposed so far. For example, a) extending the time until drilling, a) easily repairing the drilled bend, c) suppressing erosion by cell lining, and e) reducing erosion by using a special structure for the bend. Has been proposed as a specific method.

【０００７】ア）時間引き延ばしの方法は、ベンド部の
損傷しやすい箇所を前もって他の部分より厚くすること
によって穿孔するまでの時間を引き延ばすものである。
しかしながら、この方法においては、ベンド管が穿孔ま
でに至った場合、ベンド部全体を交換しなければならな
いため、ラインを長時間止めなければならない。 イ）修繕の方法は、ベンド部の損傷しやすい外壁部にラ
イナーを取り付け、穿孔してもこの部分だけを交換すれ
ばよいとしたものである。この場合、ベンド部全体では
なく、一部分の交換ですむため、修繕コストと修繕時間
を抑えることができるが、短時間であってもラインを止
めなければならないことには変わりがない。[0007] A) The method of extending the time is to extend the time required for drilling by making the easily damaged portion of the bend portion thicker than the other portions in advance.
However, in this method, when the bend tube reaches the perforation, the entire bend portion must be replaced, so that the line must be stopped for a long time. B) The repair method is that a liner is attached to the easily damaged outer wall of the bend portion, and even if the hole is perforated, only this portion needs to be replaced. In this case, it is possible to reduce the repair cost and the repair time since only a part of the bend portion is replaced instead of the entire bend portion, but the line must be stopped even in a short time.

【０００８】ウ）セルフライニングの方法は、たとえ
ば、図１に例示したように、ベンド管内壁部（１００）
に設けた段差部（１０１）に粉体が引っかかって停滞す
るような構造にしたもので、そこに粉体が付着し堆積す
るようにしている。また、図２のように、ベンド管（１
０２）の外側に細いパイプ（１０３）を隙間無く巻いた
ものもある。この場合には、ベンド管（１０２）が穿孔
に至るとその細いパイプ（１０３）面が露出することに
なる。このパイプ層の凹凸部分に粉体が入り込んで、付
着し堆積するようにしている。[0008] c) The method of self-lining is, for example, as shown in FIG.
The structure is such that the powder is caught and stagnated by the step portion (101) provided in the above, so that the powder adheres and accumulates there. Also, as shown in FIG.
There is also a thin pipe (103) wound around the outside of No. 02) without a gap. In this case, when the bend pipe (102) is perforated, the thin pipe (103) surface is exposed. The powder enters the uneven portion of the pipe layer, and adheres and accumulates.

【０００９】図３の例は、ベンド管（１０２）の外周を
角張った構造にし、そこに粉体を付着させることによっ
て、ライニングを形成するものである。付着初期には、
そのベンド形状から空気流の乱れによって圧力損失が大
きくなるが、ランニングが徐々に形成されることによ
り、定常状態となる。しかしながら、これらのベンド管
は、エロージョンそのものを抑止したものではない。In the example shown in FIG. 3, the outer periphery of the bend pipe (102) is formed into a square structure, and a powder is adhered to the bend pipe (102) to form a lining. In the early stage of adhesion,
Although the pressure loss increases due to the turbulence of the air flow due to the bend shape, the steady state is achieved by gradually forming the running. However, these bends do not deter erosion itself.

【００１０】また、エ）特殊構造採用の方法では、たと
えば、図４に例示したように、空気噴出斜孔（１０４）
付ベンド管（特許 138959）が知られており、ベンド部
外周に設けられた外箱（１０５）から、粉体の進行方向
に対して接線をなすように空気が噴出するようにした孔
（１０４）を設けている。ここから噴出した空気流によ
って、管内流線を制御し、ベンド部の一部分に集中する
粉体を分散させることによってエロージョンを防ぐよう
にしている。[0010] d) In a method employing a special structure, for example, as shown in FIG.
A bend tube (patent 138959) is known, and a hole (104) through which air is blown from an outer case (105) provided on the outer periphery of the bend portion so as to be tangential to the traveling direction of the powder. ). The stream of air in the pipe is controlled by the air flow blown out from this, and erosion is prevented by dispersing the powder concentrated in a part of the bend portion.

【００１１】図５の例は、竜骨状凸起付ベンド管（実公
昭44-22686号公報）であり、ベンド管内部に竜骨状の突
起（１０６）を設けたものである。この突起（１０６）
により、粉体を両側に分散させることで粉体の一個所へ
の衝突の集中を防ぐものである。図６の例は、漸拡大矩
形ベンド（特公昭41-7536 号公報）であり、ベンド管中
央部（１０７）において管断面積を大きくした点が特徴
である。したがって、中央部（１０７）において粉体は
低速になり、ベンド管のカーブに沿って粉体が流れるた
めエロージョンを抑えることができる。しかし、このベ
ンド管はその形状のため、設置場所が限定され、汎用性
がない。FIG. 5 shows an example of a keel-shaped bend tube (Japanese Utility Model Publication No. 44-22686) in which a keel-shaped projection (106) is provided inside the bend tube. This projection (106)
By dispersing the powder on both sides, the concentration of collision at one location of the powder is prevented. The example of FIG. 6 is a gradually expanding rectangular bend (Japanese Patent Publication No. 41-7536), which is characterized in that the pipe cross-sectional area is increased at the central part (107) of the bend pipe. Therefore, the speed of the powder at the central portion (107) becomes low, and the powder flows along the curve of the bend pipe, so that erosion can be suppressed. However, due to the shape of the bend tube, the installation place is limited, and there is no versatility.

【００１２】たとえば以上例示したように、これまでの
特殊形状ベンド管はいずれも粉体の衝突によるエロージ
ョンの抑止を目的としている。しかしながら、各種の従
来のベンド管においては、ベンド部のエロージョンの抑
止には限界があり、実用的に満足できるものではなかっ
た。そして、その主な原因は、輸送パイプ中の気体流が
乱流化しているため、エロージョンの制御が充分にでき
ないことにあった。[0012] For example, as exemplified above, the conventional specially formed bend pipes are all aimed at suppressing erosion due to powder collision. However, various conventional bend pipes have a limit in suppressing the erosion of the bend portion and are not practically satisfactory. The main cause is that the erosion cannot be controlled sufficiently because the gas flow in the transport pipe is turbulent.

【００１３】一方、この発明の発明者は、流体の一つの
秩序構造として渦流（スパイラルフロー）を流体制御の
観点から注目し、このスパイラルフローの生成と制御に
よって、漸拡大部、漸縮小部を有する新しい構造のベン
ド管が有効であることをすでに提案している。このベン
ド管は、耐エロージョン、非閉塞性の特徴をもった新し
いものである。On the other hand, the inventor of the present invention pays attention to the vortex (spiral flow) as one of the ordered structures of the fluid from the viewpoint of fluid control. It has already been proposed that the new structure of the bend tube is effective. This bend tube is new with erosion resistant and non-blocking characteristics.

【００１４】そして、このベンド管は、流通管路よりも
管径の太いベンド部とその前後の漸拡大径および漸縮小
径の２つのコーン体を接続した特徴のある、構造を有し
ている。この構造は、コーン体内において流体の旋回成
分を発生させることを目的としたものである。つまり、
ベンド管内のフローパターンをスパイラル・パターンに
変形することで、粉体の挙動を制御するというものであ
る。すなわち、図７に示すように、このベンド管（１）
は、コーン体からなる漸拡大部（１１）、中心軸に沿っ
た断面積が実質的に同一の湾曲管からなるベンド部（１
２）、コーン体からなる漸縮小部（１３）の３つの部分
から構成されている。This bend pipe has a structure characterized by connecting a bend part having a pipe diameter larger than the flow pipe and two cone bodies having a gradually expanding diameter and a gradually reducing diameter before and after the bend part. . This structure is intended to generate a swirling component of the fluid in the cone body. That is,
By changing the flow pattern in the bend tube into a spiral pattern, the behavior of the powder is controlled. That is, as shown in FIG. 7, this bend tube (1)
Is a gradually expanding portion (11) formed of a cone body, and a bend portion (1) formed of a curved tube having substantially the same cross-sectional area along the central axis.
2) It is composed of three parts of a gradually reducing portion (13) made of a cone body.

【００１５】漸拡大部（１１）と漸縮小部（１３）は、
実質的に同一の中さ（Ｌ）と、同一の開き角度（α）と
を有している。コーン体の漸拡大部（１１）と漸縮小部
（１３）と入口および出口の直管部（１４）、さらにベ
ンド部（１２）との接合は、段差が生じて抵抗にならな
いように、滑らかに施している。The gradually expanding portion (11) and the gradually reducing portion (13)
They have substantially the same center (L) and the same opening angle (α). The connection between the gradually expanding portion (11) and the gradually reducing portion (13) of the cone body, the straight pipe portion (14) at the inlet and the outlet, and the bend portion (12) are smooth so that a step does not occur and resistance is generated. It has been subjected to.

【００１６】このベンド管（１）の構成部品は全て単純
な対称形状であり、従来のように非対称な特殊形状部品
は用いていないため、コスト的負担は小さく、また、こ
のベンド管の場合、特に管材の素材選定の制約もなく、
通常のベンド管と同じ素材でも、充分に耐エロージョン
を高めることができる。しかしながら、このように優れ
た特長にもかかららず、その後のこの発明者の研究によ
って、このベンド管の場合にも改良すべき点があること
がわかってきた。それは、従来のベンド管に比べて耐エ
ロージョン性は向上したものの、実用的にはさらなる向
上が求められるということであった。All the components of the bend tube (1) have a simple symmetrical shape and do not use an asymmetrical specially shaped component as in the prior art, so that the cost burden is small. In particular, there is no restriction on the selection of tube material,
Even with the same material as a normal bend tube, erosion resistance can be sufficiently increased. However, despite these excellent features, subsequent studies by the inventor have revealed that there is a need to improve this bend tube. That is, although the erosion resistance is improved as compared with the conventional bend tube, further improvement is required for practical use.

【００１７】この発明は、上記の通りの課題を解決する
ためになされたものであって、図７に示したベンド管の
特徴を生かしつつ、さらに耐エロージョン性を向上させ
ることのできる改良された新しいベンド管構造を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has been improved in that the erosion resistance can be further improved while utilizing the characteristics of the bend tube shown in FIG. It aims to provide a new bend tube structure.

【００１８】 この発明は、上記の課題を解決するもの
として、管路に連結する入口管部(22)とこれに延設した
漸拡大部(23)と湾曲ベンド部(24)および漸縮小部(25)と
出口管部(26)とを有するベンド管であって、湾曲ベンド
部(24)は中心軸(Ａ)に沿って、これに直交する面が実質
的に同一の断面を有し、また漸縮小部(25)は、湾曲ベン
ド部(24)出口に接続される大径端部側に環状のコアンダ
スリット(251)を有すると共にこのコアンダスリット(25
1)から出口管部に向う漸縮小部の傾斜内壁面(252)を有
し、この漸縮小部（25）を、そのコアンダスリット(25
1)から圧縮流体を流体の進行方向に向けて噴出すること
によってコアンダスパイラルフローを生成するコアンダ
スパイラルフロー生成部となしたことを特徴とするコア
ンダベンド管を提供する。The present invention solves the above problems by providing an inlet pipe section (22) connected to a pipe, a gradually expanding section (23) , a curved bend section (24), and a gradually reducing section extending therefrom. (25) and an outlet pipe portion (26) , wherein the curved bend portion (24) has a cross section along the central axis (A), the plane orthogonal to which being substantially the same. and gradually reducing unit (25) is curved Ben
The Coanda slit and has a de section (24) an annular Coanda <br/> slit the large diameter end portion side connected to the outlet (251) (25
1) has an inclined inner wall surface (252) of a gradually reducing portion facing the outlet pipe portion, and this gradually reducing portion (25) is fitted to the Coanda slit (25).
The compressed fluid 1) is ejected toward the direction of movement of the fluid
And a Coanda spiral flow generating section for generating a Coanda spiral flow.

【００１９】すなわち、この発明は、この発明者がすで
に提案しているコアンダスパイラルフローの流体運動を
利用し、ベンド管装置の新しい構成を提案するものであ
る。ここで規定するところのコアンダスパイラルフロー
は、流体の流れる軸方向流とその周囲との速度差、およ
び密度差が大きく、管軸の流れが速く、外側の流れが遅
い、いわゆるステイーパな速度分布を示すという特徴が
ある。また、その乱れ度が通常の乱流の０．２に対して
０．０９と半分以下の値を示し、通常の乱流とは異なる
状態を形成し、進行方向に向って、その導入口部には強
い負圧吸引力が生じ、軸方向ベクトルと半径方向ベクト
ルとの合成によって特有のスパイラル流を形成するとい
う特徴がある。That is, the present invention proposes a new configuration of the bend tube device by utilizing the fluid motion of the Coanda spiral flow which has already been proposed by the present inventors. The Coanda spiral flow defined here is a so-called steeper velocity distribution in which the velocity difference between the axial flow of the fluid and its surroundings, and the density difference are large, the flow along the pipe shaft is fast, and the flow outside is slow. There is a feature that shows. In addition, the turbulence degree is 0.09, which is less than half the value of 0.2 of the normal turbulent flow, and forms a state different from the normal turbulent flow. Has a characteristic that a strong negative pressure suction force is generated and a unique spiral flow is formed by combining the axial vector and the radial vector.

【００２０】図８はこの発明のベンド管（２）を例示し
た模式図である。たとえばこの図８に示したように、流
通管路（２１）に連結する入口管部（２２）と、これに
延設した漸拡大部（２３）と湾曲ベンド部（２４）およ
び漸縮小部（２５）と出口管部（２６）とを有するベン
ド管（２）において、湾曲ベンド部（２４）は中心軸
（Ａ）に沿ってこれに直交する面が実質的に同一の断面
積であって、たとえば図８中のＡ₁ 、およびＡ₂ 断面の
断面積は同一となるようにしている。FIG. 8 is a schematic view illustrating the bend pipe (2) of the present invention. For example, as shown in FIG. 8, an inlet pipe portion (22) connected to the flow pipe (21), a gradually expanding portion (23), a curved bend portion (24), and a gradually reducing portion ( In the bend pipe (2) having the outlet pipe section (25) and the outlet pipe section (26), the curved bend section (24) has substantially the same cross-sectional area along a plane perpendicular to the central axis (A). For example, the sectional areas of A ₁ and A _{2 in} FIG. 8 are set to be the same.

【００２１】また漸縮小部（２５）は、圧縮気体を噴出
する環状のコアンダスリット（２５１）と、その近傍の
傾斜面（２５２）、圧縮流体の分配室（２５３）、さら
に圧縮流体供給路（２５４）とを一つの典型例として有
するコアンダスパイラルフロー生成部を備えている。こ
のベンド管においては、漸拡大部（２３）は、円錐状の
コーン体とし、そのコーン体の開き角度（α）を ０＜α≦５０°、 より好ましくは、 １５≦α≦３０° 程度とする。The gradually reducing portion (25) has an annular Coanda slit (251) for ejecting compressed gas, an inclined surface (252) in the vicinity thereof, a compressed fluid distribution chamber (253), and a compressed fluid supply passage (253). 254) as a typical example. In this bend tube, the gradually expanding portion (23) is a conical cone, and the opening angle (α) of the cone is 0 <α ≦ 50 °, more preferably about 15 ≦ α ≦ 30 °. I do.

【００２２】また、漸縮小部（２５）の傾斜面（２５
２）の角度（β）は、５〜７０°程度することが好まし
い。漸拡大部（２３）の最大径部は、漸縮小部（２５）
の最大径部であるコアンダスパイラルフロー生成部の導
入口部（２５５）とともに、前記のベンド部（２４）と
同一の径を有し、これに連結している。The inclined surface (25) of the gradually reducing portion (25)
The angle (β) in 2) is preferably about 5 to 70 °. The maximum diameter part of the gradually expanding part (23) is gradually reduced (25).
It has the same diameter as the above-mentioned bend part (24) together with the inlet part (255) of the Coanda spiral flow generation part, which is the largest diameter part, and is connected thereto.

【００２３】このベンド管（２）においては、環状のコ
アンダスリット（２５１）を通じて流体の進行方向に向
けて、圧縮流体供給路（２５４）より圧縮流体が供給さ
れる。空気、ガス等の気体や、液体からなる圧縮流体の
供給手段としては、エアーコンプレッサ、あるいは窒素
等の圧縮流体のボンベを用いることができる。ボンベを
用いる場合でも圧縮流体の供給圧力を１０kg／cm² 程度
に保つことができるもので十分である。In the bend pipe (2), a compressed fluid is supplied from a compressed fluid supply path (254) through the annular Coanda slit (251) in the direction of fluid flow. An air compressor or a cylinder of compressed fluid such as nitrogen can be used as a means for supplying a compressed fluid composed of a gas such as air or gas or a liquid. Even if a cylinder is used, it is sufficient that the supply pressure of the compressed fluid can be maintained at about 10 kg / cm ² .

【００２４】コアンダスパイラルフロー生成部の導入口
部（２５５）には強い負圧力が生じ、ベンド管（２）内
の流体を強く吸引し、かつ、進行方向に向って、圧縮流
体のコアンダスリット（２５１）からの噴出によって高
速なスパイラル流が形成される。湾曲ベンド部（２４）
は、その曲率半径を任意とし得るが、より好ましくは、
このベント部（２４）が９０°屈曲するようにする。A strong negative pressure is generated in the inlet (255) of the Coanda spiral flow generating section, and the fluid in the bend pipe (2) is strongly sucked, and the Coanda slit (2) of the compressed fluid flows in the traveling direction. 251), a high-speed spiral flow is formed. Curved bend (24)
Can have any radius of curvature, but more preferably
This vent portion (24) is bent by 90 °.

【００２５】以上の通りのこの発明のベンド管によっ
て、高速なスパイラルフローがベンド部において生成さ
れ、耐エロージョン性がさらに向上することになる。With the bend tube of the present invention as described above, a high-speed spiral flow is generated at the bend portion, and the erosion resistance is further improved.

【００２６】[0026]

【作用】この発明のベンド管は、耐エロージョン性を向
上させ、非閉塞性で、高効率での搬送を可能とする。そ
れと言うのも、この発明のベンド管の漸拡大部（２３）
においては、拡散する渦流が形成され、管路（２１）か
ら流入する流体、たとえば空気、その他のガス等は、こ
の拡散渦となり、また混在している固体粒子などの衝突
角度の臨界角度を避けることができる。たとえばベンド
部（２４）は管径が太くなっているため、平均流速が下
がっており、さらにスパイラルフローの発生によって管
壁付近の流速が下がっているため、固体粒子などの衝突
速度を抑えることができる。The bend tube of the present invention improves erosion resistance, is non-blocking, and enables highly efficient transfer. This is because the bend tube of the present invention gradually expands (23).
In the above, a vortex is formed to diffuse, and the fluid, such as air and other gas, flowing from the pipe (21) becomes the diffusion vortex and avoids the critical angle of collision angle of mixed solid particles and the like. be able to. For example, in the bend portion (24), the average flow velocity is reduced because the pipe diameter is large, and the flow velocity near the pipe wall is reduced due to the generation of the spiral flow. it can.

【００２７】一方、ベンド部（２４）には、遠心力によ
って非対称で大きさの異なる一対の渦が発生し、初期旋
回流が形成される。漸縮小部において、この初期旋回流
は、スパイラルフローとなり、これがアップリスト効果
によってベンド部に影響を与え、ベンド部にもスパイラ
ルフローが形成される。これにより、たとえぱベンド部
に形成されているスパイラルフローの求心力によって混
在する個体粒子は管軸に収れんする。ベンド部において
は平均流速が閉塞限界内であるが、管軸においては、閉
塞限界速度を上回っているため、管軸に収れんした固体
粒子は限界速度以上の速度で流れることになる。On the other hand, in the bend portion (24), a pair of asymmetric vortices having different sizes are generated by the centrifugal force, and an initial swirling flow is formed. In the gradually decreasing portion, the initial swirling flow becomes a spiral flow, which affects the bend portion by the uplist effect, and the spiral flow is also formed in the bend portion. As a result, even if the solid particles are mixed due to the centripetal force of the spiral flow formed in the ぱ bend portion, the particles mix together in the tube axis. In the bend portion, the average flow velocity is within the occlusion limit, but in the tube axis, since the occlusion speed is higher than the occlusion limit speed, the solid particles contained in the tube axis flow at a speed higher than the limit speed.

【００２８】以下実施例を示し、さらにこの発明につい
て詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

【００２９】[0029]

【実施例】実施例１ この発明のベンド管を用い、アルミナ粒子の搬送を行
い、ベント管の性能評価を行った。ベント管は図８の構
成を有し、カーボンスティール製（JIS 規格 G3452 SG
P）のものとした。 EXAMPLE 1 The bend pipe of the present invention was used to transport alumina particles, and the performance of the vent pipe was evaluated. The vent pipe has the configuration shown in Fig. 8 and is made of carbon steel (JIS standard G3452 SG
P)

【００３０】ベンド部の内径は１０５．３mm、肉厚は
４．５mm、曲率は１５２．４mm、開き角度（α）は２２
°である。また、比較のための図７に示した従来のベン
ド管も同様の大きさとして使用した。図８の構成のこの
発明のベンド管では、スパイラルフロー生成のため、圧
縮流体供給手段として、エアーコンプレッサを用い、供
給圧力を６kg／cm² に保った。このスパイラルフロー生
成装置への供給流量は、２００NI／min とした。ベンド
部流入口での平均流速は２７．３ｍ／sec とした。管径
が徐々に大きくなることから流速は低下し、ベンド部で
は平均流速が１．３ｍ／sec になった。The inside diameter of the bend portion is 105.3 mm, the wall thickness is 4.5 mm, the curvature is 152.4 mm, and the opening angle (α) is 22.
°. Further, the conventional bend tube shown in FIG. 7 for comparison was used with the same size. In the bend pipe of the present invention having the configuration shown in FIG. 8, in order to generate a spiral flow, an air compressor was used as a compressed fluid supply means, and the supply pressure was maintained at 6 kg / cm ² . The supply flow rate to the spiral flow generator was 200 NI / min. The average flow velocity at the bend inlet was 27.3 m / sec. Since the pipe diameter gradually increased, the flow velocity decreased, and the average flow velocity at the bend became 1.3 m / sec.

【００３１】さらにまた、２０Ａの通常ベンド管も比較
に使用し、これは、内径は２１．６mm、肉厚２．８mm、
Ｒは２００．０mmである、管内平均流速は、２７．３ｍ
／sec であった。アルミナの粒度分布は表１の通りであ
った。Furthermore, a 20A normal bend tube was also used for comparison, which had an inner diameter of 21.6 mm, a wall thickness of 2.8 mm,
R is 200.0 mm, average flow velocity in the pipe is 27.3 m
/ Sec. Table 1 shows the particle size distribution of alumina.

【００３２】[0032]

【表１】 [Table 1]

【００３３】ベンド部以外の配管も同じカーボンスティ
ール製とし、外径は２７．２mm、内径は２１．６mm、肉
厚２．８mmとした。粉体供給装置して、回転棚式容積フ
ィーダ（ハイブロー３００Ｐ型）を用いた。供給能力は
最高、２．０ｌ／min 、ホッパー容量は２００ｌとし
た。これを用いて、６０kg／hrの割合でアルミナを供給
した。輸送空気量は３６Nm3 ／hrであった。The piping other than the bend portion was made of the same carbon steel, and had an outer diameter of 27.2 mm, an inner diameter of 21.6 mm, and a wall thickness of 2.8 mm. As a powder supply device, a rotating shelf type volume feeder (high blow 300P type) was used. The maximum supply capacity was 2.0 l / min, and the hopper capacity was 200 l. Using this, alumina was supplied at a rate of 60 kg / hr. The transport air volume was 36 Nm3 / hr.

【００３４】以上のような条件においてアルミナ搬送し
たところ、２０Ａの通常ベンド管では３７．８時間で穿
孔した。これに対し、従来の図７のベンド管は４０００
時間の連続運転においても穿孔せず、４０００時間連続
運転後のベンド部のエロージョンの深さは、約３mmであ
った。さらにこの発明のベンド管の場合には６０００時
間の連続運転においても穿孔せず、正常に稼動した。６
０００時間連続運転後のベンド部のエロージョンの深さ
は、約２mmであった。When alumina was conveyed under the above conditions, a 20-A normal bend tube perforated in 37.8 hours. On the other hand, the conventional bend tube of FIG.
No drilling was performed even during continuous operation for a long time, and the erosion depth of the bend portion after continuous operation for 4000 hours was about 3 mm. Further, in the case of the bend tube of the present invention, even in the continuous operation for 6000 hours, the hole was not pierced and operated normally. 6
The erosion depth of the bend after continuous operation for 2,000 hours was about 2 mm.

【００３５】これらの結果から、ベンド管材料を１mmの
厚さでエロージョンするのに要した時間（Erosion rat
e）は、表２に示すように、２０Ａの通常ベンド管が１
３．５hr／mmであるのに対し、従来の図７のベンド管は
１３３３．３hr／mmであり、さらに、コアンダスパイラ
ルフロー生成をともなうこの発明のベンド管は３０００
hr／mmであった。From these results, the time required for erosion of the bend tube material to a thickness of 1 mm (Erosion rat
e), as shown in Table 2, one 20A normal bend tube
Compared to 3.5 hr / mm, the conventional bend tube of FIG. 7 is 1333.3 hr / mm, and the bend tube of the present invention with Coanda spiral flow generation is 3000.
hr / mm.

【００３６】[0036]

【表２】 [Table 2]

【００３７】つまり、この発明のベンド管は、通常のベ
ンド管の１／２００以下の穿孔速度であるため、２００
倍以上の寿命、耐エロージョン性を有することになる。
また、従来の図７のベンド管に対しては、２倍以上の寿
命、耐エロージョン性を有することになる。また、ベン
ド部の平均流速が１．３ｍ／sec であるにも関わらず、
６０００時間の連続運転において全く閉塞しなかった。That is, since the bend pipe of the present invention has a drilling speed of 1/200 or less of that of a normal bend pipe,
It has twice the life and erosion resistance.
Also, the conventional bend tube of FIG. 7 has a life and erosion resistance more than twice as long. In addition, despite the fact that the average flow velocity at the bend is 1.3 m / sec,
There was no blockage during 6000 hours of continuous operation.

【００３８】[0038]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、この出願の
発明によれば、コアンダスパイラルフロー生成部となし
たベンド部では太い管径による平均流速の低下、スパイ
ラルフローによる管壁付近の流速低下により固体粒子な
どの衝突速度が抑制されるのみならず、漸縮小部（25）
を、そのコアンダスリット(251)から圧縮流体を流体の
進行方向に向けて噴出することによりコアンダスパイラ
ルフローを生成し、さらに、ベンド部に発生のスパイラ
ルフローの求心力により固体粒子などを管軸に収斂し、
これら収斂された固体粒子を限界速度以上の速度で流出
することができる。したがって、この発明のベンド管に
よって、耐エロージョン性が顕著に向上し、より高速で
の管内輸送が可能となる。As described in detail above, as described in this application,
According to the invention, there is no Coanda spiral flow generator
In the bent part, the average flow velocity decreases due to the large pipe diameter,
Solid particles are generated due to the flow velocity decrease near the pipe wall due to
Not only which collision speed is suppressed, but also the gradually decreasing part (25)
From the Coanda slit (251)
Coanda Spiral by squirting in the direction of travel
Flow, and the spiral generated at the bend
The solid particles converge on the tube axis by the centrifugal force of
Outflow of these converged solid particles at a speed exceeding the limit speed
can do. Therefore, the bend pipe according to the present invention significantly improves the erosion resistance and enables the pipe to be transported at a higher speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】従来のベンド管を例示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a conventional bend pipe.

【図２】従来の別のベンド管を例示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating another conventional bend pipe.

【図３】また別の従来例を示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another conventional example.

【図４】さらに別の従来例を示した断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another conventional example.

【図５】別の従来例を示した断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing another conventional example.

【図６】別の従来例を示した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another conventional example.

【図７】この発明者がすでに提案している従来のベンド
管を示した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional bend tube already proposed by the present inventors.

【図８】この発明のベンド管の例を示した断面図であ
る。FIG. 8 is a sectional view showing an example of a bend pipe of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００ ベンド管内壁部 １０１ 段差部 １０２ ベンド管 １０３ パイプ １０４ 孔 １０５ 外箱 １０６ 突起 １０７ 中央部 １ ベンド管 １１ 漸拡大部 １２ ベンド部 １３ 漸縮小部 ２ ベンド管 ２１ 管路 ２２ 入口管部 ２３ 漸拡大部 ２４ ベンド部 ２５ 漸縮小部 ２６ 出口管部 ２５１ コアンダスリット ２５２ 傾斜面 ２５３ 分配室 ２５４ 圧縮流体供給路 ２５５ 導入口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Bend pipe inner wall part 101 Step part 102 Bend pipe 103 Pipe 104 Hole 105 Outer box 106 Projection 107 Central part 1 Bend pipe 11 Gradual expansion part 12 Bend part 13 Gradual reduction part 2 Bend pipe 21 Pipe line 22 Inlet pipe 23 Gradual expansion Part 24 bend part 25 gradually reducing part 26 outlet pipe part 251 Coanda slit 252 inclined surface 253 distribution chamber 254 compressed fluid supply channel 255 inlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−215890（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−23736（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−262339（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 43/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-215890 (JP, A) JP-A-4-23736 (JP, A) JP-A-1-262400 (JP, A) JP-A 63-215 262339 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) F16L 43/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】管路に連結する入口管部(22)とこれに延設
した漸拡大部(23)と湾曲ベンド部(24)および漸縮小部(2
5)と出口管部(26)とを有するベンド管であって、湾曲ベ
ンド部(24)は中心軸(Ａ)に沿って、これに直交する面が
実質的に同一の断面を有し、また漸縮小部(25)は、湾曲
ベンド部(24)出口に接続される大径端部側に環状のコア
ンダスリット(251)を有すると共にこのコアンダスリッ
ト(251)から出口管部に向う漸縮小部の傾斜内壁面(252)
を有し、この漸縮小部（25）を、そのコアンダスリット
(251)から圧縮流体を流体の進行方向に向かけて噴出す
ることによってコアンダスパイラルフローを生成するコ
アンダスパイラルフロー生成部となしたことを特徴とす
るコアンダベンド管。An inlet pipe section (22) connected to a pipe, a gradually expanding section (23) extending therefrom, a curved bend section (24), and a gradually reducing section (2).
5) and a bend tube having an outlet tube portion (26) , wherein the curved bend portion (24) has a substantially same cross section along a central axis (A) and a plane orthogonal thereto. The gradually reducing part (25) is curved
An annular core on the large-diameter end connected to the bend (24) outlet
Inclined inner wall surface of the gradually reducing unit toward the outlet pipe portion from the Coanda slit <br/> preparative (251) with Sunda with a slit (251) (252)
Has, this gradually reduced portion (25), the Coanda slit
<RTIgt; A </ RTI><RTIgt; coandabend </ RTI> flow generator for generating a Coanda spiral flow by ejecting a compressed fluid from (251) in the direction of travel of the fluid .