JPS6154457A - 混相流中の固体速度測定装置 - Google Patents
混相流中の固体速度測定装置Info
- Publication number
- JPS6154457A JPS6154457A JP17618484A JP17618484A JPS6154457A JP S6154457 A JPS6154457 A JP S6154457A JP 17618484 A JP17618484 A JP 17618484A JP 17618484 A JP17618484 A JP 17618484A JP S6154457 A JPS6154457 A JP S6154457A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- flow
- upstream
- multiphase flow
- contact plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/18—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、微粉炭焚ボイラ、００Ｍ焚ボイラ、ＣＷＭ
焚ボイラの混相流中の固体流速測定に関する。
焚ボイラの混相流中の固体流速測定に関する。
従来固気および固液二相流における固体の流速測定は次
の方法が試みられている。
の方法が試みられている。
（１）写真による流跡法
（２）静電気探針の相関法
（３） レーデ流速計法
（４）静電容量相関法
（５）光相関法
これらのうち、（１）の写真にょる流跡法は、固体の粒
子が１〜２顛と大きいものの輸送に用いられておシ、輸
送管の一部をアクリルまたはガラスなど可視できるテス
ト断面を設け、一定時間の粒子の流跡を写真撮影して、
流跡の長ブから固体速度を求めている。
子が１〜２顛と大きいものの輸送に用いられておシ、輸
送管の一部をアクリルまたはガラスなど可視できるテス
ト断面を設け、一定時間の粒子の流跡を写真撮影して、
流跡の長ブから固体速度を求めている。
また、（２）の静電気探針の相関法は、混和流中にＡ、
Ｂ２個の静電気探針をある間隔おいて設置し、探針Ａと
探針Ｂとに固体が衝突したときの静電気を信号として検
出し、Ａ １．Ｂの信号の相関を求め、この相関値から
固体速度を求めるものである。
Ｂ２個の静電気探針をある間隔おいて設置し、探針Ａと
探針Ｂとに固体が衝突したときの静電気を信号として検
出し、Ａ １．Ｂの信号の相関を求め、この相関値から
固体速度を求めるものである。
（３）のレーザ流速計法は、固体にレーデを照射して流
速を測定するものである。
速を測定するものである。
（４）の静電容量相関法は、混相流中の配管上人。
Ｂ２点に対向電極をある間隔に設置してＡ点およびＢ点
を流れる流体の濃度に比例した静電容量を検出し、Ａ、
Ｂ２点の相関を求めるものでるる。
を流れる流体の濃度に比例した静電容量を検出し、Ａ、
Ｂ２点の相関を求めるものでるる。
しかし、（１）の写真による流跡法の場合には、測定に
時間がかかる大きな欠点があフ、また、管の半径方向の
局所的な流速は測定不能である。
時間がかかる大きな欠点があフ、また、管の半径方向の
局所的な流速は測定不能である。
また、粒子が数ミクロンと小さな固体については測定で
きないことや、可視部が必要なため、よごれる個所では
使用できない欠点もある。
きないことや、可視部が必要なため、よごれる個所では
使用できない欠点もある。
また、（２ンの静電気探針の相関法は、探針Ａに衝突し
た粒子が必ず探針ＢＫ衝突する必要があシ、固体濃度が
増すと、探針Ａと探針Ｂとの信号相関がとれなくなった
シ、また、固体の静電気は電圧が不揃であるため、測定
誤差が大きな欠点がある。
た粒子が必ず探針ＢＫ衝突する必要があシ、固体濃度が
増すと、探針Ａと探針Ｂとの信号相関がとれなくなった
シ、また、固体の静電気は電圧が不揃であるため、測定
誤差が大きな欠点がある。
さらに、（３）のレーザ流速計法は、前記のように、固
体の粒径が不揃いの場合、それぞれの気体速度と固体速
度の差があるので、穏々の固体速度に比例した速度情報
（周波数）が混在して検出され、測定誤差が増すこと、
固体濃度が増すとレーザ光の散乱による減衰のため、速
度情報の検出ができなくなるなどの欠点がある。
体の粒径が不揃いの場合、それぞれの気体速度と固体速
度の差があるので、穏々の固体速度に比例した速度情報
（周波数）が混在して検出され、測定誤差が増すこと、
固体濃度が増すとレーザ光の散乱による減衰のため、速
度情報の検出ができなくなるなどの欠点がある。
加えて、（４）静電容量相関法の場合は、容量の変化が
極めて小さく、検出感度が低い。したがって、流路管径
が大きいときは測定できない。
極めて小さく、検出感度が低い。したがって、流路管径
が大きいときは測定できない。
また、水との混相液では、水の誘電率は普通固体に比べ
て非常に大きいので測定できない。
て非常に大きいので測定できない。
さらに１検出信号のリード線の容量や浮遊容量が大きく
影響するので、測定誤差が大きくなるなどの種々の欠点
があシ、従来の測定法では、混相流中の固体速度の測定
は非常に困難で実用できるものでないと言える。
影響するので、測定誤差が大きくなるなどの種々の欠点
があシ、従来の測定法では、混相流中の固体速度の測定
は非常に困難で実用できるものでないと言える。
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、固気および固液混相流の流路壁の上流側に設けられ
混相流と摩擦すると摩擦音を発生する上流側の接触板と
、この上流側の接触板が発生する摩擦音を検出して電気
信号に変換する上流側の圧電素子と、上流側の接触板と
所定の間隔をもって流路壁の下流側に設けられ混和流と
摩擦すると摩擦音を発生する下流側の接触板と、この下
流側の接触板が発生する摩擦音を検出して電気信号に変
換する下流側の圧電素子と、上流側と下流側の圧電素子
の出力の遅延時間に対する相関から流路内の固体分の流
速を求める信号処理器とを設けたものである。
で、固気および固液混相流の流路壁の上流側に設けられ
混相流と摩擦すると摩擦音を発生する上流側の接触板と
、この上流側の接触板が発生する摩擦音を検出して電気
信号に変換する上流側の圧電素子と、上流側の接触板と
所定の間隔をもって流路壁の下流側に設けられ混和流と
摩擦すると摩擦音を発生する下流側の接触板と、この下
流側の接触板が発生する摩擦音を検出して電気信号に変
換する下流側の圧電素子と、上流側と下流側の圧電素子
の出力の遅延時間に対する相関から流路内の固体分の流
速を求める信号処理器とを設けたものである。
この発明は、固気および固液混相流の濃度と流速に比例
した摩擦音が所定間隔離れた上流側と下流側の接触板よ
シ発生し、この摩擦音を上流側と下流側の圧電素子で検
出して電気信号を発生させ、この両電気信号を信号処理
器に加えて両電気信号の遅延時間に対する相関から流路
内の固体分の流速が求まる。
した摩擦音が所定間隔離れた上流側と下流側の接触板よ
シ発生し、この摩擦音を上流側と下流側の圧電素子で検
出して電気信号を発生させ、この両電気信号を信号処理
器に加えて両電気信号の遅延時間に対する相関から流路
内の固体分の流速が求まる。
以下、この発明の混相流中の固体速度測定装置の実施例
に−いて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例
の構成を示すブロック図である。この第１図の実施例は
微粒炭焚ボイラを例にとって示すものであシ、図中の１
は固気および固液混相流の流路の一部断面図で、この流
路ｌの配管壁に貫通孔１１および２１が流体の流れ方向
にある距離をへだてて上流側と下流側にあけである。
に−いて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例
の構成を示すブロック図である。この第１図の実施例は
微粒炭焚ボイラを例にとって示すものであシ、図中の１
は固気および固液混相流の流路の一部断面図で、この流
路ｌの配管壁に貫通孔１１および２１が流体の流れ方向
にある距離をへだてて上流側と下流側にあけである。
貫通孔１１．２１にはそれぞれこの貫通孔１１゜２１を
閉塞するように接触板１２．２２が取シ付けられている
。接触板１２．２２は流路１に流れる混相流と摩擦する
と、摩擦音を発生゛するものである。摩擦音は圧電素子
１３．２３によシ検出するようにしている。
閉塞するように接触板１２．２２が取シ付けられている
。接触板１２．２２は流路１に流れる混相流と摩擦する
と、摩擦音を発生゛するものである。摩擦音は圧電素子
１３．２３によシ検出するようにしている。
圧電素子１３．２３はそれぞれ接触板１２゜２２に流路
１の管路外に貼シ付けられている。
１の管路外に貼シ付けられている。
圧電素子１３ ｚ ２Ｊは摩擦音を電気信号に変換する
ものであシ、この電気信−号、は電圧増幅器１４゜２４
で増幅された後、信号処理器３０に送出するようにして
いる。信号処理器３０は両電圧増幅器１４．２４の出力
から圧電素子１３．２３の出力の遅延時間に対する相関
から流路１内の固体分の流速を求めるものである。
ものであシ、この電気信−号、は電圧増幅器１４゜２４
で増幅された後、信号処理器３０に送出するようにして
いる。信号処理器３０は両電圧増幅器１４．２４の出力
から圧電素子１３．２３の出力の遅延時間に対する相関
から流路１内の固体分の流速を求めるものである。
次に、以上のように構成されたこの発明の混相流中の固
体速度測定装置の作用について説明する。流路１内を微
粉炭が空気輸送されて流れて入るとき、流路１内の微粉
炭が本来もっている“ゆらぎ″現象、すなわち微粉炭の
わづかな濃度変化があシ第１図の２および３，４．５の
ように濃度分布がある。
体速度測定装置の作用について説明する。流路１内を微
粉炭が空気輸送されて流れて入るとき、流路１内の微粉
炭が本来もっている“ゆらぎ″現象、すなわち微粉炭の
わづかな濃度変化があシ第１図の２および３，４．５の
ように濃度分布がある。
濃度分布２はわづかであるが微粉炭の濃度が温いとき、
濃度分布３はそれよりもわづかに淡いときというように
不規則に分布して上流から下流に流れている。
濃度分布３はそれよりもわづかに淡いときというように
不規則に分布して上流から下流に流れている。
いま、時間１＝０において、濃度分布２および３の部分
が上流側の接触板１２を摩擦しながら流れるとき摩擦音
を発生し、それを圧電素子１３にて検知し、電圧増幅器
−１４ｔ−通シ、その出力は第２図（、）のごとくその
濃度および流速に比例して出力信号Ａとなる。
が上流側の接触板１２を摩擦しながら流れるとき摩擦音
を発生し、それを圧電素子１３にて検知し、電圧増幅器
−１４ｔ−通シ、その出力は第２図（、）のごとくその
濃度および流速に比例して出力信号Ａとなる。
一方Ｔｏｅ後には、濃度分布２，３は下流側の接触板２
３を摩擦しながら通過し、同様に圧電素子２４にて検知
され、ＷＪｚ図（ｂ）のごとく出力信号Ｂとなる。
３を摩擦しながら通過し、同様に圧電素子２４にて検知
され、ＷＪｚ図（ｂ）のごとく出力信号Ｂとなる。
出力信号ＡおよびＢは信号処理器３０へ入力される。信
号処理器３０は上流側の出力信号Ａと下流側の出力信号
Ｂとの相関を求めるものである。すなわち出力信号Ａと
Ｂとの相関ψえ、Ｂは で表わされる。
号処理器３０は上流側の出力信号Ａと下流側の出力信号
Ｂとの相関を求めるものである。すなわち出力信号Ａと
Ｂとの相関ψえ、Ｂは で表わされる。
第３図は遅延時間に対して求めた相関曲線である。すな
わち第３図の曲線のビークつまシ相関が一番強い点は上
流側の出力信号Ａを７０秒遅らせて下流側の出力信号Ｂ
と全く同一にときであるからこのピーク点を求めること
によシ、τ＝ＴＯを求めることができる。これによシ管
内微粉炭の平均速度νは、 なお、この発明は、微粉炭焚ボイラ、ＣＯＭおよび圓焚
ボイラ、セメントプラント、穀物輸送管などの固気およ
び固液混相流中の固体分の速度測定などに応用できるも
のである。
わち第３図の曲線のビークつまシ相関が一番強い点は上
流側の出力信号Ａを７０秒遅らせて下流側の出力信号Ｂ
と全く同一にときであるからこのピーク点を求めること
によシ、τ＝ＴＯを求めることができる。これによシ管
内微粉炭の平均速度νは、 なお、この発明は、微粉炭焚ボイラ、ＣＯＭおよび圓焚
ボイラ、セメントプラント、穀物輸送管などの固気およ
び固液混相流中の固体分の速度測定などに応用できるも
のである。
以上のように、この発明の混相流中の固体速度測定装置
によれば、固気および固液混相流中における微小な濃度
差を２点間に設置した接触板と摩擦させ、そのときの摩
擦音を圧電素子で検知して電気信号に変換し、この両電
気信号の遅延時間に対する相関から信号処理器で流速を
求めるようにしたので、流れ中の微粉炭の濃淡の微少変
動による摩擦音を高感度で検出でき、相関曲線のピーク
が明瞭に得られ、速度測定の精度が向上する。
によれば、固気および固液混相流中における微小な濃度
差を２点間に設置した接触板と摩擦させ、そのときの摩
擦音を圧電素子で検知して電気信号に変換し、この両電
気信号の遅延時間に対する相関から信号処理器で流速を
求めるようにしたので、流れ中の微粉炭の濃淡の微少変
動による摩擦音を高感度で検出でき、相関曲線のピーク
が明瞭に得られ、速度測定の精度が向上する。
第１図はこの発明の混相流中の固体速度測定装置の一実
施例の構成を示すブロック図、第２図（、）および第２
図（ｂ）はそれぞれ同上混相流中の固体速度測定装置に
おける電圧増幅器の出力信号を示す図、第３図は同上混
相流中の固体速度測定装置における信号処理器で得られ
る遅延時間に対する相関曲線を示す図である。 １・・・流路、２〜５・・・濃度分布、１２．２２・・
・接触板、１３．２３・・・圧電素子、３０・・・信号
処理器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 □ ｔ □を 篤３図 −’ｃ
施例の構成を示すブロック図、第２図（、）および第２
図（ｂ）はそれぞれ同上混相流中の固体速度測定装置に
おける電圧増幅器の出力信号を示す図、第３図は同上混
相流中の固体速度測定装置における信号処理器で得られ
る遅延時間に対する相関曲線を示す図である。 １・・・流路、２〜５・・・濃度分布、１２．２２・・
・接触板、１３．２３・・・圧電素子、３０・・・信号
処理器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 □ ｔ □を 篤３図 −’ｃ
Claims (1)
- 固気および固液混相流の流路壁の上流側に設けられ混相
流と摩擦すると摩擦音を発生する上流側の接触板と、こ
の上流側の接触板が発生する摩擦音を検出して電気信号
に変換する上流側の圧電素子と、上流側の接触板と所定
の間隔をもって流路壁の下流側に設けられ混相流と摩擦
すると摩擦音を発生する下流側の接触板と、この下流側
の接触板が発生する摩擦音を検出して電気信号に変換す
る下流側の圧電素子と、上流側と下流側の圧電素子の出
力の遅延時間に対する相関から流路内の固体分の流速を
求める信号処理器とよりなる混相流中の固体速度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17618484A JPS6154457A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 混相流中の固体速度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17618484A JPS6154457A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 混相流中の固体速度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154457A true JPS6154457A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16009117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17618484A Pending JPS6154457A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 混相流中の固体速度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154457A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307521B6 (cs) * | 2017-11-27 | 2018-11-07 | Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava | Zařízení pro analýzu vybraných vlastností partikulárních látek |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17618484A patent/JPS6154457A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307521B6 (cs) * | 2017-11-27 | 2018-11-07 | Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava | Zařízení pro analýzu vybraných vlastností partikulárních látek |
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