JP2005186061A - Apparatus for providing detonative cleaning communication and method for cleaning vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は産業設備に関し、特に、産業設備の洗浄に関する。 The present invention relates to industrial equipment, and more particularly to cleaning industrial equipment.
表面のファウリングは、産業設備において重大な問題である。このような設備は、(石炭、石油、廃棄物などの)炉、ボイラ、ガス化装置、反応炉、熱交換器などを含む。典型的には、産業設備は内部に熱交換面を備える容器を含み、この熱交換面にすす、灰、鉱物や他の燃焼生成物および燃焼副生成物の粒子の堆積によるファウリングやスラグおよび/またはファウリングなどのより集中した付着物などが生じやすい。このような粒子の付着は、施設の操業を徐々に妨げて、効率および処理能力を減少させるとともに損害を生じさせるおそれがある。従って、設備の洗浄が大変望ましいが、いくつかの関連する問題点を伴う。多くの場合、ファウリング面に直接接近することは困難である。さらに、収益を維持するためには産業設備の休止時間および洗浄に関連するコストを最小限に抑えることが望ましい。これまで種々の技術が提案されている。例として、特許文献1〜3には種々の技術が記載されている。別の技術は、非特許文献1に開示されている。また、非特許文献2,3には、特定の爆発波技術が説明されている。このような装置は、特許文献4,5でも説明されている。これらの装置は、この技術の例示的な用途にちなんで“スートブロワ”と呼ばれることが多い。
上述の技術にかかわらず、当該技術分野ではさらなる改善が求められている。 Regardless of the technology described above, further improvements are sought in the art.
本発明の1つの形態は、容器壁を通して爆轟洗浄の連通を提供する装置を含む。第1の管路が、容器壁から延在する。第1のバルブが、第1の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する。第2の管路が、第1の管路の受入部に受け入れられる寸法の挿入部を有する。第2のバルブが、第2の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する。 One form of the invention includes an apparatus that provides detonation cleaning communication through a container wall. A first conduit extends from the container wall. The first valve has an open state and a closed state that allow communication of the first pipe line. The second conduit has an insertion portion dimensioned to be received by the receiving portion of the first conduit. The second valve has an open state and a closed state that allow communication of the second pipe line.
種々の実施例では、一方のバルブは摺動ゲートバルブとすることができ、他方のバルブは摺動ゲートバルブまたはヒンジ付ゲートバルブとすることができる。一方のバルブは手動または機械駆動であってもよく、他方のバルブは手動または機械駆動であってもよい。第1の管路内に第2の管路が挿入される第1の範囲にわたって、第2の管路に対して第1の管路を密閉する手段を有することができる。第2の管路は、外部面に対して軸がずれた内部面を有してもよい。 In various embodiments, one valve can be a sliding gate valve and the other valve can be a sliding gate valve or a hinged gate valve. One valve may be manual or mechanically driven and the other valve may be manually or mechanically driven. Means may be provided for sealing the first conduit relative to the second conduit over a first range in which the second conduit is inserted into the first conduit. The second conduit may have an inner surface that is off-axis with respect to the outer surface.
本発明の他の形態は、容器壁を通して爆轟洗浄の連通を提供する装置を含む。管路が、容器壁を貫通する流路を定める。流路に沿って設けられたバルブが、開状態と閉状態とを有する。 Another aspect of the present invention includes an apparatus that provides detonation cleaning communication through a container wall. A conduit defines a flow path through the container wall. A valve provided along the flow path has an open state and a closed state.
種々の実施例では、管路に燃料および酸化剤の供給源を連結することができる。手段によって、燃料および酸化剤のチャージを点火することができる。バルブは、壁に対して固定可能であるとともに、流路の下流側半部に沿って設けることができる。また、バルブは、アクセス管路の上流端部に設けられた第1のバルブとすることができる。装置は、第1のバルブの上流でかつアクセス管路に挿入される管路の挿入部の上流において、管路に沿って第2のバルブを含んでもよい。バルブは、管路の主要部と、管路の下流挿入部との間に設けられた第1のバルブとすることができる。装置は、挿入部を受け入れるアクセス管路の上流端部において、第2のバルブを含みうる。 In various embodiments, fuel and oxidant sources can be coupled to the conduit. By means, a charge of fuel and oxidant can be ignited. The valve can be fixed to the wall and can be provided along the downstream half of the flow path. The valve may be a first valve provided at the upstream end of the access conduit. The apparatus may include a second valve along the conduit upstream of the first valve and upstream of the insertion portion of the conduit inserted into the access conduit. The valve may be a first valve provided between a main part of the pipe line and a downstream insertion part of the pipe line. The apparatus may include a second valve at the upstream end of the access line that receives the insert.
本発明のまた他の形態は、容器の内部面洗浄方法を含む。容器は、壁と、初期状態で第1のバルブによって密閉されたアクセス管路と、を有する。燃焼管路の挿入部が、アクセス管路内に挿入される。燃焼管路は、第2のバルブを有する。アクセス管路と燃焼管路との間にシールが形成される。第1のバルブが開かれる。第2のバルブが開かれる。燃焼管路を通って容器内に燃焼ガスを通過させる。挿入部が、アクセス管路から引き抜かれる。 Yet another aspect of the present invention includes a method for cleaning an interior surface of a container. The container has a wall and an access line that is initially sealed by a first valve. The insertion part of the combustion line is inserted into the access line. The combustion line has a second valve. A seal is formed between the access line and the combustion line. The first valve is opened. The second valve is opened. The combustion gas is passed through the combustion line and into the vessel. The insert is withdrawn from the access line.
種々の実施例では、第1のバルブは、挿入の中間段階で開くことができる。燃焼管路とアクセス管路との間にシールを形成してもよい。シールは、第1のバルブを開く前に形成することができる。一方のバルブを開くことは、このバルブのゲートのピボット動作を含みうる。他方のバルブを開くことは、手動で行うことができる。 In various embodiments, the first valve can be opened at an intermediate stage of insertion. A seal may be formed between the combustion line and the access line. The seal can be formed before opening the first valve. Opening one valve may involve pivoting the gate of this valve. Opening the other valve can be done manually.
本発明の1つまたはそれ以上の実施例の詳細は、添付図面および以下の実施形態に記載されている。本発明の他の特徴、目的、および利点は、実施形態、図面、および請求項から明らかになる。 The details of one or more examples of the invention are set forth in the accompanying drawings and the embodiments below. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the embodiments and drawings, and from the claims.
図1は、例示的に3つの関連するスートブロワ22を有する炉20を示している。図示の実施例では、炉の容器は、直方体の形状であり、スートブロワは、全て容器の単一の共通壁24と関連づけられているとともに壁に沿って同様の高さに配置されている。(単一のスートブロワ、複数の高さにそれぞれ設けられた1つまたは複数のスートブロワなどの)他の構成も可能である。
FIG. 1 illustratively shows a
各々のスートブロワ22は、炉の壁24から離れた上流の遠位端部28から壁24に近接する下流の近位端部30まで延在する細長い燃焼管路26を含む。しかし、端部30を完全に炉の内部に設けることもできる。各々のスートブロワ22の動作時には、管路26内の燃料/酸化剤混合物の燃焼は上流端部の近傍(管路長さの上流から10%以内)で開始され、炉の内部容積内の面を洗浄するために下流端部から関連する燃焼ガスとともに衝撃波として放出される爆轟波を発生させる。各々のスートブロワ22は、燃料/酸化剤供給源32と関連づけることができる。このような供給源またはその1つまたは複数の部品は、別個のスートブロワ22の間で共有することができる。例示的な供給源32は、対応する格納構造体38,40内に設けられた液化または加圧された気体燃料シリンダ34と酸素シリンダ36とを含む。例示的な実施例では、酸化剤は、実質的に純粋な酸素などの第1の酸化剤である。第2の酸化剤は、中央空気供給源42から供給される工場の空気であってもよい。例示的な実施例では、空気は空気アキュムレータ44に蓄積される。シリンダ34からの膨張した燃料は、一般に燃料アキュムレータ46に蓄積される。例示的な供給源32は、下方に位置する適切な配管によって関連する管路26にそれぞれ連結される。同様に、スートブロワ22は、燃料酸化剤混合物の燃焼を開始する点火ボックス50をそれぞれ含み、この点火ボックス50は、供給源32とともに制御および監視装置(図示省略)によって制御されている。図1は、壁24が点検および/または測定用のいくつかのポートを含むことを示している。例示的なポートは、各々のスートブロワ22と関連づけられた光学的監視ポート54と温度監視ポート56を含み、これらのポートは、洗浄すべき面の観察および内部温度の監視のために赤外線および/または可視光線のビデオカメラと熱電対プローブをそれぞれ受け入れる。圧力の監視や組成のサンプリングなどのために他のプローブ/監視/サンプリングを利用することもできる。
Each
図2は、例示的なスートブロワ22の他の詳細を示している。例示的な爆轟管路26は、上流から下流に向かって配列された両側にフランジを備える一連の管路部分すなわち管路セグメント60と、壁の開口部66を通って延在する下流部分64を備えるとともに炉の内部68に曝される下流端部すなわち下流出口30で終端となる下流ノズル管路部分すなわち下流ノズル管路セグメント62と、によって構成される本体部分を有する。ノズルという用語は、広く使用されており、空力的な収縮、膨張、またはこれらの組み合わせが存在することを要しない。例示的な管路セグメント材料は、(ステンレス鋼などの)金属である。適切な支持および冷却が提供されれば、炉内のより深くに出口30を設けることができる。図2は、さらに炉の内部の管束70を示し、これらの管束の外側面にファウリングが生じやすい。例示的な実施例では、管路セグメント60は、関連するトロリ72にそれぞれ支持されており、トロリ72の車輪が施設の床76に沿って設けられたトラック装置74と係合する。例示的なトラック装置74は、トロリ72の車輪の凹状の周囲面と係合する一対の平行なレールを含む。例示的なセグメント60は、同様の長さL1であり、対応するフランジのボルト穴に設けられた対応するボルトの列によって直列にボルト留めされている。同様に、最も下流のセグメント60の下流フランジは、ノズル62の上流フランジにボルト留めされる。例示的な実施例では、(例えば、綿または熱的/構造的に頑丈な合成材料である)反動ストラップ80が、最後に連結されたフランジ対に1つまたは複数の金属製コイル反動ばね82と直列に連結されており、スートブロワ22の吐出に関連する反力を弾性的に吸収するとともに次の点火において燃焼管路が正確に配置されるように燃焼管路と炉の壁などの環境構造体とを接続する。また、追加の減衰手段(図示省略)を設けることもできる。反動ストラップ/ばねの組合わせは、直列にまたはループとして構成することができる。例示的な実施例では、この組み合わされた下流セクションの全長はL2である。
FIG. 2 shows other details of an
予爆轟管路部分/セグメント84が、上流端部28から下流に延在しており、この予爆轟管路セグメントも両側にフランジを備えることができるとともに、長さL3を有する。予爆轟管路セグメント84は、燃焼管路の下流部分60,62の(例えば平均値、中央値、最頻値などの)特徴的な内部断面領域よりも小さい(管路の軸/中心線500を横切る)特徴的な内部断面領域を有する。円状断面の管路セグメントを含む例示的な実施例では、予爆轟断面積は、8〜12cmの直径を特徴とし、下流部分は、20〜40cmの直径を特徴とする。従って、下流部分対予爆轟セグメントの例示的な断面積の比は、1:1〜10:1、より狭くは2:1〜10:1である。端部28,30の間の全長Lは、1〜15m、より狭くは5〜15mとすることができる。例示的な実施例では、遷移管路セグメント86が、予爆轟セグメント84と最も上流のセグメント60との間に延在する。セグメント86は、セグメント84,60の対応するフランジと合わさる寸法の上流および下流のフランジを有するとともに、これらのセグメント84,60の内部断面との間に滑らかな遷移部を提供する内部面を有する。例示的なセグメント86は、長さL4を有する。セグメント86の内部面の例示的な広がり半角は、≦12°、より狭くは5〜10°である。
Predetonator conduit section /
燃料/酸化剤のチャージは、種々の方法で爆轟管路の内部に投入することができる。1つまたは複数の異なる燃料/酸化剤混合物があってもよい。このような混合物は、爆轟管路の外部で予混合するか、または管路への導入時または導入後に混合することができる。図3は、予爆轟配合と主配合の2つの異なる燃料/酸化剤配合を別々に投入するように構成されたセグメント84,86を示している。例示的な実施例では、セグメント84の上流部分において、一対の予爆轟燃料噴射管路90が燃料噴射ポートを画成するセグメント壁に設けられたポート92に連結されている。同様に、一対の予爆轟酸化剤管路94が、酸化剤入口ポート96に連結されている。例示的な実施例では、これらのポートは、セグメント84の長さの上流側半部に設けられている。例示的な実施例では、各々の燃料噴射ポート92は、関連する酸化剤ポート96と対となっており、関連する酸化剤ポートと同一の軸方向位置でかつ燃料および酸化剤の対向する噴射混合を提供するような角度で設けられている(90°として例示的に示しているが、180°を含む他の角度も可能である)。以下でより詳細に説明するように、パージガス管路98が、さらに上流に位置するパージガスポート100に連結されている。セグメント84の上流フランジにボルト留めされた端部プレート102が、燃焼管路の上流端部を密封するとともに、セグメント84の内部に動作可能な端部108を有する(点火プラグなどの)点火器106が端部プレート102を通過する。
The fuel / oxidant charge can be introduced into the detonation line in various ways. There may be one or more different fuel / oxidant mixtures. Such a mixture can be premixed outside the detonation line or mixed during or after introduction into the line. FIG. 3 shows
例示的な実施例では、主燃料および主酸化剤はセグメント86に投入される。図示の実施例では、主燃料は、いくつかの主燃料管路112によって運ばれ、主酸化剤は、いくつかの主酸化剤管路110によって運ばれる。各々の主酸化剤管路110は、関連する入口114で主燃料と主酸化剤が混合されるように関連する燃料管路112を同心円状に囲む終端部を有する。例示的な実施例では、燃料は各種の炭化水素である。特定の例示的実施例では、両方の燃料は同じであり、同じ燃料供給源から吸引されるが、異なる酸化剤すなわち予爆轟混合物用の実質的に純粋な酸素および主混合物用の空気とそれぞれ混合される。この場合に有用な例示的燃料は、プロパン、MAPPガス、またはこれらの混合物である。エチレンや(ディーゼル油、灯油、およびジェット飛行燃料などの)液体燃料を含む他の燃料も使用可能である。酸化剤は、所望の主爆轟および/または予爆轟のチャージの化学的性質を得るのに適した比率の空気/酸素の混合物などの混合物を含みうる。さらに、分子的に組み合わされた燃料および酸化剤成分を有するモノプロペラント燃料も選択肢となりうる。
In the exemplary embodiment, main fuel and main oxidant are input to
動作時には、使用サイクルの初めに燃焼管路が空気(または他のパージガス)を除いて空にされる。次に、予爆轟燃料および予爆轟酸化剤が、関連するポートを介して投入され、セグメント84を満たしてセグメント86内に(例えば、中間点近くまで)部分的に広がり、有利には主燃料/酸化剤ポートをちょうど超えた位置まで広がる。続いて、予爆轟燃料および予爆轟酸化剤の流れが停止される。予爆轟燃料および予爆轟酸化剤によって満たされる例示的な容積は、燃焼管路の容積の1〜40%、より狭くは1〜20%である。次に、燃焼管路の残りの容積の一部(例えば、20〜100%)を実質的に満たすように主燃料および主酸化剤が投入される。続いて、主燃料および主酸化剤の流れが停止される。予爆轟燃料および予爆轟酸化剤を予め主燃料/酸化剤ポートを越えて投入することにより、予爆轟チャージと主チャージとの間に空気または他の不燃性のスラグが形成されるおそれがほとんどなくなる。このようなスラグは、2つのチャージの間の燃焼面の移動を妨げるおそれがある。
In operation, the combustion line is emptied with the exception of air (or other purge gas) at the beginning of the use cycle. Next, pre-detonation fuel and pre-depletion oxidant are injected via the associated ports, filling
チャージが投入された状態で、点火器の火花放電を提供するように点火ボックスが起動されて予爆轟チャージが点火される。予爆轟チャージは、燃焼が非常に速い化学的性質を有するように選択され、初期の爆燃は、セグメント84内において急速に爆轟に変化して爆轟波を発生させる。このような爆轟波が生じると、管路内でそれ自体では爆轟しない程度の充分に遅い化学的性質を有しうる主チャージを効果的に通過する。爆轟波は、長手方向下流に進んで下流端部30から炉の内部の衝撃波として出現し、典型的にコンタミネーション(汚染物質)を少なくとも緩めるように洗浄すべき面に衝突して熱的かつ機械的に衝撃を与える。爆轟波に続いて、爆轟管路から加圧された燃焼生成物が放出され、放出された生成物は下流端部30から噴流として出現して(緩んだ材料の除去などにより)洗浄プロセスをさらに仕上げる。このような燃焼生成物の放出後またはこのような放出と同時に、(例えば、主酸化剤および/または窒素を供給する同じ供給源からの空気である)パージガスがパージポート100を通して投入され、最終的な燃焼生成物を追い出すとともに(制御および監視装置による手動もしくは自動の決定に従って、即座にまたは次の規則的または不規則なインターバルで)サイクルを繰り返す準備として予爆轟管路をパージガスで満たす。また、パージガスの基本的な流れは、ガスや粒子が炉の内部から上流に侵入するのを防ぐとともに爆轟管路の冷却を補助するために、充填/放出サイクルの間で維持することができる。
With the charge applied, the ignition box is activated to provide a spark discharge for the igniter and a pre-detonation charge is ignited. The pre-detonation charge is selected such that the combustion has a very fast chemistry, and the initial deflagration rapidly changes to detonation within
種々の実施例では、内部面の強化部によって、実質的に円筒状および円錐台状のセグメントの内部表面積を超えて内部表面積が実質的に増加する場合がある。このような強化部は、爆燃から爆轟への変化または爆轟波を持続させるのに効果的でありうる。図4は、1つの主セグメント60の内部に設けられた内部面の強化部を示している。例示的な強化部は、実質的にチンスパイラル(Chin spiral)であるが、シェルキンスパイラル(Shchelkin spiral)やスミルノフキャビティ(Smirnov cavity)などの他の強化部も使用可能である。このスパイラルは、螺旋状の部材120によって構成される。例示的な部材120は、直径が約8〜20mmの円状の断面を有する金属製要素として形成される。他の断面を使用してもよい。例示的な部材120は、複数の長手方向要素122によってセグメントの内部面から離間して保持されている。この例示的な長手方向要素122は、部材120と同様の断面および材料のロッドであり、部材120および関連するセグメント60の内部面に溶接される。このような強化部は、異なるチャージおよび異なる燃焼器断面積に関する上述の技術の代わりにまたはこれに加えて予爆轟を提供するために利用することができる。
In various embodiments, the internal surface reinforcement may substantially increase the internal surface area beyond the internal surface area of the substantially cylindrical and frustoconical segments. Such an enhancement may be effective in sustaining a change from deflagration to detonation or detonation waves. FIG. 4 shows an inner surface reinforcing portion provided inside one
本発明の装置は、幅広い用途で使用可能である。例えば、典型的な石炭燃焼炉では、本発明の装置は、ペンダントすなわち二次過熱器、対流流路(一時過熱器およびエコノマイザ束)、空気予熱器、選択的な触媒リムーバ(SCR)スクラバ、バグハウスすなわち静電集塵器、エコノマイザホッパ、熱伝達面またはそれ以外の面における灰や他の熱的堆積物などに適用することができる。本発明の利用可能性は、石油燃焼炉、黒液回収ボイラ、バイオマスボイラ、廃棄物再利用バーナ(ゴミバーナ)などの他の用途でも同様に存在する。 The apparatus of the present invention can be used in a wide range of applications. For example, in a typical coal-fired furnace, the apparatus of the present invention comprises a pendant or secondary superheater, a convection flow path (temporary superheater and economizer bundle), an air preheater, a selective catalyst remover (SCR) scrubber, a bug It can be applied to houses or electrostatic precipitators, economizer hoppers, ash or other thermal deposits on heat transfer surfaces or other surfaces. The applicability of the present invention also exists in other applications such as oil burning furnaces, black liquor recovery boilers, biomass boilers, waste recycling burners (garbage burners).
種々の機器は、実質的な差圧の下で動作する。例えば、正圧の炉は、周囲の外圧よりも高い内圧を有する。この差圧は、炉の作動時にスートブロワ要素を炉に連結または分離する能力を制約する。よって、スートブロワ機器を炉に連結するためにバルブ装置を設けることができる。図6は、炉の壁開口部内に(または壁開口部において)取り付けられた第1のアクセス管路アセンブリ140を示している。アクセス管路アセンブリ140は、バルブアセンブリ(バルブ)142とシールアセンブリ(シール)144とを含む。図示の実施例では、アクセス管路アセンブリ140は、炉の壁に対して取り付けられた内側(下流)端部フランジ148と、バルブの本体154の下流合わせ面152が固定される外側(上流)端部フランジ150と、を有するスペーサ管路146を含む。シール144の本体の下流面が、バルブアセンブリの本体の外側/上流面160に固定される。バルブは、バルブ本体の開口部を閉鎖して密閉する閉じた配置(位置)と、バルブ開口部が少なくとも部分的に開いている開いた配置と、の間で手動または(油圧式や電気機械式などにより)自動で移動可能なゲート162を含む。シール144は、燃焼管路の挿入部の合わせ面と密閉接触する1つまたは複数のシール面を有する(Oリングなどの)シール部材164を含む。例示的な実施例では、シール面は、下流挿入管路170の外側環状面と接触するシール部材の内側環状面166である。
Various devices operate under substantial differential pressure. For example, a positive pressure furnace has an internal pressure that is higher than the surrounding external pressure. This differential pressure limits the ability to connect or disconnect the soot blower element to the furnace during furnace operation. Thus, a valve device can be provided to connect the soot blower equipment to the furnace. FIG. 6 shows a first
例示的な実施例では、挿入管路は、第2のバルブ178の本体176の下流面174に取り付けられた上流フランジを有する。第2のバルブ178の本体の上流面180は、(例えば、図2の最も下流のセグメント60である)スートブロワ燃焼管路の下流主管路部分に取り付けられる。第1のバルブと同様に、第2のバルブのゲートは、爆轟管路の主セグメントに対して挿入管路を密閉するために開いたおよび閉じた配置を有する。
In the exemplary embodiment, the insertion line has an upstream flange attached to the
炉が作動中でかつ第1および第2のバルブが閉じている状態における高温の設置作業では、(好ましくは残りの燃焼管路とともにユニットとして設けられた)挿入管路は、アクセス管路に位置合わせされて挿入され、その下流端182に隣接する遠位部分がシールを通過してシールによって密閉される。特定の実施例では、それ以上の挿入が不要でありうる。この場合には、スートの爆轟が可能となるようにバルブを開くことができる。挿入管路を取り外すには、バルブを閉じてシールアセンブリから挿入管路を引き抜くことができる。しかし、他の実施例では、最初の密閉挿入の後に第2のバルブが閉じている状態で第1のバルブを開き、第1のバルブを通過するとともに選択的にスペーサ管路内に入るように挿入管路をさらに挿入することができる。図7は、端部182がスペーサ管路の下流端190を超えて炉の内部に入っている状態を示す。これに続いて、スートブロワの動作を可能とするように第2のバルブを開くことができる。取り外しは、このプロセスを逆転させることで実行可能である。
For high temperature installations when the furnace is in operation and the first and second valves are closed, the insertion line (preferably provided as a unit with the remaining combustion lines) is located in the access line. The distal portion adjacent to and inserted downstream of the
図8は、同様の挿入管路および(同様に番号をつけた)第2のバルブと、異なるアクセス管路アセンブリ200と、を有する他の装置を示している。アクセス管路アセンブリ200は、図6と同様の下流フランジ203を有するとともに、介在または関連するバルブがない状態で図6と同様のシール204が上流フランジ206に固定されたスペーサ管路202を含む。第1のバルブ208が、スペーサ管路の下流端またはその近傍に選択的に取り付けられる。例示的な第1のバルブ208は、ゲート210とヒンジ212とを有するヒンジ付ゲートバルブであり、ヒンジ212は、アクセス管路の下流端を閉鎖/密閉する閉じた配置(方向)と開いた配置との間でゲートがヒンジ軸214を中心に回転するようにゲートをピボット可能に取り付ける。例示的な第1の動作バルブは、挿入管路との接触によって動作する。例示的な実施例では、挿入プロセスによって挿入管路の下流端182がゲートの上流面すなわち背面216と接触して、これらの間の物理的な接触圧によりゲートが開いた配置(図9参照)に回転し、この後で第2のバルブを開くことができる。挿入管路を引き抜くときには、第2のバルブが閉じた状態で引き抜くとばね付勢または重力付勢によってゲートを閉じることができる。実施例では、下流端182および外面と、背面216に設けられた突出部219のカム面218と、が接触している。
FIG. 8 shows another device having a similar insertion line and a second valve (also numbered) and a different
図10は、アクセス管路アセンブリが(同様に番号をつけた)第1のアクセス管路アセンブリと同様または同一であるが、挿入管路が上流バルブを欠く他の実施例を示している。代わりに、ヒンジ付ゲートを有する第2のバルブ222が挿入管路の下流端部224に設けられている。挿入管路とアクセス管路との接触は、第1の実施例に関して説明した通りとすることができる。第2のバルブ222は、設置後に(図11参照)挿入管路の壁内に設けられたリンクまたはケーブルなどの作動機構(図示省略)によって開くことができる。
FIG. 10 shows another embodiment where the access line assembly is similar or identical to the first access line assembly (also numbered), but the insertion line lacks an upstream valve. Instead, a
同軸の内部面および外部面を有する実施例に関して説明してきたが、挿入管路は(例えば、所望の方向にスートブロワ出力を導く)他の構成を有してもよい。例えば、図12は、直円柱状の外部面の(軸/中心線500と平行とすることができる)軸522に平行な軸に対して(例えば、5〜30°)ずれている軸520を有する非直円柱状の面である内部面232を有する挿入部230を示している。図18は、貫通する壁に垂直な軸に対して(例えば、5〜45°)ずれている軸530を有する同軸状の内側面と外側面とを備えるアクセス管路240と挿入部242を示している。
Although described with respect to embodiments having coaxial inner and outer surfaces, the insertion line may have other configurations (eg, directing soot blower output in a desired direction). For example, FIG. 12 shows an
図13は、ゲートタイプのアクセスバルブ302とスペーサ管路304とを含むアクセス管路アセンブリ300を示している。スペーサ管路は、容器の壁開口部を貫通するような寸法となっているとともに、その上流端部でバルブ302に固定されている。例示的なアクセスバルブ302の本体は、アクセスバルブに(以下で説明する)管路バルブをしっかりと固定するためにネジ付き止り穴306の列を有する。
FIG. 13 shows an
図14は、挿入管路/ノズルおよび管路バルブのアセンブリ308を示している。アセンブリ308は、二重壁を有するノズル310を含み、このノズルは、(米国特許出願第10/733689号に説明されているように)動作時にノズル壁の間で上流から下流に向かって容器内に冷却ガスを通過させることができる。ノズル310は、(以下で説明するように)組立時に管路バルブの本体の上流側および下流側の半部314,316の間に捕捉される上流フランジ312を有する。管路バルブは、さらにゲート318と一対のガイドレール320とを含む。ガスケット322が、アクセスバルブ本体の上流面と管路バルブ本体の下流面との間を密閉しうる。
FIG. 14 shows an insertion line / nozzle and
例示的な組立順序では、(例えば、容器の組立時または運転停止時に)アクセスバルブが容器に予め設置される。残りの組立ステップは、(例えば、容器の動作中に)高温で実施可能である。アクセスバルブは、初めは閉じた状態である。1つまたはそれ以上のネジ付スタッド330を穴306(図13参照)に螺合することができる。ガスケット322を定位置に配置してもよい。管路バルブ本体の下流側半部316は、カウンタボアによって位置決め可能であり、これらのカウンタボアは、スタッドと、アクセスバルブ本体にバルブの半部316をしっかりとボルト留めするようにカウンタボア内でスタッドに固定されたナット332と(図15参照)、を受け入れる。ノズル310は、初めにゲート318に取り付けることができ、ゲート318は、ノズルの上流端を塞ぐ。例示的なゲートは、最初にノズルと位置あわせされていない開口部334を含む。ノズルは、ゲートの上流面に設けられるとともにゲートを貫通してノズルフランジ312内に延在するボルトを有する取付工具336によってゲートに保持可能である。ネジ付ガイドロッド338が、下流端部でバルブの半部316に設けられたネジ付き穴に取付可能である。これらのガイドロッドは、工具336の穴を貫通し、工具336は、ナット340によってガイドロッドに保持可能である。ナットは、ノズル310がバルブの半部316を通って、アクセスバルブのシール(図示省略)とともにシールを形成するまでアクセスバルブ内に入るように徐々に締めることができる。シールは、半部316とノズルとの間に圧力を加えるようにバルブの半部316内のポートにエアパージ管路(図示省略)を連結することによって補ってもよい。ノズルの下流端部がアクセスバルブのゲートに達すると、アクセスバルブを開くことができる。エアパージ管路によって加わる圧力は、ノズル周囲からの炉のガス漏れを防止するのを助ける。同様に、炉のガス漏れをさらに防止するために、追加のエアパージ管路(図示省略)をアクセス管路本体またはフランジに設けられたポートに連結することもできる。ナット340をさらに締めると、ノズル310がロッド338および工具336に案内されてさらに挿入される。このように締めることによって、最終的にゲート318とバルブの半部316とが接触して、ゲートの下流面がバルブの半部の上流面にぴったり接し、選択的にシール(図示省略)によって密閉される。続いて、ガイドレール320(図16参照)が(例えば、ゲート318を捕捉してこのゲートの上流への移動を防ぐように管路バルブの下流半部316にボルト留めすることで)設置可能である。次に、工具336およびネジ付ロッド338を取り外すことができる。ゲート318は、レール320によって定位置に保持される。続いて、ボルト342(図17参照)によって管路バルブの本体の上流半部314を設置することができ、これらのボルト342は、ゲートの周囲で下流半部316に設けられたネジ付き開口部内に延在する。上流半部314は、スタッド(図示省略)を挿入して隣接する管路部分の下流フランジを固定することができるネジ付き開口部344を有する。残りの管路部分は、隣接する管路部分とともにユニットとして予め組み合わせることができ、さらに組み立ててもよい。管路を完全に組み立てた状態で、管路バルブを(例えば、開口部334と管路の内部とを一致させるようにゲートを移動させるハンドル346によって)開くことができる。分解は、このプロセスを実質的に逆転させることで実行可能である。他の実施例では、管路バルブを省略して(挿入管路を使用して、または使用しないで)上流管路部分をアクセスバルブに直接固定してもよい。
In an exemplary assembly sequence, an access valve is pre-installed on the container (eg, when the container is assembled or shut down). The remaining assembly steps can be performed at an elevated temperature (eg, during container operation). The access valve is initially closed. One or more threaded
本発明の1つまたは複数の実施例を説明したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに種々の変更を行うことができる。例えば、本発明は、種々の産業設備および種々の洗浄技術とともに使用するように設けることができる。既存の設備および技術の形態によって、特定の実施例の形態が影響されうる。従って、他の実施例も請求の範囲に含まれる。 While one or more embodiments of the invention have been described, various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the present invention can be provided for use with various industrial equipment and various cleaning techniques. The form of a particular embodiment can be influenced by the form of existing equipment and technology. Accordingly, other embodiments are within the scope of the claims.
140…第1のアクセス管路アセンブリ
142…バルブアセンブリ
144…シールアセンブリ
146…スペーサ管路
148…内側端部フランジ
150…外側端部フランジ
152…下流合わせ面
154…バルブの本体
160…本体の外側面
162…ゲート
164…シール部材
166…内側環状面
170…下流挿入管路
174…下流面
176…第2のバルブの本体
178…第2のバルブ
180…上流面
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記容器壁から延在する第1の管路と、
第1の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する第1のバルブと、
第1の管路の受入部に受け入れられる寸法の挿入部を有する第2の管路と、
第2の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する第2のバルブと、を有することを特徴とする爆轟洗浄の連通を提供する装置。 A device for providing detonation cleaning communication through a container wall,
A first conduit extending from the container wall;
A first valve having an open state and a closed state allowing communication of the first conduit;
A second conduit having an insertion portion dimensioned to be received in the receiving portion of the first conduit;
An apparatus for providing detonation cleaning communication, comprising: a second valve having an open state and a closed state enabling communication of the second pipe line.
第1のバルブと第2のバルブの他方は、ヒンジ付ゲートバルブであることを特徴とする請求項1記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。 One of the first valve and the second valve is a sliding gate valve,
2. The apparatus for providing detonation cleaning communication according to claim 1, wherein the other of the first valve and the second valve is a hinged gate valve.
第1のバルブと第2のバルブの他方は、手動または機械駆動のバルブであることを特徴とする請求項1記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。 One of the first valve and the second valve is a manually or mechanically driven valve;
2. The apparatus for providing detonation cleaning communication according to claim 1, wherein the other of the first valve and the second valve is a manual or mechanically driven valve.
前記容器壁を貫通する流路を定める管路と、
前記流路に沿って設けられているとともに開状態と閉状態とを有するバルブと、を有することを特徴とする爆轟洗浄の連通を提供する装置。 A device for providing detonation cleaning communication through a container wall,
A pipe line defining a flow path penetrating the container wall;
An apparatus for providing detonation cleaning communication, comprising: a valve provided along the flow path and having an open state and a closed state.
前記燃料および酸化剤のチャージを点火する手段と、をさらに有することを特徴とする請求項7記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。 A fuel and oxidant source coupled to the conduit;
The apparatus for providing detonation cleaning communication according to claim 7, further comprising means for igniting the fuel and oxidant charges.
前記装置は、前記管路に沿って第2のバルブを含み、この第2のバルブは、第1のバルブの上流でかつ前記アクセス管路内に挿入される前記管路の挿入部の上流に設けられていることを特徴とする請求項7記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。 The valve is a first valve provided at the upstream end of the access pipeline,
The apparatus includes a second valve along the conduit, the second valve upstream of the first valve and upstream of an insertion portion of the conduit inserted into the access conduit. 8. An apparatus for providing detonation cleaning communication according to claim 7, wherein said apparatus is provided.
前記装置は、前記挿入部を受け入れるアクセス管路の上流端部において、第2のバルブを含むことを特徴とする請求項7記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。 The valve is a first valve provided between a main part of the pipe line and a downstream insertion part of the pipe line,
The apparatus for providing detonation cleaning communication according to claim 7, wherein the apparatus includes a second valve at an upstream end of an access line that receives the insert.
第2のバルブを有する燃焼管路の挿入部をアクセス管路内に挿入し、
前記アクセス管路と前記燃焼管路との間にシールを形成し、
第1のバルブを開き、
第2のバルブを開き、
前記燃焼管路を通って前記容器内に燃焼ガスを通過させ、
前記アクセス管路から前記挿入部を引き抜くことを含むことを特徴とする容器の洗浄方法。 A cleaning method for a container having a wall and an access line sealed by a first valve in an initial state,
Inserting the insertion portion of the combustion line having the second valve into the access line;
Forming a seal between the access line and the combustion line;
Open the first valve,
Open the second valve,
Passing combustion gas through the combustion line and into the vessel;
A method for cleaning a container, comprising: pulling out the insertion portion from the access conduit.
前記バルブの他方は、手動で開かれることを特徴とする請求項12記載の容器の洗浄方法。 Opening one of the first valve and the second valve includes pivoting the gate of said one valve;
The container cleaning method according to claim 12, wherein the other of the valves is manually opened.
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