JP2008500506A - 高温ガスの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
次の装置を備えた更に改善された装置が提供される。高温ガス媒体の冷却装置(1)であって、容器(2)を備え、該容器(2)内では複数の管(4)の束(3)が冷媒室(5)に配置され、使用中は液体冷媒(6)がこの管束(3)の周りを流れ、
(i)前記管(4)が少なくとも該管の上流端部にて又は上流端部に近接して熱シールド(7)中に取付けられ、
(ii)前記管(4)はさらに支持板(8)を通って延び、この支持板(8)は、熱シールド(7)から一定距離をおいて取付けられて、容器(2)内で冷媒室(5)から分離された熱シールド(7)と支持板(8)との間の前方空間(9)を定め、
(iii)冷却液を前方空間(9)に加える手段(10)を備え、
(iv)支持板(8)の開口部(11)が管(4)よりも大きく、管と支持板との間に環状空間(12)を形成し、この環状空間(12)は、使用中に冷却液が管(4)内の高温ガス媒体と並流にて前方空間(9)から冷媒室(5)に流れることができるように、前方空間(9)と冷媒室(5)とを流動自在に連結し、
(v)スカート型の延長部(13)が前方空間(9)において管(4)の周りに設けられ、支持板(8)に固定されかつ熱シールド(7)のところに開口部(14)を有する、
ことを特徴とする高温ガス媒体の冷却装置(1)。
図1は、高温ガス媒体を冷却するための本発明による熱交換装置(1)の一部を示す。高温の合成ガスが生成される部分酸化又はガス化反応器(20)の下端部も示されており、この高温の合成ガスは装置(1)により適当に冷却される。本装置(1)は容器(2)を備え、複数の管(4)の束(3)が冷媒室(5)内に配置される。装置内の管の数は適切には4個以上である。管の最大数は、1装置当たりに必要な冷却容量によって決められ、最大で24個まで(24は含む)、適切には6(6は含む)〜20個とし得る。この管束は、まっすぐで平行な1組の管として構成でき、例えば管のガス出口端部が、熱交換装置の共通のガス出口に流動自在に連結された第2の管板シールド中に配置される。有利には、スペースを節約するために、図1に示されるように螺旋コイル管を用いる。図1はまた管(4)のガス出口端部(17)を示す。
2…容器
3…管束
4…管
5…冷媒室
6…冷媒液
7…熱シールド
8…支持板
9…前方空間
Claims (10)
- 高温ガス媒体の冷却装置(1)であって、容器(2)を備え、該容器(2)内では複数の管(4)の束(3)が冷媒室(5)に配置され、使用中は液体冷媒(6)がこの管束(3)の周りを流れ、
(i)前記管(4)が少なくとも該管の上流端部にて又は上流端部に近接して熱シールド(7)中に取付けられ、
(ii)前記管(4)はさらに支持板(8)を通って延び、この支持板(8)は、熱シールド(7)から一定距離をおいて取付けられて、容器(2)内で冷媒室(5)から分離された熱シールド(7)と支持板(8)との間の前方空間(9)を定め、
(iii)冷却液を前方空間(9)に加える手段(10)を備え、
(iv)支持板(8)の開口部(11)が管(4)よりも大きく、管と支持板との間に環状空間(12)を形成し、この環状空間(12)は、使用中に冷却液が管(4)内の高温ガス媒体と並流にて前方空間(9)から冷媒室(5)に流れることができるように、前方空間(9)と冷媒室(5)とを流動自在に連結し、
(v)スカート型の延長部(13)が前方空間(9)において管(4)の周りに設けられ、支持板(8)に固定されかつ熱シールド(7)のところに開口部(14)を有する、
ことを特徴とする高温ガス媒体の冷却装置(1)。 - 前記管(4)がスペーサリング(15)により支持板(8)に固定され、スペーサリング(15)が環状空間(12)と冷媒室(5)とを流動自在に連結する開口部を備える請求項1に記載の装置。
- 前記スペーサリング(15)が冷媒室(5)に面する支持板(8)の側の開口部(11)に配置される請求項2に記載の装置。
- スカート型の延長部が支持板(8)を通って延びており、冷媒が環状空間(12)から冷媒室(5)に流れることを可能にする1個以上の開口部(21)を除いて、冷媒室(5)に面する端部にて閉じている請求項1に記載の装置。
- スカート型の延長部がスカート型の延長部と支持板(8)との間およびスカート型の延長部(20)と管(4)との間の溶接(21)によって管(4)を支持板(8)に固定する請求項4に記載の装置。
- 熱シールド(7)での管(4)の入口開口部が円錐形状である請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記管(4)の切頭円錐部分の入口内面と管(4)の軸との間の角度(α)が30°未満である請求項6に記載の装置。
- スカート型の延長部(13)が、前記管の円錐形状の入口部分の直径が広がり始める地点から測定して円錐形状入口部分に沿った長さdの30〜70%だけ延びており、ここで前記長さdは前記管の表面に沿ってガス流の方向に測定した円錐部分の全長を表している請求項6〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記管(4)の数が6個以上24個以下である請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 温度が700〜1600℃の高温ガスを冷媒の水で冷却して圧力が最大で15Mpaまでの水蒸気を生成するための、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置の使用。
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