JP2003517920A - 管型及びハネカム型金属フェイルセイフ再生器フィルタ装置 - Google Patents
管型及びハネカム型金属フェイルセイフ再生器フィルタ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
クリーンアップシステムの圧力容器（２２）内で高温ガスを濾過するフィルタ組立体（６０）は、内部チェンバ（６６）を有するフィルタハウジング（６２）と、多孔性金属媒体管（１２０）または多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ（１３０）の何れかである複数の細長い通路部材を有するフェイルセイフ再生器フィルタ装置（１２９）の底部に固着されたフィルタ素子（２８）とを有する。通路部材は、フィルタ素子（２８）が故障した場合粒状物質の高い捕捉効率の維持を容易にするように作用する。
Description
【０００１】
【０００２】
本発明は、タービンへ供給される高温ガスのクリーンアップシステムに関し、
さらに詳細には、粒状物質を捕捉する、それぞれ独立の小径多孔金属媒体管のア
レイまたはハネカム型チャンネル多孔金属媒体手段より成るため、粒状物質除去
手段としてラシヒリングのような別の熱交換表面やスクリーン組立体を用いるこ
とが不要な、全金属製フェイルセイフ再生器フィルタ装置を備えたかかるシステ
ムのフィルタ組立体に関する。この金属製のフェイルセイフ再生器フィルタ装置
は、金属のフィルタ素子に固着される。
さらに詳細には、粒状物質を捕捉する、それぞれ独立の小径多孔金属媒体管のア
レイまたはハネカム型チャンネル多孔金属媒体手段より成るため、粒状物質除去
手段としてラシヒリングのような別の熱交換表面やスクリーン組立体を用いるこ
とが不要な、全金属製フェイルセイフ再生器フィルタ装置を備えたかかるシステ
ムのフィルタ組立体に関する。この金属製のフェイルセイフ再生器フィルタ装置
は、金属のフィルタ素子に固着される。
【０００３】
現代の工業的方法には、その利用にあたって、粒状物質を含む高温の燃焼ガス
またはガス化により得られるガスを効率よく濾過する装置が必要なものがある。
例えば、燃焼タービンは、天然ガスまたはプロパンガス、石油留出物もしくは低
灰分の燃料油の燃焼により発生する高温加圧燃焼ガスが生み出すエネルギーを利
用する。石炭または他の固形燃料を燃やす場合、かかる固形燃料の燃焼により発
生する粒状物質は、タービン翼の腐蝕または汚染を生ぜしめる。かかる高温燃焼
ガスを濾過する効率のよいシステムにより、かかる固体燃料の使用が可能になる
。別の例として、従来型ボイラーは、火のそばの面のクリーンアップ及び点検の
ために定期的に運転を停止する。効率のよい高温ガス濾過装置を使用すると、ボ
イラーの寿命が大きく延び、次の点検までの運転時間が長くなると共に灰の付着
及び汚染による火の近くの表面の汚れがなくなるかまたは最小限に抑えられる。
またはガス化により得られるガスを効率よく濾過する装置が必要なものがある。
例えば、燃焼タービンは、天然ガスまたはプロパンガス、石油留出物もしくは低
灰分の燃料油の燃焼により発生する高温加圧燃焼ガスが生み出すエネルギーを利
用する。石炭または他の固形燃料を燃やす場合、かかる固形燃料の燃焼により発
生する粒状物質は、タービン翼の腐蝕または汚染を生ぜしめる。かかる高温燃焼
ガスを濾過する効率のよいシステムにより、かかる固体燃料の使用が可能になる
。別の例として、従来型ボイラーは、火のそばの面のクリーンアップ及び点検の
ために定期的に運転を停止する。効率のよい高温ガス濾過装置を使用すると、ボ
イラーの寿命が大きく延び、次の点検までの運転時間が長くなると共に灰の付着
及び汚染による火の近くの表面の汚れがなくなるかまたは最小限に抑えられる。
【０００４】
また、石炭またはバイオマスを燃焼させる最新式発電装置の重要なコンポーネ
ントとして、高温ガス濾過装置は、下流の熱交換器及びガスタービンを粒状物質
による汚染及び腐蝕から保護し、排気ガス規制を満足するようにプロセスガスを
清浄化する。加圧流動床燃焼（ＰＦＢＣ）プラント、加圧循環流動床燃焼（ＰＣ
ＦＢＣ）プラント、または一体式ガス化熱電併給（ＩＧＣＣ）プラントの何れか
に設置すると、エネルギー効率が改善され、保守コストが減少し、高価な燃料ま
たは煙道ガス処理装置が不要になるだけでなく、下流のコンポーネントのコスト
が減少すると予想される。重要なコンポーネントとしてのフィルタ素子及びそれ
に関連する高温ガスケットシールの長期性能、耐久性及び寿命は、最新式の燃焼
及びガス化システムにおいて高温ガス濾過装置を成功裏に運転するために非常に
重要である。
ントとして、高温ガス濾過装置は、下流の熱交換器及びガスタービンを粒状物質
による汚染及び腐蝕から保護し、排気ガス規制を満足するようにプロセスガスを
清浄化する。加圧流動床燃焼（ＰＦＢＣ）プラント、加圧循環流動床燃焼（ＰＣ
ＦＢＣ）プラント、または一体式ガス化熱電併給（ＩＧＣＣ）プラントの何れか
に設置すると、エネルギー効率が改善され、保守コストが減少し、高価な燃料ま
たは煙道ガス処理装置が不要になるだけでなく、下流のコンポーネントのコスト
が減少すると予想される。重要なコンポーネントとしてのフィルタ素子及びそれ
に関連する高温ガスケットシールの長期性能、耐久性及び寿命は、最新式の燃焼
及びガス化システムにおいて高温ガス濾過装置を成功裏に運転するために非常に
重要である。
【０００５】
米国特許第５，１８５，０１９号(Haldipur et al.)；５，４３３，７７１号(
Bachovchin et al.)及び５，８７６，４７１号(Lippert et at.)は、従来型また
は薄壁セラミックキャンドルフィルタと併用できる改良型ガスケット組立体を教
示している。これら３つの特許アッシュずれも、フェイルセイフ再生器ユニット
のための別個のホルダー／チェンバを開示している。Bachovchin et al.特許は
、図６に示すような、ステンレス鋼ラシヒリングのような粒状物質のベッドと金
属スクリーンの組合せを開示している。目の細かいスクリーンは、該ユニット内
の粒状物質を捕捉し、捕捉された粒状物質が逆方向の洗浄脈流により解放されな
いようにする。ラシヒリングは、逆流による洗浄時低温のガス脈流を加熱する熱
再生器を構成する。Lippert et at.特許は、その図４において、ガスケットを備
えたフィルタハウジング内に、セラミックキャンドルフィルタと接触して永続的
に装着される別のかかるフェイルセイフ再生器装置を開示している。同様に、フ
ェイルセイフ再生器は、セラミックフィルタ素子が故障しても粒状物質が圧力容
器の清浄ガス領域内に流入しないようにする。さらに、１９９９年３月４日付け
米国特許出願第０９／２６３，４３６号(Docket No. 99P7487US, ESCM-28139-00
597, Alvin et al.)は、オプションとしてフェイルセイフ再生器を備えた改良型
ガスケット組立体を開示し、また標準のセラミックキャンドルフィルタと同じ連
結及び構成を有する金属製フィルタ素子を使用することに言及している。１９９
９年９月１０日付け米国特許出願第０９／３９３，５６１号(Docket No. 99E765
9US, ESCM-283139-00826, Alvin et al.)は、ガスケットの使用を減らした全金
属製フィルタと、Bachovchin et al.特許と同じ一体型フィルタフェイルセイフ
再生器装置を開示している。
Bachovchin et al.)及び５，８７６，４７１号(Lippert et at.)は、従来型また
は薄壁セラミックキャンドルフィルタと併用できる改良型ガスケット組立体を教
示している。これら３つの特許アッシュずれも、フェイルセイフ再生器ユニット
のための別個のホルダー／チェンバを開示している。Bachovchin et al.特許は
、図６に示すような、ステンレス鋼ラシヒリングのような粒状物質のベッドと金
属スクリーンの組合せを開示している。目の細かいスクリーンは、該ユニット内
の粒状物質を捕捉し、捕捉された粒状物質が逆方向の洗浄脈流により解放されな
いようにする。ラシヒリングは、逆流による洗浄時低温のガス脈流を加熱する熱
再生器を構成する。Lippert et at.特許は、その図４において、ガスケットを備
えたフィルタハウジング内に、セラミックキャンドルフィルタと接触して永続的
に装着される別のかかるフェイルセイフ再生器装置を開示している。同様に、フ
ェイルセイフ再生器は、セラミックフィルタ素子が故障しても粒状物質が圧力容
器の清浄ガス領域内に流入しないようにする。さらに、１９９９年３月４日付け
米国特許出願第０９／２６３，４３６号(Docket No. 99P7487US, ESCM-28139-00
597, Alvin et al.)は、オプションとしてフェイルセイフ再生器を備えた改良型
ガスケット組立体を開示し、また標準のセラミックキャンドルフィルタと同じ連
結及び構成を有する金属製フィルタ素子を使用することに言及している。１９９
９年９月１０日付け米国特許出願第０９／３９３，５６１号(Docket No. 99E765
9US, ESCM-283139-00826, Alvin et al.)は、ガスケットの使用を減らした全金
属製フィルタと、Bachovchin et al.特許と同じ一体型フィルタフェイルセイフ
再生器装置を開示している。
【０００６】
これらの発明は当該技術を進展させるものであるが、スクリーン及びラシヒリ
ングよりも粒状物質の捕捉能力をさらに改善すること及び既存のフィルタ装置を
改造して任意の新しい組立体を組込めることが求められている。また、フィルタ
組立体の洗浄作業の間さらに効率のよい熱交換が必要である。
ングよりも粒状物質の捕捉能力をさらに改善すること及び既存のフィルタ装置を
改造して任意の新しい組立体を組込めることが求められている。また、フィルタ
組立体の洗浄作業の間さらに効率のよい熱交換が必要である。
【０００７】
これらの特定のキャンドルフィルタとは別に、米国特許第４，３６３，７６０
号(Higuchi et al.)及び５，０６９，６９７号(Hamaguchi et al.)に教示される
ような、フィルタとしてハネカム構造を用いるものもある。これらの構造には、
本体を平行に貫通するチャンネルが設けられ、ディーゼルエンジンのガスのダス
トを捕捉するために、半分は一端が、残りの半分は他端が密封される。これらの
特許は、フィルタ技術の分野におけるハネカム構造を示すものである。
号(Higuchi et al.)及び５，０６９，６９７号(Hamaguchi et al.)に教示される
ような、フィルタとしてハネカム構造を用いるものもある。これらの構造には、
本体を平行に貫通するチャンネルが設けられ、ディーゼルエンジンのガスのダス
トを捕捉するために、半分は一端が、残りの半分は他端が密封される。これらの
特許は、フィルタ技術の分野におけるハネカム構造を示すものである。
【０００８】
最新式石炭燃焼プロセス用のさらに高い信頼性を有するフィルタ構造が求めら
れている。また、フィルタ素子を背圧洗浄する間、フィルタ素子に流入する低温
ガスからの熱伝達を改善することが求められている。最後に、この分野の既存シ
ステムにおいて交換により改良型フィルタ装置を使用できれば望ましい。
れている。また、フィルタ素子を背圧洗浄する間、フィルタ素子に流入する低温
ガスからの熱伝達を改善することが求められている。最後に、この分野の既存シ
ステムにおいて交換により改良型フィルタ装置を使用できれば望ましい。
【０００９】
従って、本発明の主要目的は、濾過能力が高く、硫黄、アルカリ、塩化物、蒸
気及び石炭ガスに含まれる他の汚染物質に対する耐性を備えた改良型フェイルセ
イフ再生器フィルタ装置を提供することにある。
気及び石炭ガスに含まれる他の汚染物質に対する耐性を備えた改良型フェイルセ
イフ再生器フィルタ装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、洗浄作業の間フェイルセイフ再生器の熱伝達効率を改善
し、既存のユニットへの交換を容易にする設計を提供することにある。
し、既存のユニットへの交換を容易にする設計を提供することにある。
【００１１】
上記及び他の目的は、高温ガスクリーンアップシステムの高温汚染ガス入口を
有する圧力容器内でガスを濾過する、フェイルセイフ再生器フィルタ装置及び細
長いフィルタ素子より成るフィルタ組立体であって、このフィルタ組立体は、内
部チェンバの周囲を画定する側壁を有するフィルタハウジングと、フェイルセイ
フ再生器フィルタ装置の下端部に固着された細長い多孔フィルタ素子と、上端部
及び下端部を有し、フィルタハウジングの内部チェンバに配置された全金属製の
単一部材としてのフェイルセイフ再生器フィルタ装置とより成り、このフェイル
セイフ再生器フィルタ装置は、支持部材に、（１）開口を有する下端部を備えた
細長い管体と、（２）開口を有する下端部と、上端部及び下端部で交互に密封さ
れた複数の平行な通路とより成り、開いた下端部がフィルタ素子と対向するハネ
カム部材とから選択される複数の細長い多孔通路部材が固着されているフィルタ
組立体を提供することにより達成される。かくして、通路は、管状通路かまたは
ハネカムカートリッジである。フェイルセイフ再生器フィルタ装置は、ラシヒリ
ング、金属スクリーンなどを不要にし、ガス通路の多孔壁は、流入するガスの脈
流を加熱するだけでなく、細かい粒状物質を捕捉する大きい表面積を提供する。
有する圧力容器内でガスを濾過する、フェイルセイフ再生器フィルタ装置及び細
長いフィルタ素子より成るフィルタ組立体であって、このフィルタ組立体は、内
部チェンバの周囲を画定する側壁を有するフィルタハウジングと、フェイルセイ
フ再生器フィルタ装置の下端部に固着された細長い多孔フィルタ素子と、上端部
及び下端部を有し、フィルタハウジングの内部チェンバに配置された全金属製の
単一部材としてのフェイルセイフ再生器フィルタ装置とより成り、このフェイル
セイフ再生器フィルタ装置は、支持部材に、（１）開口を有する下端部を備えた
細長い管体と、（２）開口を有する下端部と、上端部及び下端部で交互に密封さ
れた複数の平行な通路とより成り、開いた下端部がフィルタ素子と対向するハネ
カム部材とから選択される複数の細長い多孔通路部材が固着されているフィルタ
組立体を提供することにより達成される。かくして、通路は、管状通路かまたは
ハネカムカートリッジである。フェイルセイフ再生器フィルタ装置は、ラシヒリ
ング、金属スクリーンなどを不要にし、ガス通路の多孔壁は、流入するガスの脈
流を加熱するだけでなく、細かい粒状物質を捕捉する大きい表面積を提供する。
【００１２】
本発明はまた、高温ガスクリーンアップシステムの圧力容器内にキャンドルま
たは管状フィルタ素子を保持するためのキャンドルまたは管状フィルタのホルダ
ー／ガスケット組立体であって、フィルタ素子は、一方がフランジの開端部、他
方が閉端部を画定する対向端部を有する本体を有し、フィルタ素子の本体は小さ
い内径の表面と、大きな外径の表面とを有し、キャンドルまたは管状フィルタの
ホルダー／ガスケット組立体は、（ａ）内部チェンバの周囲を画定する側壁を備
えたフィルタハウジングと、（ｂ）多孔性モノリスセラミック母材、フィラメン
ト巻回セラミック母材、ファイバセラミック複合物連続母材または金属間化合物
媒体より成る群から選択した材料のフィルタ素子、（ｃ）フィルタハウジングと
は別個で、該ハウジングから離隔し、フィルタ素子の隣に配置されて、濾過済み
ガスを未濾過のガスから密封隔離し、フィルタ素子を緩衝する少なくとも１つの
可撓性ガスケットと、（ｄ）フィルタ素子、フィルタハウジング及びガスケット
を圧力容器内で結合する手段と、（ｅ）フィルタ素子が故障、破損または損傷す
るか、ガスケットが故障した場合でも粒状物質の高い捕捉効率を可能にし、清浄
ガスの脈流を加熱するためのフェイルセイフ再生器フィルタ装置とより成り、こ
のフィルタ装置は、金属スペーサリングに溶接された有孔プレートに溶接されて
いる複数の多孔性金属媒体管と、金属スペーサリングに溶接された金属支持プレ
ートに溶接されている多孔性金属媒体ハネカム部材とより成る群から選択される
キャンドルまたは管状フィルタのホルダー／ガスケット組立体を提供する。フェ
イルセイフ再生器フィルタ装置の多孔性金属媒体管及び／または円筒状の多孔性
金属媒体ハネカムカートリッジは、フィルタハウジング及びガスケット組立体と
は別個で該組立体から着脱自在にするか、非常に薄い壁の連続ファイバセラミッ
ク複合物フィルタ素子と併用するために金属挿入部材を備えるように改造するか
、多孔性金属または金属間化合物のキャンドルフィルタとは別個独立に使用する
か、標準の緻密な金属製フランジを有するように構成された多孔性金属または金
属間化合物のフィルタの頂面に溶接することができる。
たは管状フィルタ素子を保持するためのキャンドルまたは管状フィルタのホルダ
ー／ガスケット組立体であって、フィルタ素子は、一方がフランジの開端部、他
方が閉端部を画定する対向端部を有する本体を有し、フィルタ素子の本体は小さ
い内径の表面と、大きな外径の表面とを有し、キャンドルまたは管状フィルタの
ホルダー／ガスケット組立体は、（ａ）内部チェンバの周囲を画定する側壁を備
えたフィルタハウジングと、（ｂ）多孔性モノリスセラミック母材、フィラメン
ト巻回セラミック母材、ファイバセラミック複合物連続母材または金属間化合物
媒体より成る群から選択した材料のフィルタ素子、（ｃ）フィルタハウジングと
は別個で、該ハウジングから離隔し、フィルタ素子の隣に配置されて、濾過済み
ガスを未濾過のガスから密封隔離し、フィルタ素子を緩衝する少なくとも１つの
可撓性ガスケットと、（ｄ）フィルタ素子、フィルタハウジング及びガスケット
を圧力容器内で結合する手段と、（ｅ）フィルタ素子が故障、破損または損傷す
るか、ガスケットが故障した場合でも粒状物質の高い捕捉効率を可能にし、清浄
ガスの脈流を加熱するためのフェイルセイフ再生器フィルタ装置とより成り、こ
のフィルタ装置は、金属スペーサリングに溶接された有孔プレートに溶接されて
いる複数の多孔性金属媒体管と、金属スペーサリングに溶接された金属支持プレ
ートに溶接されている多孔性金属媒体ハネカム部材とより成る群から選択される
キャンドルまたは管状フィルタのホルダー／ガスケット組立体を提供する。フェ
イルセイフ再生器フィルタ装置の多孔性金属媒体管及び／または円筒状の多孔性
金属媒体ハネカムカートリッジは、フィルタハウジング及びガスケット組立体と
は別個で該組立体から着脱自在にするか、非常に薄い壁の連続ファイバセラミッ
ク複合物フィルタ素子と併用するために金属挿入部材を備えるように改造するか
、多孔性金属または金属間化合物のキャンドルフィルタとは別個独立に使用する
か、標準の緻密な金属製フランジを有するように構成された多孔性金属または金
属間化合物のフィルタの頂面に溶接することができる。
【００１３】
フェイルセイフ再生器フィルタユニット及びフィルタ素子を密封するかまたは
保持するために、種々の可撓性シールおよびガスケットを種々の組合せで使用す
ることが可能である。
保持するために、種々の可撓性シールおよびガスケットを種々の組合せで使用す
ることが可能である。
【００１４】
フェイルセイフ再生器フィルタの通路の形成に用いる多孔性金属媒体は、単一
の粉末粒子またはファイバのサイズかまたは、好ましくはそのユニットの内面及
び／または外面に沿う細かい粉末粒子またはファイバの層（膜）を有する。これ
らの通路はまた、多孔性ファイバまたは好ましくは粉末の、金属または金属間化
合物の耐腐蝕性超合金複合物でもよい。これらのタイプの通路は、粒子収集効率
が１乃至５ミクロンより大きい微粒子について９９．９９９％より高く、圧力降
下特性は０．２５乃至０．５ｉｎ−ｗｇ（インチ−水ゲージ）／１ ｆｐｍ（フ
ィート／分）より小さい。
の粉末粒子またはファイバのサイズかまたは、好ましくはそのユニットの内面及
び／または外面に沿う細かい粉末粒子またはファイバの層（膜）を有する。これ
らの通路はまた、多孔性ファイバまたは好ましくは粉末の、金属または金属間化
合物の耐腐蝕性超合金複合物でもよい。これらのタイプの通路は、粒子収集効率
が１乃至５ミクロンより大きい微粒子について９９．９９９％より高く、圧力降
下特性は０．２５乃至０．５ｉｎ−ｗｇ（インチ−水ゲージ）／１ ｆｐｍ（フ
ィート／分）より小さい。
【００１５】
図１は、ガス流から粒状物質を分離する濾過装置２０を示す。この装置の圧力
容器２２の内部には、複数のフィルタ素子アレイ２６より成る複数のクラスタ２
４が取り付けられている。これらのフィルタ素子アレイ２６は、金属、金属間化
合物及び／またはセラミック製の複数のフィルタ素子２８を有する。
容器２２の内部には、複数のフィルタ素子アレイ２６より成る複数のクラスタ２
４が取り付けられている。これらのフィルタ素子アレイ２６は、金属、金属間化
合物及び／またはセラミック製の複数のフィルタ素子２８を有する。
【００１６】
圧力容器２２は、ドーム型ヘッド３０と、本体３２とを有する。ドーム型ヘッ
ド３０は、濾過済みのガスを容器２２から取り出すための出口開口またはノズル
３６を画定する直線状先端部３４で終端している。本体３２は、ガスが約１１１
０°Ｆ（６００℃）乃至１８３０°Ｆ（１０００℃）の温度で流入する汚染ガス
入口２５を有する。この本体は、ほぼ円筒形の上部３８が、粒状物質を受ける円
錐台形のアッシュホッパー４０に連結されたものであり、排出ラインに接続され
る開口またはノズル４２を画定する直線状先端部で終端する。複数のポート４４
は、ドーム型ヘッド３０から延びる。これらのポート４４は、運転停止時に計器
を挿入して、ドーム型ヘッド３０の内部を視認するための場所を提供する。各ポ
ートには、フィルタ２８を洗浄するガスの逆方向バースト脈流を供給する管体４
６を配置することができる。
ド３０は、濾過済みのガスを容器２２から取り出すための出口開口またはノズル
３６を画定する直線状先端部３４で終端している。本体３２は、ガスが約１１１
０°Ｆ（６００℃）乃至１８３０°Ｆ（１０００℃）の温度で流入する汚染ガス
入口２５を有する。この本体は、ほぼ円筒形の上部３８が、粒状物質を受ける円
錐台形のアッシュホッパー４０に連結されたものであり、排出ラインに接続され
る開口またはノズル４２を画定する直線状先端部で終端する。複数のポート４４
は、ドーム型ヘッド３０から延びる。これらのポート４４は、運転停止時に計器
を挿入して、ドーム型ヘッド３０の内部を視認するための場所を提供する。各ポ
ートには、フィルタ２８を洗浄するガスの逆方向バースト脈流を供給する管体４
６を配置することができる。
【００１７】
図２を参照して、圧力容器は管板４８を有する。管板４８は、複数のフィルタ
素子アレイ２６を支持する。各フィルタ素子アレイ２６は、上部プレート５０、
下部プレート５２及び側部プレートより成るマニホルドプレナムを有する。本発
明によると、各フィルタ素子２８は、フィルタ組立体６０により保持され、マニ
ホルドプレナムの下部プレート５２に結合されている。フィルタ組立体６０は、
プレナム支持パイプ５４により構造ユニットに一体化されている。各プレナム支
持パイプ５４は、圧力容器２２内の中心部に固定されている。ほぼ円錐台形のダ
ストシェッドまたは粒子そらせ板５６も示す。
素子アレイ２６を支持する。各フィルタ素子アレイ２６は、上部プレート５０、
下部プレート５２及び側部プレートより成るマニホルドプレナムを有する。本発
明によると、各フィルタ素子２８は、フィルタ組立体６０により保持され、マニ
ホルドプレナムの下部プレート５２に結合されている。フィルタ組立体６０は、
プレナム支持パイプ５４により構造ユニットに一体化されている。各プレナム支
持パイプ５４は、圧力容器２２内の中心部に固定されている。ほぼ円錐台形のダ
ストシェッドまたは粒子そらせ板５６も示す。
【００１８】
従来の経験によると、酸化物でないセラミックモノリス、ファイバー補強連続
セラミック複合物（ＣＦＣＣ）及び網状フォームセラミック母材を、加圧流動床
燃焼（ＰＦＢＣ）または加圧循環流動床燃焼（ＰＣＦＢＣ）に５００乃至３００
０時間の長時間の間、現場で曝される多孔キャンドルフィルタ素子に用いた結果
、これらの物質が酸化していたことが判明している。同様に、酸化物系モノリス
は、プロセス運転の間、熱疲労及び／または熱衝撃を受けやすいことがわかって
いる。酸化物系ＣＦＣＣ及びフィラメント巻回母材では、フランジ及び荷重を支
持するフィルタ本体が低強度であり、ＣＦＣＣファイバーがもろくなって、挿入
されるプラグ、縫い目、膜、コンポーネントの層などに沿って接合が壊れる可能
性があることがわかっている。その結果、高温ガス濾過技術における最近の研究
は、最新式の石炭燃焼用装置のキャンドルフィルタまたは別タイプのフィルタ及
び他のコンポーネントに金属及び金属間化合物の媒体を使用するための開発及び
評価に向けられている。
セラミック複合物（ＣＦＣＣ）及び網状フォームセラミック母材を、加圧流動床
燃焼（ＰＦＢＣ）または加圧循環流動床燃焼（ＰＣＦＢＣ）に５００乃至３００
０時間の長時間の間、現場で曝される多孔キャンドルフィルタ素子に用いた結果
、これらの物質が酸化していたことが判明している。同様に、酸化物系モノリス
は、プロセス運転の間、熱疲労及び／または熱衝撃を受けやすいことがわかって
いる。酸化物系ＣＦＣＣ及びフィラメント巻回母材では、フランジ及び荷重を支
持するフィルタ本体が低強度であり、ＣＦＣＣファイバーがもろくなって、挿入
されるプラグ、縫い目、膜、コンポーネントの層などに沿って接合が壊れる可能
性があることがわかっている。その結果、高温ガス濾過技術における最近の研究
は、最新式の石炭燃焼用装置のキャンドルフィルタまたは別タイプのフィルタ及
び他のコンポーネントに金属及び金属間化合物の媒体を使用するための開発及び
評価に向けられている。
【００１９】
ＰＦＢＣ、ＰＣＦＢＣ、ＩＧＣＣ、バイオマス及び工業用として設置され運転
される最新式の粒状物質濾過装置に用いるためには、多孔性セラミック、金属ま
たは金属間化合物のフィルタ素子は、以下に示すような、粒子収集効率、圧力降
下特性及び構造上及び寸法上公差を達成しなければならない。即ち、粒子収集効
率は９９．９９９％より高く、初期圧力降下は、１０ｉｎ−ｗｇ（インチ−水ゲ
ージ）／１０ ｆｐｍ（フィート／分）より小さいかそれに等しく、多孔性セラ
ミック及び／または金属媒体及び／または溶接材料は、蒸気、硫黄ガス、塩化物
及び／またはアルカリを含む高温プロセスガス流による酸化及び／または腐蝕に
耐えることができ、脈流で洗浄することにより濾過表面からアッシュを除去し、
低い圧力降下に戻ることができるようなものでなければならない。本発明の好ま
しいフィルタ組立体６０は、細長い多孔フィルタ通路を利用するフェイルセイフ
再生器フィルタ装置に使用されるが、この通路については後述する。
される最新式の粒状物質濾過装置に用いるためには、多孔性セラミック、金属ま
たは金属間化合物のフィルタ素子は、以下に示すような、粒子収集効率、圧力降
下特性及び構造上及び寸法上公差を達成しなければならない。即ち、粒子収集効
率は９９．９９９％より高く、初期圧力降下は、１０ｉｎ−ｗｇ（インチ−水ゲ
ージ）／１０ ｆｐｍ（フィート／分）より小さいかそれに等しく、多孔性セラ
ミック及び／または金属媒体及び／または溶接材料は、蒸気、硫黄ガス、塩化物
及び／またはアルカリを含む高温プロセスガス流による酸化及び／または腐蝕に
耐えることができ、脈流で洗浄することにより濾過表面からアッシュを除去し、
低い圧力降下に戻ることができるようなものでなければならない。本発明の好ま
しいフィルタ組立体６０は、細長い多孔フィルタ通路を利用するフェイルセイフ
再生器フィルタ装置に使用されるが、この通路については後述する。
【００２０】
本発明は、最新式の石炭燃焼発電装置及び／またはバイオマス並びに工業的用
途のための運転時に多孔キャンドルフィルタが故障、損傷または破損した場合、
粒状物質を捕捉する金属フェイルセイフ再生器フィルタの２つの実施例を有する
。さらに、この金属フェイルセイフ再生器フィルタは、金属及び金属間化合物の
フィルタ素子に直接固着して、既存の濾過装置への取り付けが容易な一体的なユ
ニットとすることができる。これらの金属フェイルセイフ再生器フィルタは、大
きい表面積及び粒状物質保持能力を与えるように多孔性金属媒体を組込んだもの
であり、洗浄ガスの脈流を加熱して、多孔性モノリスセラミック、セラミックフ
ィラメント及び／または連続ファイバセラミック複合物（ＣＦＣＣ）のキャンド
ルまたは管状フィルタだけでなく多孔性金属及び／または金属間化合物のキャン
ドルまたは管状フィルタの熱衝撃を減少すると共にフィルタまたはガスケットが
故障した場合でも微粒子が清浄ガス流に送り込まれないようにする。それらはま
た、下流のガスタービン及び熱交換器を保護し、プラント運転に対する空気汚染
規制の排出基準を満足する。
途のための運転時に多孔キャンドルフィルタが故障、損傷または破損した場合、
粒状物質を捕捉する金属フェイルセイフ再生器フィルタの２つの実施例を有する
。さらに、この金属フェイルセイフ再生器フィルタは、金属及び金属間化合物の
フィルタ素子に直接固着して、既存の濾過装置への取り付けが容易な一体的なユ
ニットとすることができる。これらの金属フェイルセイフ再生器フィルタは、大
きい表面積及び粒状物質保持能力を与えるように多孔性金属媒体を組込んだもの
であり、洗浄ガスの脈流を加熱して、多孔性モノリスセラミック、セラミックフ
ィラメント及び／または連続ファイバセラミック複合物（ＣＦＣＣ）のキャンド
ルまたは管状フィルタだけでなく多孔性金属及び／または金属間化合物のキャン
ドルまたは管状フィルタの熱衝撃を減少すると共にフィルタまたはガスケットが
故障した場合でも微粒子が清浄ガス流に送り込まれないようにする。それらはま
た、下流のガスタービン及び熱交換器を保護し、プラント運転に対する空気汚染
規制の排出基準を満足する。
【００２１】
これら金属製のフェイルセイフ再生器フィルタは、金属のフィルタハウジング
内への改造目的による組込みを可能にし、現在及び従来技術のフィルタフランジ
、ガスケット及び／またはフェイルセイフ再生器フィルタユニット周辺の粒状物
の漏洩経路を減少させ、多孔性モノリスセラミック、セラミックフィラメント及
び／またはＣＦＣＣのキャンドルまたは管状フィルタだけでなく金属及び／また
は金属間化合物の多孔性キャンドルまたは管状フィルタ等の利用を可能にする。
金属のフランジと、フェイルセイフ再生器フィルタとを直接溶接して一体的なホ
ルダー組立体を形成する実施例も、本発明の一部と考えられる。別法として、一
体的なフェイルセイフ再生器フィルタと、金属または金属間化合物のフィルタ素
子とをフィルタハウジングに溶接することにより可撓性ガスケットを不要にし、
既存の濾過装置内で隔壁による完全な濾過を可能にすることができる。
内への改造目的による組込みを可能にし、現在及び従来技術のフィルタフランジ
、ガスケット及び／またはフェイルセイフ再生器フィルタユニット周辺の粒状物
の漏洩経路を減少させ、多孔性モノリスセラミック、セラミックフィラメント及
び／またはＣＦＣＣのキャンドルまたは管状フィルタだけでなく金属及び／また
は金属間化合物の多孔性キャンドルまたは管状フィルタ等の利用を可能にする。
金属のフランジと、フェイルセイフ再生器フィルタとを直接溶接して一体的なホ
ルダー組立体を形成する実施例も、本発明の一部と考えられる。別法として、一
体的なフェイルセイフ再生器フィルタと、金属または金属間化合物のフィルタ素
子とをフィルタハウジングに溶接することにより可撓性ガスケットを不要にし、
既存の濾過装置内で隔壁による完全な濾過を可能にすることができる。
【００２２】
図３に示すように、フェイルセイフ再生器フィルタ１２９の細長い多孔性金属
媒体管１２０は、閉じた多孔性頂部１２２を有する。これらの管は、緻密な有孔
支持金属プレート１２１を貫通する孔に嵌合して、この金属支持プレート１２１
に永続的に溶接または他の方法で固定されている。この金属支持プレートは、図
６に示す金属スペーサリング１２３に溶接されており、これにより管状の金属フ
ェイルセイフ再生器フィルタ装置が構成される。図４に示すように、別法として
、円筒形で、細長い多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ１３０より成るフェイ
ルセイフ再生器フィルタ装置１２９を、金属支持プレート１２２に直接溶接した
後、図７に示すように、金属スペーサリング１２３に溶接すると、ハネカム型金
属媒体フェイルセイフ再生器フィルタ装置が構成される。図５は、ハネカムの部
分断面図である。用語「ハネカム」は、ここでは、複数の平行な通路またはチャ
ンネル２００が貫通した本体と定義するが、図５に示すように、チャンネルは、
１つおきに、上端部１５０及びもう一方の端部１５５で密封されている。このた
め、フィルタまたはガスケットの故障、損傷または破損の場合、粒状物質を含む
ガス１５１が通路１５２内に流入しなければならない。ガスは、隣接するチャン
ネルの壁１５０’を通過し、通路１５２’から出るが、粒状物質は通路１５２内
に保持される。図７はまた、１つおきの底が開いた通路１５２’と、頂部が閉じ
た通路１５２とを示す。用語「ハネカム」は、上記説明の種々の変形例を含むも
のと意図されている。例えば、この用語は、複数の平行なチャンネルが貫通する
が、選択されたチャンネルは一方の端部で密封され、残りのチャンネルは他方の
チャンネルで密封される構造体を包含する。一体的な、外側の、多孔性または緻
密な、チャンネルでない通路領域１５７は、金属媒体ハネカムカートリッジの周
囲を取り囲んでいる。
媒体管１２０は、閉じた多孔性頂部１２２を有する。これらの管は、緻密な有孔
支持金属プレート１２１を貫通する孔に嵌合して、この金属支持プレート１２１
に永続的に溶接または他の方法で固定されている。この金属支持プレートは、図
６に示す金属スペーサリング１２３に溶接されており、これにより管状の金属フ
ェイルセイフ再生器フィルタ装置が構成される。図４に示すように、別法として
、円筒形で、細長い多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ１３０より成るフェイ
ルセイフ再生器フィルタ装置１２９を、金属支持プレート１２２に直接溶接した
後、図７に示すように、金属スペーサリング１２３に溶接すると、ハネカム型金
属媒体フェイルセイフ再生器フィルタ装置が構成される。図５は、ハネカムの部
分断面図である。用語「ハネカム」は、ここでは、複数の平行な通路またはチャ
ンネル２００が貫通した本体と定義するが、図５に示すように、チャンネルは、
１つおきに、上端部１５０及びもう一方の端部１５５で密封されている。このた
め、フィルタまたはガスケットの故障、損傷または破損の場合、粒状物質を含む
ガス１５１が通路１５２内に流入しなければならない。ガスは、隣接するチャン
ネルの壁１５０’を通過し、通路１５２’から出るが、粒状物質は通路１５２内
に保持される。図７はまた、１つおきの底が開いた通路１５２’と、頂部が閉じ
た通路１５２とを示す。用語「ハネカム」は、上記説明の種々の変形例を含むも
のと意図されている。例えば、この用語は、複数の平行なチャンネルが貫通する
が、選択されたチャンネルは一方の端部で密封され、残りのチャンネルは他方の
チャンネルで密封される構造体を包含する。一体的な、外側の、多孔性または緻
密な、チャンネルでない通路領域１５７は、金属媒体ハネカムカートリッジの周
囲を取り囲んでいる。
【００２３】
ハネカム型フェイルセイフ再生器フィルタと同様に、フィルタまたはガスケッ
トが故障、損傷または破損した場合、粒状物質を含むガスは、図６に示す細長い
多孔性金属媒体管１２０の通路１５２内に流入し、通路１５２’から流れ出て、
粒状物質が通路１５２内に保持される。
トが故障、損傷または破損した場合、粒状物質を含むガスは、図６に示す細長い
多孔性金属媒体管１２０の通路１５２内に流入し、通路１５２’から流れ出て、
粒状物質が通路１５２内に保持される。
【００２４】
多孔性金属媒体管１２０と、円筒形の多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ１
３０とは共に、ガスの流れ抵抗及びフィルタ素子またはガスケットが故障、損傷
または破損した場合に粒状物質を捕捉する条件を満足するように規定の多孔度を
有するように製造される。このため、汚染したプロセスガス流から清浄なガス流
へ解放される粒状物質が減少する。図６及び７に示すように、多孔性金属媒体管
１２０と、ハネカムチャンネル１５２、１５２’は細長い通路２００を提供する
が、多孔性金属媒体壁の内部孔及び多孔性金属管またはハネカムチャンネルの小
径孔内において粒状物質の捕捉能力が改善される。管状及び／またはハネカムフ
ェイルセイフ再生器フィルタ装置１２９の構成に用いる大きい表面積の多孔性金
属媒体はまた、流入する洗浄ガスの脈流を加熱して、図１に示すようにフィルタ
アレイ２６内のフィルタ素子２８の熱疲労の衝撃を緩和する。
３０とは共に、ガスの流れ抵抗及びフィルタ素子またはガスケットが故障、損傷
または破損した場合に粒状物質を捕捉する条件を満足するように規定の多孔度を
有するように製造される。このため、汚染したプロセスガス流から清浄なガス流
へ解放される粒状物質が減少する。図６及び７に示すように、多孔性金属媒体管
１２０と、ハネカムチャンネル１５２、１５２’は細長い通路２００を提供する
が、多孔性金属媒体壁の内部孔及び多孔性金属管またはハネカムチャンネルの小
径孔内において粒状物質の捕捉能力が改善される。管状及び／またはハネカムフ
ェイルセイフ再生器フィルタ装置１２９の構成に用いる大きい表面積の多孔性金
属媒体はまた、流入する洗浄ガスの脈流を加熱して、図１に示すようにフィルタ
アレイ２６内のフィルタ素子２８の熱疲労の衝撃を緩和する。
【００２５】
金属支持プレート１２１に溶接された多孔性の金属媒体管１２０及び／または
金属支持プレート１２２に溶接された円筒形の多孔性金属媒体ハネカムカートリ
ッジ１３０と、金属スペーサリング１２３との間の領域２１０は、図６及び７に
示すように、空所であるか、溶接された有孔金属プレート、細かいメッシュ及び
粗いメッシュのスクリーン及びラシヒリングを含む場合がある。溶接された有孔
金属プレート、細かいメッシュ及び粗いメッシュのスクリーン及びラシヒリング
を付加すると、必要に応じて洗浄ガスの脈流をさらに加熱できるだけでなく、粒
状物質の捕捉能力が増加するが、これらの従来技術の特徴はオプションである。
金属支持プレート１２２に溶接された円筒形の多孔性金属媒体ハネカムカートリ
ッジ１３０と、金属スペーサリング１２３との間の領域２１０は、図６及び７に
示すように、空所であるか、溶接された有孔金属プレート、細かいメッシュ及び
粗いメッシュのスクリーン及びラシヒリングを含む場合がある。溶接された有孔
金属プレート、細かいメッシュ及び粗いメッシュのスクリーン及びラシヒリング
を付加すると、必要に応じて洗浄ガスの脈流をさらに加熱できるだけでなく、粒
状物質の捕捉能力が増加するが、これらの従来技術の特徴はオプションである。
【００２６】
多孔性金属媒体管及び／または円筒形の多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ
を有するフェイルセイフ再生器の組成は、３１０Ｓ、インコネル６００、ハステ
ロイ(Hastelloy)Ｘ、別の耐高温合金、金属間化合物などを含むが、それらに限
定されない。これらの合金は、好ましくは、粉末状またはファイバ状金属で構成
することができる。同様に、多孔性金属媒体管及び／または円筒形の多孔性金属
媒体ハネカムカートリッジを有するフェイルセイフ再生器フィルタは、継目のな
いモノリス構成として製造可能であり、１２７の内膜層及び／または１２７’の
外膜を含み、これらは低多孔度の焼結金属媒体より成り、フェイルセイフ再生器
フィルタユニット内で粒子の高い捕捉効率を有する。
を有するフェイルセイフ再生器の組成は、３１０Ｓ、インコネル６００、ハステ
ロイ(Hastelloy)Ｘ、別の耐高温合金、金属間化合物などを含むが、それらに限
定されない。これらの合金は、好ましくは、粉末状またはファイバ状金属で構成
することができる。同様に、多孔性金属媒体管及び／または円筒形の多孔性金属
媒体ハネカムカートリッジを有するフェイルセイフ再生器フィルタは、継目のな
いモノリス構成として製造可能であり、１２７の内膜層及び／または１２７’の
外膜を含み、これらは低多孔度の焼結金属媒体より成り、フェイルセイフ再生器
フィルタユニット内で粒子の高い捕捉効率を有する。
【００２７】
多孔性金属媒体管及び／または円筒形の多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ
を有するフェイルセイフ再生器フィルタは、好ましくは、粉末金属またはファイ
バから製造してもよい。多孔性金属媒体管は、押出しプロセスの後、真空または
不活性ガス雰囲気中で高温焼結を行なうことにより形成される（これに限定され
ない）。同様に、円筒形の金属媒体ハネカムカートリッジも、同様な態様で、ま
たはインクジェットプリンティングプロセスにより形成した後、真空または不活
性雰囲気中の高温焼結により、または別の製造プロセスにより形成できる。多孔
性金属媒体管及び／またはハネカムを有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２
９は、１−５ミクロンの微粒子につき９９．９９９％より高い粒状物質収集効率
と、０．２５−０．５インチ−ｗｇ／１ｆｐｍより少ない圧力降下特性が得られ
るように、規定の開いた多孔度で製造される。
を有するフェイルセイフ再生器フィルタは、好ましくは、粉末金属またはファイ
バから製造してもよい。多孔性金属媒体管は、押出しプロセスの後、真空または
不活性ガス雰囲気中で高温焼結を行なうことにより形成される（これに限定され
ない）。同様に、円筒形の金属媒体ハネカムカートリッジも、同様な態様で、ま
たはインクジェットプリンティングプロセスにより形成した後、真空または不活
性雰囲気中の高温焼結により、または別の製造プロセスにより形成できる。多孔
性金属媒体管及び／またはハネカムを有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２
９は、１−５ミクロンの微粒子につき９９．９９９％より高い粒状物質収集効率
と、０．２５−０．５インチ−ｗｇ／１ｆｐｍより少ない圧力降下特性が得られ
るように、規定の開いた多孔度で製造される。
【００２８】
多孔性金属媒体管及び／または多孔性金属媒体ハネカムカートリッジを有する
フェイルセイフ再生器フィルタ１２９は、フィルタハウジング６２の内部チェン
バ６６内に永続的にまたは着脱自在に装着される。着脱自在ユニットとして装着
されると、多孔性金属媒体管及び／または多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ
を有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２９は、フィルタハウジング１９の段
付き部分と、溶接された金属スペーサリング１２４の上面との間の主要な密封手
段として、可撓性のガスケット７４を使用する。頂部の可撓性ガスケット７４は
、従来のファイバフラックス紙を不要にし、汚染プロセスガス流から清浄なガス
流への粒状物質の移送を阻止する主要なシールとして働く。中間の可撓性ガスケ
ット７５は通常、溶接された金属スペーサリング１２５の底面と、フィルタフラ
ンジ１８の上面との間に配置される。
フェイルセイフ再生器フィルタ１２９は、フィルタハウジング６２の内部チェン
バ６６内に永続的にまたは着脱自在に装着される。着脱自在ユニットとして装着
されると、多孔性金属媒体管及び／または多孔性金属媒体ハネカムカートリッジ
を有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２９は、フィルタハウジング１９の段
付き部分と、溶接された金属スペーサリング１２４の上面との間の主要な密封手
段として、可撓性のガスケット７４を使用する。頂部の可撓性ガスケット７４は
、従来のファイバフラックス紙を不要にし、汚染プロセスガス流から清浄なガス
流への粒状物質の移送を阻止する主要なシールとして働く。中間の可撓性ガスケ
ット７５は通常、溶接された金属スペーサリング１２５の底面と、フィルタフラ
ンジ１８の上面との間に配置される。
【００２９】
キャンドルフィルタ２８をフィルタホルダー／ガスケット組立体６０に装着す
ると、中間の可撓性ガスケット７５は約５ｍｍに圧縮され、金属フェイルセイフ
再生器フィルタユニット１２９と、フィルタ素子２８との間のシールを形成する
。底部の可撓性ガスケット７６は通常、不規則形状のフィルタフランジ１２の基
部に位置する。底部の可撓性ガスケット７６は、フィルタ素子２８と、フィルタ
ハウジング６２及び鋳造ナット７８との間のクッション及び粒状物質隔壁シール
として使用する。セラミックスリーブ７２を、フィルタ素子２８の外面に沿って
設けてもよい。セラミックスリーブ７２は、微粒子の堆積を防止し、さらに、フ
ィルタ素子２８と、フィルタハウジング６２及び鋳造ナット７８との間のクッシ
ョンとして用いる。頂部の可撓性ガスケット７４、中間の可撓性ガスケット７５
もしくは底部の可撓性ガスケット７６は、単一コンポーネントとしての酸化物の
網組みまたは織布若しくはスリービングであって、酸化物の連続または切断ファ
イバーマット、一端をロールした単一の酸化物織布もしくはスリービングまたは
２つの端部を有する二重の酸化物織布またはスリービングを取り囲むように製造
するのが好ましい。
ると、中間の可撓性ガスケット７５は約５ｍｍに圧縮され、金属フェイルセイフ
再生器フィルタユニット１２９と、フィルタ素子２８との間のシールを形成する
。底部の可撓性ガスケット７６は通常、不規則形状のフィルタフランジ１２の基
部に位置する。底部の可撓性ガスケット７６は、フィルタ素子２８と、フィルタ
ハウジング６２及び鋳造ナット７８との間のクッション及び粒状物質隔壁シール
として使用する。セラミックスリーブ７２を、フィルタ素子２８の外面に沿って
設けてもよい。セラミックスリーブ７２は、微粒子の堆積を防止し、さらに、フ
ィルタ素子２８と、フィルタハウジング６２及び鋳造ナット７８との間のクッシ
ョンとして用いる。頂部の可撓性ガスケット７４、中間の可撓性ガスケット７５
もしくは底部の可撓性ガスケット７６は、単一コンポーネントとしての酸化物の
網組みまたは織布若しくはスリービングであって、酸化物の連続または切断ファ
イバーマット、一端をロールした単一の酸化物織布もしくはスリービングまたは
２つの端部を有する二重の酸化物織布またはスリービングを取り囲むように製造
するのが好ましい。
【００３０】
図６及び７に示す多孔性金属媒体管及び／または多孔性金属媒体ハネカムカー
トリッジを有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２９は、モノリス多孔性セラ
ミックのフィルタ素子または多孔性金属または金属間化合物のフィルタ素子２８
と併用するように設計される。小さなフィルタ壁だけでなく上部のフランジ表面
１８を備えるように製造されるセラミックフィラメント巻回及び連続ファイバセ
ラミック複合物（ＣＦＣＣ）のフィルタは、溶接された金属スペーサリング１２
３の基部に拡がるカラー１２６を必要とするが、その理由は、中間の可撓性ガス
ケット７５を溶接された金属スペーサリング１２５の基部と、キャンドル１８の
上部表面との間に固定して、中間の可撓性ガスケット７５がパルス脈流による清
浄時及びそれに続くフィルタハウジング及びガスケット組立体６０内へのキャン
ドルの嵌合時及び／またはキャンドルフィルタ２８が最終的に故障した時に、キ
ャンドル２８の内径孔内に拡がるのを阻止する。多孔性金属媒体管（及び／また
は多孔性金属媒体ハネカム）を有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２９はま
た、ＣＣＦＣ素子の内径フランジ表面に嵌合する形状の細長い金属挿入物を付加
し、細長い金属挿入物と、内部フランジ表面との間に位置する関連の可撓性ガス
ケットを組み込むことによって、非常に薄い壁のＣＣＦＣフィルタと共に利用す
ることができる。
トリッジを有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２９は、モノリス多孔性セラ
ミックのフィルタ素子または多孔性金属または金属間化合物のフィルタ素子２８
と併用するように設計される。小さなフィルタ壁だけでなく上部のフランジ表面
１８を備えるように製造されるセラミックフィラメント巻回及び連続ファイバセ
ラミック複合物（ＣＦＣＣ）のフィルタは、溶接された金属スペーサリング１２
３の基部に拡がるカラー１２６を必要とするが、その理由は、中間の可撓性ガス
ケット７５を溶接された金属スペーサリング１２５の基部と、キャンドル１８の
上部表面との間に固定して、中間の可撓性ガスケット７５がパルス脈流による清
浄時及びそれに続くフィルタハウジング及びガスケット組立体６０内へのキャン
ドルの嵌合時及び／またはキャンドルフィルタ２８が最終的に故障した時に、キ
ャンドル２８の内径孔内に拡がるのを阻止する。多孔性金属媒体管（及び／また
は多孔性金属媒体ハネカム）を有するフェイルセイフ再生器フィルタ１２９はま
た、ＣＣＦＣ素子の内径フランジ表面に嵌合する形状の細長い金属挿入物を付加
し、細長い金属挿入物と、内部フランジ表面との間に位置する関連の可撓性ガス
ケットを組み込むことによって、非常に薄い壁のＣＣＦＣフィルタと共に利用す
ることができる。
【００３１】
多孔性金属または金属間化合物のキャンドルを使用する場合、多孔性金属媒体
管及び／または多孔性金属媒体ハネカムカートリッジを有するフェイルセイフ再
生器フィルタ１２９は、上述したように、セラミックキャンドルフィルタ２８用
として利用するか、またはフィルタフランジ１８の上面に直接溶接して一体的ユ
ニットが形成されるようにする。頂部の可撓性ガスケット７４及び底部の可撓性
ガスケット７６だけを用いて、一体的な多孔性金属媒体管及び／または多孔性金
属媒体ハネカムカートリッジを有するフェイルセイフ再生器をフィルタハウジン
グ／ガスケット組立体６０の内部で支持させる。セラミックスリーブ７２の使用
は、多孔性の金属及び／または金属間化合物のフィルタをフィルタハウジング及
び／またはガスケット組立体６０内に設置する時は任意である。
管及び／または多孔性金属媒体ハネカムカートリッジを有するフェイルセイフ再
生器フィルタ１２９は、上述したように、セラミックキャンドルフィルタ２８用
として利用するか、またはフィルタフランジ１８の上面に直接溶接して一体的ユ
ニットが形成されるようにする。頂部の可撓性ガスケット７４及び底部の可撓性
ガスケット７６だけを用いて、一体的な多孔性金属媒体管及び／または多孔性金
属媒体ハネカムカートリッジを有するフェイルセイフ再生器をフィルタハウジン
グ／ガスケット組立体６０の内部で支持させる。セラミックスリーブ７２の使用
は、多孔性の金属及び／または金属間化合物のフィルタをフィルタハウジング及
び／またはガスケット組立体６０内に設置する時は任意である。
【００３２】
金属または金属間化合物のキャンドルもしくは管状フィルタ２８を永続的に溶
接された装置として使用する場合、全ての可撓性ガスケットは不要である。永続
的に溶接すると、金属スペーサリング１２４の上面と、フィルタハウジング１９
の段付き部分との間が密封され、必要であれば、フィルタハウジング６０の内部
チェンバ６６内に別の体積部分が得られる。フランジ付きキャンドルでなくて、
まっすぐな多孔性金属または金属間化合物のチューブを使用し、まっすぐな多孔
性金属または金属間化合物のチューブを溶接された管状またはハネカムのフェイ
ルセイフ再生器フィルタと、金属スペーサリングに溶接して、平坦なプレートま
たは拡張部分１２６を除外し、その後、そのユニットをフィルタハウジング６０
に溶接すると、可撓性ガスケットシールを不要にするフェイルセイフ再生器フィ
ルタ能力を有する多孔性金属媒体濾過装置が得られ、汚染ガスプロセス流から清
浄なガス流への粒状物質の移動が阻止される。多孔性金属または金属間化合物の
キャンドルフィルタ１８の上面または多孔性金属または金属間化合物の管状フィ
ルタの上面の厚さは可変である。多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイ
フ再生器フィルタの上述した考え方は、別のフィルタ素子と併用するために設計
変更が可能である。あるいは、多孔性の管状またはハネカムの金属フェイルセイ
フ再生器フィルタ１２９は、フィルタハウジング６０に永続的に溶接し、関連の
中間のガスケット７５、底部のガスケット７６及び鋳造ナット７８を用いて可撓
性セラミックまたは金属のフィルタ素子とは別個の装置として使用することがで
きる。
接された装置として使用する場合、全ての可撓性ガスケットは不要である。永続
的に溶接すると、金属スペーサリング１２４の上面と、フィルタハウジング１９
の段付き部分との間が密封され、必要であれば、フィルタハウジング６０の内部
チェンバ６６内に別の体積部分が得られる。フランジ付きキャンドルでなくて、
まっすぐな多孔性金属または金属間化合物のチューブを使用し、まっすぐな多孔
性金属または金属間化合物のチューブを溶接された管状またはハネカムのフェイ
ルセイフ再生器フィルタと、金属スペーサリングに溶接して、平坦なプレートま
たは拡張部分１２６を除外し、その後、そのユニットをフィルタハウジング６０
に溶接すると、可撓性ガスケットシールを不要にするフェイルセイフ再生器フィ
ルタ能力を有する多孔性金属媒体濾過装置が得られ、汚染ガスプロセス流から清
浄なガス流への粒状物質の移動が阻止される。多孔性金属または金属間化合物の
キャンドルフィルタ１８の上面または多孔性金属または金属間化合物の管状フィ
ルタの上面の厚さは可変である。多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイ
フ再生器フィルタの上述した考え方は、別のフィルタ素子と併用するために設計
変更が可能である。あるいは、多孔性の管状またはハネカムの金属フェイルセイ
フ再生器フィルタ１２９は、フィルタハウジング６０に永続的に溶接し、関連の
中間のガスケット７５、底部のガスケット７６及び鋳造ナット７８を用いて可撓
性セラミックまたは金属のフィルタ素子とは別個の装置として使用することがで
きる。
【００３３】
多孔性管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器フィルタ１２９の主要な
機能は、多孔性金属壁の内部の孔だけでなく多孔性金属管またはハネカムのチャ
ンネル通路の小さな孔内での粒状物質の捕捉能力を改善し、洗浄ガスの脈流を加
熱することである。さらに、領域２１０内において、微粒子の捕捉及び保持が起
こる場合がある。これらのユニット１２９は、既存の濾過装置に組み込んで、モ
ノリスセラミック、フィラメント巻回セラミック、連続ファイバセラミック複合
物（ＣＣＦＣ）、金属及び／または金属間化合物のフィルタ素子と共に使用する
ことができる。同様に、多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器
フィルタユニットは、一旦動作させた後も容易に交換することが可能である。さ
らに、多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器フィルタは、多孔
性金属または金属管化合物のフィルタ素子とは別個に形成して直接それに溶接す
ることにより、一体的な金属フェイルセイフ再生器／多孔性金属または金属間化
合物のフィルタ素子を形成することができる。この一体的な金属フェイルセイフ
再生器／多孔性金属または金属間化合物のフィルタは、キャンドル形または管状
である。一体的な金属フェイルセイフ再生器／多孔性金属または金属間化合物の
フィルタは、フィルタハウジングから着脱自在にするかあるいは直接溶接しても
よい。また、多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器フィルタの
考え方は、交差流、シート、反転キャンドルフィルタと同じ別のフィルタ素子構
成と併用できるように改造することができる。
機能は、多孔性金属壁の内部の孔だけでなく多孔性金属管またはハネカムのチャ
ンネル通路の小さな孔内での粒状物質の捕捉能力を改善し、洗浄ガスの脈流を加
熱することである。さらに、領域２１０内において、微粒子の捕捉及び保持が起
こる場合がある。これらのユニット１２９は、既存の濾過装置に組み込んで、モ
ノリスセラミック、フィラメント巻回セラミック、連続ファイバセラミック複合
物（ＣＣＦＣ）、金属及び／または金属間化合物のフィルタ素子と共に使用する
ことができる。同様に、多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器
フィルタユニットは、一旦動作させた後も容易に交換することが可能である。さ
らに、多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器フィルタは、多孔
性金属または金属管化合物のフィルタ素子とは別個に形成して直接それに溶接す
ることにより、一体的な金属フェイルセイフ再生器／多孔性金属または金属間化
合物のフィルタ素子を形成することができる。この一体的な金属フェイルセイフ
再生器／多孔性金属または金属間化合物のフィルタは、キャンドル形または管状
である。一体的な金属フェイルセイフ再生器／多孔性金属または金属間化合物の
フィルタは、フィルタハウジングから着脱自在にするかあるいは直接溶接しても
よい。また、多孔性の管状及びハネカムの金属フェイルセイフ再生器フィルタの
考え方は、交差流、シート、反転キャンドルフィルタと同じ別のフィルタ素子構
成と併用できるように改造することができる。
【００３４】
多孔性の金属媒体管及び／または円筒状の多孔性金属媒体ハネカムカートリッ
ジのフェイルセイフ再生器フィルタは、既存のフェイルセイフ再生器フィルタに
現在取り付けられる細かいメッシュのスクリーン及び重い支持ワイヤーメッシュ
を不要にし、薄いファイバフラックスガスケットを不要にして、可撓性ガスケッ
トを用いることにより一時的な密封を改善する。多孔性の金属媒体管及び多孔性
金属ハネカム構造は、洗浄ガスの脈流の加熱を容易にする一体的なユニットとし
て働き、それと同時に、多孔性媒体の壁だけでなく多孔性金属管及びハネカムチ
ャンネルの通路の小さな孔内での粒状物質の捕捉能力を同時に改善する。洗浄ガ
スの脈流をさらに加熱するだけでなく粒状物質の捕捉能力の改善が必要である場
合、溶接される有孔金属プレート、細かいメッシュのスクリーン、粗いワイヤー
メッシュのスクリーン、ラシヒリング（当該技術分野で上述した）は、多孔性金
属媒体管及び／または金属媒体ハネカムカートリッジのフェイルセイフ再生器フ
ィルタの考え方に容易に採用することができる。
ジのフェイルセイフ再生器フィルタは、既存のフェイルセイフ再生器フィルタに
現在取り付けられる細かいメッシュのスクリーン及び重い支持ワイヤーメッシュ
を不要にし、薄いファイバフラックスガスケットを不要にして、可撓性ガスケッ
トを用いることにより一時的な密封を改善する。多孔性の金属媒体管及び多孔性
金属ハネカム構造は、洗浄ガスの脈流の加熱を容易にする一体的なユニットとし
て働き、それと同時に、多孔性媒体の壁だけでなく多孔性金属管及びハネカムチ
ャンネルの通路の小さな孔内での粒状物質の捕捉能力を同時に改善する。洗浄ガ
スの脈流をさらに加熱するだけでなく粒状物質の捕捉能力の改善が必要である場
合、溶接される有孔金属プレート、細かいメッシュのスクリーン、粗いワイヤー
メッシュのスクリーン、ラシヒリング（当該技術分野で上述した）は、多孔性金
属媒体管及び／または金属媒体ハネカムカートリッジのフェイルセイフ再生器フ
ィルタの考え方に容易に採用することができる。
【００３５】
本発明は、その精神及び本質的な特徴から逸脱することなく他の変形例で実現
可能であり、従って、本発明の範囲を知るには頭書の特許請求の範囲及び上記説
明の両方を参照すべきである。
可能であり、従って、本発明の範囲を知るには頭書の特許請求の範囲及び上記説
明の両方を参照すべきである。
【図１】
図１は、本発明のフィルタ組立体を組込んだ圧力容器の縦方向断面図である。
【図２】
図２は、図１に示す管板に結合された、フィルタ素子を含む、フィルタ組立体
のアレイを示す側立面図である。
のアレイを示す側立面図である。
【図３】
図３は、図６に組立て済みの形で示す管状のフェイルセイフ再生器フィルタ装
置の斜視図である。
置の斜視図である。
【図４】
図４は、図７において組立て済みの形で示す多孔性の金属媒体ハネカムのフェ
イルセイフ再生器フィルタ装置の斜視図である。
イルセイフ再生器フィルタ装置の斜視図である。
【図５】
図５は、図４のフィルタ装置の部分断面図であり、内部のハネカム構造を示す
。
。
【図６】
図６は、管状通路と、関連の連結された多孔性中空フィルタ素子と、１つの配
置例のガスケットとを示すフェイルセイフ再生器フィルタ装置を含む細長い管状
フィルタ組立体の断面図である。
置例のガスケットとを示すフェイルセイフ再生器フィルタ装置を含む細長い管状
フィルタ組立体の断面図である。
【図７】
図７は、多孔性金属媒体ハネカム通路と、関連の連結された多孔性中空フィル
タ素子と、１つの配置例のガスケットとを示すフェイルセイフ再生器フィルタ装
置を含むハネカム型フィルタ組立体の断面図である。
タ素子と、１つの配置例のガスケットとを示すフェイルセイフ再生器フィルタ装
置を含むハネカム型フィルタ組立体の断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スメルツアー，ユージーン，イー
アメリカ合衆国 ペンシルベニア州
15632−9621 エクスポート イタリー・
ロード アール・ディー ７ ボックス
267−アイ
(72)発明者 ブルック，ジェラルド，ジェイ
アメリカ合衆国 ペンシルベニア州
15668 マリスビル サーディス・ロード
4469
(72)発明者 リパート，トーマス，イー
アメリカ合衆国 ペンシルベニア州
15668 マリスビル ケンブリッジ・ロー
ド 3205
Ｆターム(参考） 4D019 AA01 BA02 BA05 BB06 BB07
CA01 CA03 CB01 CB02
4D058 JA02 JA32 JB03 JB06 KA01
KA08 KA11 KA27 KC62 LA01
MA15 SA20
Claims (12)
- 【請求項１】 高温ガスクリーンアップシステムの高温汚染ガス入口を有す
る圧力容器内でガスを濾過する、フェイルセイフ再生器フィルタ装置及び細長い
フィルタ素子より成るフィルタ組立体であって、 このフィルタ組立体は、 （ａ）内部チェンバの周囲を画定する側壁を有するフィルタハウジングと、 （ｂ）フェイルセイフ再生器フィルタ装置の下端部に固着された細長い多孔フ
ィルタ素子と、 （ｃ）上端部及び下端部を有し、フィルタハウジングの内部チェンバに配置さ
れた全金属製の単一部材としてのフェイルセイフ再生器フィルタ装置とより成り
、このフェイルセイフ再生器フィルタ装置は、支持部材に、（１）開口を有する
下端部を備えた細長い管体と、（２）開口を有する下端部と、上端部及び下端部
で交互に密封された複数の平行な通路とより成り、開いた下端部がフィルタ素子
と対向するハネカム部材とから選択される複数の細長い多孔通路部材が固着され
ているフィルタ組立体。 - 【請求項２】 フェイルセイフ再生器フィルタ装置は、粒状物質を濾過する
ために細長い通路だけに依存し、この装置は、粒状物質を除去する手段としては
、ラヒシリングのような別の熱交換表面または金属スクリーンを含まない請求項
１のフィルタ組立体。 - 【請求項３】 フィルタ素子に隣接して配置され、高温の汚染ガスを、濾過
済みガスから密封隔離する可撓性ガスケットを有する請求項１のフィルタ。 - 【請求項４】 フィルタハウジング、フェイルセイフ再生器フィルタ装置及
びフィルタ素子を結合する手段を備えた請求項１のフィルタ。 - 【請求項５】 通路は、管状通路と、ハネカム通路とより成る群から選択さ
れる請求項１のフィルタ組立体。 - 【請求項６】 通路部材は、有孔プレートに溶接された複数の多孔金属媒体
管と、多孔金属媒体ハネカムカートリッジとより成る群から選択される請求項１
のフィルタ組立体。 - 【請求項７】 通路部材は、有孔プレートに溶接された多孔金属媒体管であ
る請求項１のフィルタ組立体。 - 【請求項８】 通路部材は多孔金属媒体ハネカムカートリッジより成る請求
項１のフィルタ組立体。 - 【請求項９】 フェイルセイフ再生器フィルタ装置は、フィルタ装置が故障
した場合でも粒状物質の高い捕捉効率を可能にし、フィルタ素子を逆方向の脈流
で洗浄する間微粒子を保持するように作用する請求項１のフィルタ組立体。 - 【請求項１０】 高温ガスクリーンアップシステムの圧力容器内にキャンド
ルまたは管状フィルタ素子を保持するためのキャンドルまたは管状フィルタのホ
ルダー／ガスケット組立体であって、フィルタ素子は、一方がフランジの開端部
、他方が閉端部を画定する対向端部を有する本体を有し、フィルタ素子の本体は
小さい内径の表面と、大きな外径の表面とを有し、キャンドルまたは管状フィル
タのホルダー／ガスケット組立体は、 （ａ）内部チェンバの周囲を画定する側壁を備えたフィルタハウジングと、 （ｂ）多孔性モノリスセラミック母材、フィラメント巻回セラミック母材、フ
ァイバセラミック複合物連続母材または金属間化合物媒体より成る群から選択し
た材料のフィルタ素子、 （ｃ）フィルタハウジングとは別個で、該ハウジングから離隔し、フィルタ素
子の隣に配置されて、濾過済みガスを未濾過のガスから密封隔離し、フィルタ素
子を緩衝する少なくとも１つの可撓性ガスケットと、 （ｄ）フィルタ素子、フィルタハウジング及びガスケットを圧力容器内で結合
する手段と、 （ｅ）フィルタ素子が故障、破損または損傷するか、ガスケットが故障した場
合でも粒状物質の高い捕捉効率を可能にし、清浄ガスの脈流を加熱するためのフ
ェイルセイフ再生器フィルタ装置とより成り、このフィルタ装置は、金属スペー
サリングに溶接された有孔プレートに溶接されている複数の多孔性金属媒体管と
、金属スペーサリングに溶接された金属支持プレートに溶接されている多孔性金
属媒体ハネカム部材とより成る群から選択されるキャンドルまたは管状フィルタ
のホルダー／ガスケット組立体。 - 【請求項１１】 通路部材は、有孔プレートに溶接された多孔性金属媒体管
である請求項１０のフィルタ組立体。 - 【請求項１２】 通路部材は、多孔性金属媒体ハネカム部材より成る請求項
１０のフィルタ組立体。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/467,236 | 1999-12-20 | ||
| US09/467,236 US6290743B1 (en) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Tubular and honeycomb metal fail-safe regenerator devices |
| PCT/US2000/033062 WO2001045822A1 (en) | 1999-12-20 | 2000-12-07 | Tubular and honeycomb metal fail-safe regenerator filter devices |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003517920A true JP2003517920A (ja) | 2003-06-03 |
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1242163B1 (ja) |
| JP (1) | JP4057813B2 (ja) |
| KR (1) | KR100479318B1 (ja) |
| DE (1) | DE60008593T2 (ja) |
| WO (1) | WO2001045822A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR101314491B1 (ko) | 2011-10-05 | 2013-10-07 | 웅진케미칼 주식회사 | 다공성 금속 중공사 여과재를 포함하는 플라스틱 필터 하우징의 제조방법 |
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| KR100511940B1 (ko) * | 2003-12-06 | 2005-09-05 | 엘에스전선 주식회사 | 2단 흡수식 냉동기용 차압유지장치 |
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| DE102004059062B4 (de) * | 2004-12-07 | 2006-09-14 | Mann + Hummel Gmbh | Kraftstofffiltersystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu dessen Betrieb |
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| CN105694991A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-22 | 新疆广汇中化能源技术开发有限公司 | 荒煤气除尘器的反吹装置及反吹方法 |
| CN105694990A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-22 | 新疆广汇中化能源技术开发有限公司 | 除尘装置 |
| IT201600130256A1 (it) * | 2016-12-22 | 2018-06-22 | Wamgroup Spa | Depolveratore per fluidi gassosi e metodo per realizzarlo |
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-
1999
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