JP2009530098A - 遠心分離機 - Google Patents

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Abstract

低圧ハウジング(1)、排気ダクト(5)、ならびにガス方向転換用の主配管（3）が含まれる遠心分離機が説明され、前記主配管(3)は軸方向に遠心分離機(1)まで延びると同時に、低圧ハウジング(1)と排気ダクト（5）間の区域に設置される支持要素(15)上に懸垂される多数のセグメント(3a)によって構成される。本遠心分離機は低圧ハウジング(1)および/または排気ダクト(5)の内側に均等に分布されると同時に取り付けられる多数のブラケット手段(17)が含まれるという点ならびに支持要素(15)に、ブラケット手段(17)の頂部に固定されずに取り付けられると同時に、低圧ハウジング(1)および/または排気ダクト(5)の内径より小さい外径を有する環状ディスクが含まれることによって環状ディスク(15)と低圧ハウジング(1)および/または排気ダクト(5)間に余裕代(18)がもたらされるという点で独特である。これによって、支持部品から低圧ハウジングおよび/または排気ダクトに至るまで熱伝達量の相当な低減が図られて、支持要素における放射方向温度勾配が要素の放射横断面にわたってほぼ均一な温度にまで低減される。従って、支持要素における熱応力が実質的に抑制される。これは主として支持要素と低圧ハウジングおよび/または排気ダクト間の接触面積の低減によるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は低圧ハウジング、排気ダクト、ならびにガス方向転換用の主配管が含まれ、前記主配管が軸方向に低圧ハウジングまで延びるとともに、低圧ハウジングと排気ダクト間の区域に設けられる支持要素に懸垂される多数のセグメントによって構成される遠心分離機に関する。
遠心分離機は、懸濁状態のガスと素材粒子といった２つの相の分離用に多くの様々な技術用途で一般的に知られると同時に広く利用されている。遠心分離機は通常、上側のほぼ円筒部および下側円錐部の低圧ハウジング、低圧ハウジングの上部部分にある多くは接線方向の分離懸濁物の導入取入口、懸濁物の１部分の方向転換用の円錐部底部にある排出口、ならびに、排気ダクト経由で第２部分懸濁物の方向転換用に軸方向に低圧ハウジングまで延びる自由端付きの主配管が含まれる。
米国特許No.4,505,051から前述の類の遠心分離機の１例が知られている。この既知の遠心分離機では、主配管のセグメントの上部列に、上方および下方に突き出ると同時に、上方に突き出る部分が形成される支持要素にのると同時に、低圧ハウジング／排気ダクトに溶接によって剛に接合されるL型部が含まれる。遠心分離機が加熱素材／ガス懸濁物の分離のために利用される、例えば、セメント製造用のセメント原料の加熱に関連した場合の事例では、温度が900°C程度にまで達する可能性があって、主配管の熱衝撃は相当大きくなり、横断方向寸法が変化することになる。これは米国特許No.4,505,051による既知の遠心分離機の特別な特徴であって、主配管の深刻な損傷を防止するための支持要素上の主配管のセグメントの特殊な懸垂法は、主配管が熱衝撃のために横断方向の寸法変化によって影響を受けるという点に関する然るべき説明となる。しかしながら、既知の遠心分離機に関しては、これらの構造要素間に存在する接触面積が比較的大きいため、低圧ハウジング／排気ダクトへの支持要素を経由する主配管からの熱伝達量は相当に大きくなる。この結果として、支持要素には、要素最内側部分における600°C前後のレベルから要素最外側における200°C前後まで変動する放射方向温度勾配が支生じうる。支持要素におけるこの規模の放射方向温度勾配により、不都合な環境下では使用スチールが降伏応力限界を越える可能性があるだけでなく、最悪の場合には主配管が崩壊するリスクをもたらす相当な温度応力荷重をも生じることになろう。
米国特許No.4,505,051
本発明の目的は前述の欠点が相当抑制される遠心分離機の提供にある。
これは導入部で触れられる類の遠心分離機による本発明により得られ、低圧ハウジングおよび/または排気ダクトの内側に均等に分散されると同時に、取り付けられる多数のブラケット手段が含まれること、ならびに支持要素にブラケット手段の頂部に固定されずに取り付けられると同時に、低圧ハウジングおよび／または排気ダクトの内径より小さい外径を有する環状ディスクが含まれて、余裕代が環状ディスクと低圧ハウジングおよび／または排気ダクト間にもたらされることを特徴とする。
これによって支持要素から低圧ハウジングおよび／または排気ダクトへの熱伝達の相当な抑制が図られて、支持要素の放射方向温度勾配はその放射横断面方向にわたりほぼ均一温度に抑制される。従って、支持要素の熱応力は実質的に低減されよう。これは主として支持要素と低圧ハウジングおよび／または排出ダクト間の接触面積の減少によるものである。
ブラケット手段は任意の方法で構成されるが強度特性の最適化のためにはこれらはほぼ三角形状のシェルフブラケットとして構成されることが好ましい。
シェルフブラケットは、任意の方法で低圧ハウジングおよび／または排気ダクトに取り付けられるがこれらは溶接によって取り付けられるのが好ましい。
支持要素を形成する環状ディスクは、通常、対応する下方に突き出るフランジが形成される主配管セグメント取付の改善用に上方に突き出るフランジを使用して構成可能である。環状ディスクの上方に突き出るフランジにおける温度応力を制限するために、このフランジは多数のセグメントに分割されるのが好ましい。
環状ディスクには主配管からの熱伝達を抑制するため、その上側に断熱層も設置可能である。
その上方に突き出るフランジとシェルフブラケット付きの環状ディスクは耐熱スチール製であることが好ましい。
さらに遠心分離機は従来の方法で裏張りされることが好ましい。
本発明はこれより図面を参照してさらに詳細に説明されよう。
図１および図２には低圧ハウジング1が含まれる遠心分離機が見られる。低圧ハウジング1は上側円筒状部分1aと下側円錐部分1b、分離されるべき懸濁物の導入用の接線方向取込口9、円錐部分底部にある懸濁物の１部分の方向転換用の排出口11、ならびに排気ダクト5を経由した懸濁物の第２部分の方向転換用で、低圧ハウジング1まで軸方向に延びる主配管3を有する。
主配管3は低圧ハウジング1の上側端における支持要素15上に懸垂される多数のセグメント3aから構成される。支持要素15には示されるようにセグメント16aに分割される上方に突き出るフランジ16が含まれる。
本発明によると、遠心分離機には、ここでは、排気ダクト5の内面の最下側部分まで均等に分散されて取り付けられるシェルフブラケット17により示される多数のブラケット手段17が含まれる。環状ディスク15の形態の支持要素はシェルフブラケット17に固定されずに取り付けられ、このディスクはシェルフブラケット17に対して移動可能である。環状ディスク15は排気ダクト5の内径より小さい外径で形成されることによって、環状ディスク15と排気ダクト5間の余裕代18が生み出される。
導入部で触れられたとおり、環状ディスク15からシェルフブラケット17を経由した排気ダクト5までの熱伝達量は接触面積の削減のためにこうして実質的に抑制されて、環状ディスク15はその放射方向横断面にわたりほぼ均一な温度を有することになるので、実質的に低減された熱応力を受けることになる。
本発明の好ましい実施例による主配管が含まれる遠心分離機の部分断面図 図１に示される遠心分離機の詳細図

Claims (8)

  1. 低圧ハウジング(1)、排気ダクト(5)ならびにガス方向転換用主配管(3)が含まれて、前記主配管(3)が軸方向に低圧ハウジング(1)まで延びると同時に、低圧ハウジング(1)と排気ダクト(5)間の区域に設置される支持要素(15)に懸垂される多数のセグメント(3a)によって構成される遠心分離機であって、低圧ハウジング(1)および／または排気ダクト(5)の内側に均一に割り付けられると同時に固定される多数のブラケット手段(17)が含まれること、ならびに、支持手段(15)にブラケット手段(17)の頂部に固定されずにはめ込まれると同時に、余裕代(18)が環状ディスク(15)と低圧ハウジング(1)および／または排気ダクト(5)間に設けられるように低圧ハウジング(1)および／または排気ダクト(5)の内径より小さい外径を有する環状ディスクが含まれることを特徴とする遠心分離機。
  2. ブラケット手段(17)がほぼ３角形形状をもつシェルフブラケットとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
  3. ブラケット手段(17)が低圧ハウジング(1)および／または排気ダクト(5)に溶接によって取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の遠心分離機。
  4. 環状ディスク(15)が上方に突き出るフランジ(16)付きで構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
  5. 環状ディスク（15)の上方に突き出るフランジ(16)が多数のセグメント(16a)に分割されることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。
  6. 環状ディスク(15)にその上側に断熱層が設置されることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。
  7. 上方に突き出るフランジ(16)とシェルフブラケット(17)付きの環状ディスク(15)が耐熱スチール製であることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。
  8. 遠心分離機が裏張りされることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の遠心分離機。
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