E医 G 王室内 制
組長
4‘要
口10
々、
、ヤ
5 ヰ〉
。
。 500 1000 1500
カラム出入り口の気流差圧(Pa)
図5・12 カラム出入り口気流差圧とサイクロン捕集産物の最大粒子径の関係
続いて、 分級部の分級性能を確認する方法として、 サイクロン捕集 産物と分級部捕集産物の比を考えることにする。 これは、 両産物の取 大粒子径が、 カラム内で分級作用を受けていることから、 両者の比を とることで、 分級の精度を表す尺度と与えることができる。 この理巾 は以下の図5・1:3で示す概念|苅によってぷ現することができる。つまり、
カラム内で理想的な分級が行われている 場合(図 5・1:3・R)、 分級部捕集 産物の粒度分布の最小粒作が、 サイクロン捕集産物の最大粒子径とな る。 ところが、 カラム内の粒子の多くは2次粒子の状態で存在するた め 、 実際の分布は図5・13・bで示すように、 サイクロン捕集産物と分級 部捕集産物の粒子径に重複が生じる粒度分布となるはずである。 ただ し、 両産物の頻度分布は、 図5・10で示すようにほぼ同じ形状を持つ曲 線を描くことがわかっている。 そこで、 分級部捕集産物と最大粒子径 の比(Dmax (分)/Dmax (サ))をとることで、 分級性能の精度を表現 できると考えられる。
頻度分布
。
頻度分布
Dmax(サ) D max(分) 。
粒子径(μm) 粒子径(μm)
図5・13・a 理想的な分級の状態 図5・13・b 際の分級状態
図5・13 分級状態を示す概念図
] ] 5
前述の内容に従えば、 この数値は大きい方が精度は高く、 サイクロ ン捕集産物と分級部捕集産物の最大粒子径を良好に分離していること になる。 逆に、 数値が1に近いほとサイクロ ン捕集産物と分級部tl日集
産物の粒子径が同じになるため、 分級の出'j 1交は低いことを示すことに なる。
以上の内容を検討するために、 l泊 |刈(1刈5・ ]2)と同じく、 カラム出入
り口の気流差圧を横軸に、 縦l紬には分級部打11集産物とサイクロ ン捕集 産物の最大粒子径の比を表した関係を図5・14に示す。 図より、 カラム 内出入り口気流差圧が小さい場合は、 最大粒子径の比にあまり良好な 関係は見られない。 これは、 差圧が低いと粒子を分級するために必要 なカラム内上昇流の流速が生じていないことに関係している考えられ る。 ところが、 カラム出入り口の気流差圧が700Paを超えたあたりか ら、 各カラムはほぼ一定の最大粒子径の比を示しており、 CLAOはl.2 '"'-' 1.0付近に、 CLAlはl.4'"'-' l.2 に、 CLA2は2.0付近に 、 CLA3は3.0 付近にそれぞれ漸近しているのがわかる。 このことから、 CLAO およ びCLA1に比べ、 CLA2、 CLA3の方が分級精度は高く、 良好に分級作 用が働いていることを示している。 特に、 CLA3と CLAOとを比べる と、 分級部捕集産物とサイクロ ン捕集産物の最大粒子俺の比は約3倍 の聞きを持っているのがわかる。
一園トCLAO 一会「一CLA1 -+-- CLA2 -・←-CLA3 4
3
2
[l](令活EC\余5EC) 心AQ州十川巾]判決K雌G察側城諜入口ふト、中州套Mm川町霊巳如騒余
。
。 1000 1500
カラム出入り口の気流差圧(Pa)
500
カラム出入り口の気流差圧と分級部捕集産物と サイクロン捕集産物の最大粒子径の比
図5・14
]17
5.8 まとめ
乾式タワーミル KD・3型機の分級部分として取り付四けているカラム とカラム内の網の役割を調べた結果、 カラム内で作用する粒子の分級 作用を明らかにすることができた。 一点、 カラム内に取り付ける網が 気流の整流作用に加えて分級作用の 二つの役割を果たしていることが わかった。 その具体的な結果を以下に示す。
( 1) 粉砕産物重量は、 網付きのカラムを用いた場合に、 サイクロン 捕集産物重量が減少し、 分級部捕集産物重量は多くなった。
( 2) 装置内の撹鉾モータと送風機モータの両消費電力は、 カラム内 部に取り付ける網の日開きや取り付け状態によ る影響を受けな いことがわかった。
( 3) カラムは、 粉砕によって生成した粒子を分級する立型カラム分 級機の役割を果たし、 産物の粒子径を規定していることを明らか にした。 しかも、 カラム内の粒子に対してストークスの自由沈降 の法則を適用することにより、 粉砕産物の最大粒子径を予測でき ることを示した。
( 4) サイクロ ン捕集産 物および分 級部捕集産 物の最大粒子径 と
50%粒子径は比例関係にあることを明らかにした。 また、 カラム 内に取り付ける網は、 気流の整流作用に加えて分級作用を向上さ せる役割を果たし、 網の種類と取り付け方によって粉砕産物の厳 大粒子径と50%粒子径を規定していることを明確にした。 つまり、
網を取り付けていないカラム(CLAO) では、 分級能力が低くサ イクロン捕集産物と分級部捕集産物の粒子径がほぼ同じ粒径 に なった。 一方、 網を取り付けたカラム(CLAl、 CLA2、 CLA3) では、 微細な粒子に対しても良好に分級作用がはたらき、 サイク ロン捕集産物と分級部捕集産物の最大粒子径および 50%粒子径 がそれぞれ明確に分離されていた。
( 5 ) ダクト内流速とカラム出入り口で生じる気流の差圧(カラム内
差圧 )の関係は、 近似的に 2次曲線で表現できることがわかった。
さらに、 サイクロン捕集産物の最大粒子径は、 カラム内気流差圧 と正の比例関係にあることもわかった。