粉体流量計

アプリケーション事例

（１）燃料輸送

溶鉱炉や燃焼プラントでは、燃料は数本の燃料パイプにより高濃度輸送の方法で燃焼炉に供給されます。すべての配管の流量が均一である場合に、最も効率の良い状態で燃焼が行われます。DensFlowは各配管の実際の流量を計測し制御バルブにより調整が可能となります。

（２）慎重さが求められる高濃度輸送

通常、輸送される粉体は高価な材料なので、低速度で慎重に輸送する方法で運ばれることがあります。 DensFlowの使用により、粉体の輸送速度と輸送量を精密に計測することができるため、最適な状態で粉体を輸送できます。

（３）機械的輸送

流量の大きい材料の搬送には、空気やスクリューコンベアなどの機械的輸送システムがよく利用されます。 DensFlowは、輸送システムの排出口の後で、流量を直接計測することができます。

システム構成

計測ユニット一式は、以下の製品で構成されています。

• 配管据付け用のセンサ（計測パイプ）：DMS100
• 変換器：DME100

変換器は、5ワイヤシールドケーブルによりセンサに接続されます。
センサと変換器間の最大距離は300メートルです。

機能

計測配管内では、高周波電磁交流フィールドの特殊な連携により、均質な計測フィールドが形成されます。この計測フィールド内にある粉体はこの交流フィールドのエネルギーを吸収します。 そのため、輸送される粉体は、粉体の濃度（kg/m3）により異なる強弱の信号を発します。 さらに、他の2個所にある計測チューブ内で同じセンサ技術を使うと、交流フィールドの変化が計測できます。 これら二つのセンサは、ある一定の距離を保って設置しています。 相関器を内蔵した変換器により、二つのセンサ間の材料が輸送される時間が決まります。この距離と時間により、粉体の速度（m/sec）が決定します。 計測配管の断面（A）及び二つの計測値、濃度（K）と速度（V）により、流量は以下の式で求められます。
Q=K×V×A
Qは4～20mA信号として出力されます。

取付け

空気圧で輸送される高濃度の材料の場合、システムの入口部と出口部の位置により取付け位置を決定します。 機械的輸送装置の次工程に計測システムを取付けると材料の流れは輸送装置を通過後均一になるため通常特別な入口部は必要ありません（ただし、輸送方向が材料の流れと同一方向で、流れの乱れや粉体の粒子と異なった方向への流れがない場合）。 取付け位置が決定したら、フランジを使って計測パイプを固定します。DN規格によるフランジ接続で直径最大250mmの計測配管が使用可能です。

技術データ

アプリケーション事例

（１）調合システム

原料を作る場合、ある原料を少量追加するのが難しいことがあります。 原料が少量の場合、バランサ（天秤）で計測できず、正しい割合の量を測ることが困難なためです。
Benefit：
SolidFlowを使えば、原料の追加量をバランサ（天秤）によって計測するためすでに調合済みの原料に正しい割合の量を追加することができます。

（２）合計器

貯蔵庫から分離機へ材料を供給するときには、強い圧力の変動を伴います。
Benefit：
SolidFlowを使えば、大量の粉体の流れを計測することが可能です。 また、計測データの文書化や、計測データに応じた調整も可能です。 分離機から圧延機へ送られる粗粉の計測により将来的には原料の質も監視可能になります。

（３）粒状物調合システム

従来の調合計量器は精密さに欠け、システムの間欠運転にしか使用できません。
Benefit：
SolidFlowを使えば、運搬された量が明確に監視可能で調合計量器の連続運転が可能になります。

（４）自由落下でのアプリケーション

運搬されたセメントの量はベルト計量器で測定されます。 この計測値は、硫酸鉄IIの計測用指令入力によって設定され0.2～0.3パーセントの割合で作らなければなりません。
Benefit：
SolidFlowを使えば、硫酸鉄IIの実際の量が計測されるのでスクリューフィーダの速度によって硫酸鉄IIの量も調整され安定した製品の品質を保てます。

（５）ポリスチレン調合システム

小さなポリスチレン粒は、固形物ミキサへの追加構築材として補給されます。補給される量は、貯蔵器の大きさによって決まります。
Benefit：
SolidFlowを使えば、ポリスチレン粒の量が直接計測できるので複雑な内部分量調整は必要ありません。 事前に重量を選択するだけで運搬が停止するので、費用対効果比が向上するうえ、製品の品質も向上します。

（６）二次燃料出力

ボイラでは、粉塵が二次燃料として燃焼室に運搬されます。 他の輸送配管からの燃料の分配量については情報が無いため、常に最適な燃焼調整はできません。
Benefit：
SolidFlowは各輸送配管を監視し、それぞれの配管への燃料の供給量を調整します。それにより、最適な燃焼に不可欠な各配管への均一な量の燃料供給が可能になります。

システム構成

計測システムは、以下の機器で構成されています。

• センサ取付け用ソケット（ダミープラグを含む）
• センサ（ＦＭＳ）（2メートルの接続ケーブル付き）
• 変換器（ＦＭＥ）
• Cボックス（FMSセンサとFME変換器の接続に使用）

Cボックスは必要に応じてご使用ください。
Cボックスを使用すれば、間違った接続をした場合でもセンサが保護されます。

機能

センサ（ＦＭＳ）は最新のマイクロ波技術を利用しており金属製の配管内で使用します。 このとき、配管とマイクロ波の特殊な連携により計測エリアが作られます。 マイクロ波は、粉粒体の粒子により散乱され、センサで受信されます。 これらの信号は、周波数と振幅により演算されます。 センサは可動粒子の数量を時間単位でカウントしますが周波数計算により可動粒子のみが計測され、沈殿物は計測されません。 センサの調整は、配管にセンサを取付けたまま、変換器に指令量を入力するだけで可能です。

取付け

センサの取付け位置は、金属製配管の入口と出口の位置によって決定します。 直径200mm以上の配管の場合、計測ユニット一台あたりにセンサを2～3個取付けます。 各センサは150mmの間隔をあけ、90°ずつ向きを変えぞれぞれのセンサに対して120°になるようにします。 スクリューフィーダやロータリーバルブの後にあるような自由落下での アプリケーションでは、300mm以上の落差が必要です。
センサの調節用ソケットは、固定位置に溶接します。 そしてΦ20mmの穴をダクトに開けます。 次にセンサを壁の厚さに合わせて挿入し、ユニオンナットで固定します。 これで、取付け完了です。

調整運転

変換器（ＦＭＥ）を使って計測の調整運転を行います。 この変換器では、使いやすいメニューによって、計測範囲や必要な装置、あるいは測定信号の吸収に関するパラメータを設定できます。 4～20mAの出力電流や2～10Vの出力電圧は、出口としてあるいはパルス出力（オープンコレクタ）としても使用できます。 メニューの言語は、ドイツ語、英語、フランス語のいずれかを選択できます。

技術データ