JP2015512333A - 積み重ね可能な構造反応器用ワイヤースタンドオフ - Google Patents

Abstract

改質器などの管型反応器における使用に適切なワイヤースタンドオフが説明される。ワイヤースタンドオフは、外側反応器管と管の内部に置かれる一又は複数の反応器コンポーネントの間に位置する部分又はセグメントを含む。反応器コンポーネント及び外側管は、ワイヤースタンドオフの位置づけによって、互いに直接接触することが防止される。ワイヤースタンドオフは、その端部の１つにおいて反応器コンポーネントに、又は、積み重ねられた複数の反応器コンポーネントの間に置かれたウォッシャーに、固定することができる。反応器コンポーネントが外側管と接触することを防止することにより、反応器を通して流体が流れることを促進し、触媒反応を行なうための熱伝達及び反応器効率を強化することができる。

Description

本発明は、増大された効率及び生産性を有する、改良された、積み重ね可能な構造反応器に関し、より具体的には、増大された熱伝達及び反応器効率のための、一又は複数のワイヤースタンドオフの配置を有する、改良された、積み重ね可能な構造反応器に関する。

合成ガス及び水素を生成するために使用されるような触媒反応を行うための反応器コンポーネントは、通常、反応を支持するために、例えば、炉などの熱源に曝される反応器管に接触することがありうる。それに対して、発熱反応などの他の種類の反応では、冷却ジャケットなどの冷却源が必要とされることがありうる。反応器管は、ファン、フィン、フォーム、コイル、又はモノリスの形態で、箔支持触媒（ｆｏｉｌ−ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃａｔａｌｙｓｔ）又は構造化触媒など、様々な配置のコンポーネントで装填されうる。場合によっては、反応器コンポーネントは、例えば、ファンなど、箔で形成された反応器コンポーネントのように拡張可能であることができる。

反応器を通した熱伝達及び流体流動を改善するためには、箔支持触媒のフィット性を向上させることができる。反応器管内では、拡張可能な触媒被覆反応器コンポーネント（ｃａｔａｌｙｓｔ−ｃｏａｔｅｄ ｒｅａｃｔｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）は、熱源又は冷却源に曝される反応器壁の付近に置くなど、熱伝達増大のために位置付けすることができる。したがって、反応器コンポーネントを通して流体乱流を発生させる特徴などを有する、増大された熱伝達及び反応器効率を促進するアクセサリを用いて反応器をフィットさせることが望ましい。本明細書では、反応器の性能を向上させるためのワイヤースタンドオフの様々な実施形態及びワイヤースタンドオフの配置が説明される。

一又は複数の反応器コンポーネント及びワイヤースタンドオフを収める外側管を含む反応器。一又は複数の反応器コンポーネントは、その外径面が外側管と直接接触しないように、円径及び外周面を有することができる。ワイヤースタンドオフは、外側管の内壁面と一又は複数の反応器コンポーネントの外径面の間に位置する部分を含むことができる。配置の通り、ワイヤースタンドオフは、一又は複数の反応器コンポーネントが外側管の内壁面に触れることを防止するが、ワイヤースタンドオフ自体は、管壁及び一又は複数の反応器コンポーネントと直接接触することができる。ワイヤースタンドオフは、一又は複数の反応器コンポーネント又は外側管内にさらに置かれた一又は複数のウォッシャーに固定することができる。

反応器における使用のためのワイヤースタンドオフ。ワイヤースタンドオフは、金属ワイヤーであってもよい。金属ワイヤーは、外側管及び反応器の反応器コンポーネントの間に位置する部分を有することができ、反応器コンポーネントは、外側管の内部に置かれる。反応器内の配置の通り、外側管と反応器コンポーネントを分離させて互いに触れないようにする金属ワイヤーの部分自体は、外側管及び反応器コンポーネントと直接接触することができる。金属ワイヤーは、その終端部を画定する第１端部及び第２端部を有することができる。金属ワイヤーの第１端部は、反応器コンポーネント又は反応器に含まれるウォッシャーに固定することができる。同様に、第２端部は、反応器コンポーネント又は反応器のウォッシャーに固定することができる。金属ワイヤーのどちらか一方の端部をウォッシャーに固定することを目的として、金属ワイヤーは、フックを有することができる。金属ワイヤーは、ファンなどの、ワイヤーを反応器コンポーネントに固定するためのストレートセグメントを有する端部を有することができ、該端部は、反応コンポーネントの内側に向かって、その外周面を越えて延在する。

以下の図面では、本発明の一又は複数の実施形態の様々な態様が図解されているが、本発明を図示される実施形態に限定することは意図されていない。

図１は、反応器コンポーネントの外径面に沿って、且つ外側管とコンポーネントの間に、配置される複数のワイヤースタンドオフを有する反応器管の断面図を示す。 図２は、反応器コンポーネントの外径面に沿って配置され、且つ複数のコンポーネントの面を横断する複数のワイヤースタンドオフを有する反応器コンポーネントの積み重ねの斜視図を示す。 図３は、ワイヤースタンドオフをウォッシャー上に固定する目的で、ウォッシャー上に配置されるワイヤースタンドオフの断面図を示す。 図４は、ワイヤースタンドオフをウォッシャー上に固定する目的で、ウォッシャー上に配置されるワイヤースタンドオフの断面図を示す。 図５は、反応器コンポーネントの外径面に沿って配置される複数のワイヤースタンドオフを有する反応器コンポーネントの積み重ねの斜視図を示す。 図６は、ワイヤースタンドオフをウォッシャー上に固定する目的で、ウォッシャー上に配置されるワイヤースタンドオフの断面図を示す。 図７は、ワイヤースタンドオフをウォッシャー上に固定する目的で、ウォッシャー内の開口部を通して配置されるワイヤースタンドオフの断面図を示す。 図８は、反応器コンポーネントの外径面に沿って配置される複数のワイヤースタンドオフを有する反応器コンポーネントの積み重ねの斜視図を示す。 図９は、ワイヤースタンドオフを反応器コンポーネント又はウォッシャーに固定するためのフック端部を有するワイヤースタンドオフの斜視図を示す。 図１０は、反応器コンポーネントの外径面に沿って配置される複数のワイヤースタンドオフを有する反応器コンポーネントの積み重ねの斜視図を示す。 図１１は、ジグザグパターンを有するワイヤースタンドオフであって、ワイヤースタンドオフを反応器コンポーネントに固定するためのストレートセグメントを有する端部を有するワイヤースタンドオフの斜視図を示す。 図１２は、反応器コンポーネントの外径面に沿って配置される複数のワイヤースタンドオフを有する反応器コンポーネントの積み重ねの斜視図を示す。 図１３は、ワイヤースタンドオフを一又は複数の反応器コンポーネントに固定するためのストレート端部を有するワイヤースタンドオフの斜視図を示す。

本明細書で使用されているように、５〜２５などの範囲が提示された場合、これは、少なくとも５又は５よりも多いことを意味し、且つ、個々に及び単独で、２５よりも少ない又は２５よりも多くないことを意味している。本明細書で説明しているように、触媒担体、ファン、モノリス、コイル、ウォッシャー、並びに内側管及び外側管など、全ての反応器コンポーネント又はその部品を構成する材料は、当技術分野で周知の任意の適切な材料、例えば、金属、非鉄金属、金属箔、スチール、ステンレススチール、合金、箔、プラスチック又はガラスなどの非金属、セラミック、又はそれらの組み合わせを含むことができる。

時として積み重ね可能な構造反応器（ｓｔａｃｋａｂｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｒｅａｃｔｏｒｓ：ＳＳＲ）と呼ばれる、本明細書で説明される反応器は、反応器を通した流体の流れの方向に見られるように、概して断面が環状であるモノリスを形成するために、中心ロッド又はマンドレル、パイプ、ポスト又は同等物などの中央支持体の周りに配置されるか又はその上に積み重ねられる複数の触媒支持コンポーネントを含むことができる。モノリス又は積み重ねられた触媒支持体は、反応器又は外側管及び内側管などの、同心円状に配置される２つの管の間の環状空間の全て又は一部を占有することができる。代替的には、反応器コンポーネントは、２つの同心管の間に中央中空部分が形成されないように、中央支持体を用いて又は用いないで反応器管を埋めることができる。本明細書で説明されるように、反応器の様々な修正例及び実施形態並びに関連する反応器コンポーネントは、熱伝達及び反応器効率を促進するために、ワイヤースタンドオフと接続して使用することができる。

改質器管などの内壁面及び外壁面を有する外側管３は、中心ロッド１上に配置される、垂直に積み重ねられたファン２などの一又は複数の反応器コンポーネント２を収容することができる。外側管３の直径は、その長さ全体に沿って一定であることが好ましい。ファンなどの反応器コンポーネント２は、中心ロッド１を受けるための中央開口部又は孔１２を有するように構成することができ、それにより、コンポーネントが、中心ロッド１上でスライドし、且つ外側管内に位置することができる。例えば、円筒ロッド１は、中央円形開口部１２を有する反応器コンポーネント２を支持するために、図示されているように使用することができる。円筒ロッド１は、反応器コンポーネント内の開口部１２の直径と同じ長さの又は若干より小さい長さの直径を有することができる。中心ロッド１は、外側管３の長さを収容するだけの長さを有することができる。

中心ロッド１は、コンポーネントが中心ロッドから滑り外れないように止め金具を設けるため、ブラケット、ブッシング、ベースプレート及び同等物をさらに含むことができる。ベースプレートは、中心ロッドの下端部に又はその付近に置くことができ、外側管内での取り付けを簡単にする形状及び直径又は寸法を有することができる。例えば、ストッププレートは、外側管の内径と大体同じ又はより小さい直径の円形を有することができる。中心ロッドは、外側管に挿入される前に、任意の数の反応器コンポーネント又はウォッシャーがあらかじめ装填されうる。

図面において示したように、ファン２は、１つのものを別のものの上に、垂直に積み重ねることができ、それにより、反応器コンポーネント２の層を形成する。本明細書では、反応器コンポーネントが垂直に積み重ねられているように示されているが、コンポーネントは、反応器の配向又は特定の技術要求に適合するため、水平などの代替的な方向で配置することができる。以下で説明されるウォッシャー４は、所望する通り、一又は複数の反応器コンポーネント（例えば、ファン）２の間に挿入することができ、例えば、各ファンは、ウォッシャーによって分けられことができ、ウォッシャーは、複数のコンポーネントの間にオープンスペースをつくりだす。リングの形をしたウォッシャー４はスペーサとして機能することができ、反応器コンポーネント及びウォッシャーは、交互に連続して配置されることができる。積み重ねられた反応器コンポーネントは、例えば、０．５から４フィートの範囲内で所望する通りに垂直に配置することができ、それにより、サブアセンブリを形成する。複数のサブアセンブリが、反応器内で共に積み重ねられることができ、例えば、１から６０個のサブアセンブリが積み重ねられることができる。積み重なったサブアセンブリは、２から６０フィートの範囲内の高さを有することができる。

反応するガス又は液体などの流体１０は、外側管３を通って及び中心ロッド１上に配置される各コンポーネント２を通って、所望する通り、上向流又は下向流１０ａ、１０ｂのどちらか一方で概して垂直に流動する。反応器コンポーネント２は、熱伝達を増大させるために、他の非垂直方向で流体の流れを方向づけ、例えば、ファンは、流体の流れを外側管壁に向けて放射状に（全体的な垂直方向対して直角に）方向づけるか又は導く。ファンは、外側管３の内壁面に接触又はその付近に位置することができ、これにより、熱が反応器の外側から反応器コンポーネント２及びそれに含まれる流体１０へ効果的に伝達される。好ましくは、外側管の内部に置かれるファンは、反応管の内径よりも小さい直径を有し、ファンの外周面と外側管の内壁面の間にギャップ又はフリースペース７をつくりだす。ファンの外径面と外側管の内壁面の間のギャップ７は、少なくとも０．５、１、２、３、５、１０又は１５ｍｍであることができ、０．５から６ｍｍの範囲内が好ましく、１から３ｍｍの範囲内がより好ましい。ギャップ７は、熱伝達を促進させ、反応器壁の内壁面に向けて移動する流体の流れを反応器の内部に向けて戻るように方向づけする。

反応器コンポーネント２の積層配置は、触媒反応を行うために熱伝達を促進するよう設計されており、反応器コンポーネント２及びウォッシャー４は、反応器を通して流れる流体１０の容積の大部分との触媒接触を効果的に広げる触媒でコーティングされる。反応器コンポーネントをコーティングするための触媒材料は、当技術分野で周知であり、限定されないが、ニッケル、パラジウム、プラチナ、ジルコニウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、コバルト並びにアルミニウム、セリウム及びジルコニウムの酸化物を含むことができる。

以上で説明されたように、ワイヤースタンドオフ５は、様々な設計及び構成を有することができ、いろいろな方法で反応器コンポーネント２及びウォッシャー４と共に位置づけ又は配置することができる。図面を参照すると、図１は、反応器コンポーネント及びウォッシャーが外側管の内壁面と接触することを防止するために、外側管３の内部に配置されるワイヤースタンドオフ５を有する反応器を示す。示されるように、反応器コンポーネント２は、外側管３の内部でウォッシャーと交互に積み重ねられた態様で垂直に配置される。反応器コンポーネントは、外側管の長さを横断する中心ロッド１上に配置される。積み重ねられた反応器コンポーネント及びウォッシャーが下方向にスライドして中心ロッドから外れることを防止するために、中心ロッド１の下端部において又はその付近にストッププレート６が位置する。流体１０は、反応器コンポーネント２を通り、外側管１を下方向／上方向に通って、流動することができる。流体１０は、外側管内で反応を起こすための触媒支持体と接触する。

ワイヤースタンドオフ５は、ウォッシャー４又は反応器コンポーネント２に固定され、コンポーネント２又はウォッシャー４の外径面の周囲に位置付けされる。ワイヤースタンドオフ５は、金属、スチール、ステンレススチール、ニッケル及び／又はクロムなどの合金、箔、プラスチックなどの非金属など、任意の適切な材料で作製することができる。例えば、ワイヤースタンドオフは、金属ワイヤー、ケーブル、コード又はフィラメントであってもよい。ワイヤースタンドオフ５は、適切な構造上の改造を行って、ワイヤースタンドオフを特定の反応器コンポーネント又はコンポーネントに変えることができるように、可塑性であることが好ましい。ワイヤースタンドオフ５は、ワイヤーの長さ全体に沿って一定の直径を有することができる円径可塑性ワイヤー（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｉｒｅ）で構成できることが好ましい。ワイヤースタンドオフは、少なくとも、０．２５、０．５、０．７５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９または１０ｍｍの円径を有することができ、０．２５から５ｍｍの範囲内が好ましく、０．５から２ｍｍの範囲内がより好ましい。任意で、所望する通りにワイヤースタンドオフを作製するために、方型又は代替の断面形状を使用することができる。

ワイヤースタンドオフ５は、図面に示される一又は複数の反応器コンポーネント２の外径面２ａに沿って、垂直などの縦方向に延在するように設計することができる。いくつかの例では、ワイヤースタンドオフ５は、少なくとも１つの反応器コンポーネントにわたって垂直に横断することができ、又は他の場合では、積み重ねられたコンポーネントの反応器スリーブの実質的に全体にわたって横断することができる。ワイヤースタンドオフ５は、一又は複数の反応器コンポーネント２の外径面２ａにわたって横断して、一又は複数の反応器コンポーネント及び積層体の中の任意のウォッシャー４が、外側管３に直接接触することを防止する。断面図で示されているように、複数のワイヤースタンドオフ５が、反応器コンポーネント及びウォッシャーの外径面と外側管の内壁面との間に、実質的に一定の環状ギャップ７を確保するために配置されることができる。環状ギャップを確保するために、任意の数のワイヤースタンドオフを使用することができ、例えば、１、２、 ３、４、５、６、７、８、９又は１０個のワイヤースタンドオフを使用することができる。ワイヤースタンドオフによってつくりだされた、反応器コンポーネント及びウォッシャーの外径面と外側管３の内壁面との間のギャップ７は、少なくとも０．２５、０．５、１、２、３、４、５、又は１０ｍｍであることができ、０．５から６ｍｍの範囲内が好ましく、１から３ｍｍの範囲内がより好ましい。

ワイヤースタンドオフ５は、各端（第１及び第２）に内側向きの端部５ａを有することができ、内側向きの端部は、図示のように、反応器コンポーネント２内へと又はウォッシャー４の周囲で屈曲又は延在し、これにより、取り付け又は操作の間、ワイヤースタンドオフ５の端部５が反応器管３に引っかかることが防止される。ワイヤースタンドオフは、２つの端、すなわち、第１端又は端部、及び第２端又は端部を有する。図１は、端部５ａをウォッシャー４に固定するためのフックを有するワイヤースタンドオフの端部５ａを示す。ワイヤースタンドオフの端部５ａのフックは、７０から１８０度の範囲内の屈曲角度を有することができる。図示のように、ワイヤースタンドオフの端部は、ファンなどの反応器コンポーネント２の外径表面２ａを通って内側に延在し、ウォッシャー４の上面を越え、ワイヤースタンドオフ５を固定するためにウォッシャー４の内径面４ａの周囲において約９０度の角度で下向きに屈曲することができる。この配置では、ワイヤースタンドオフの端部５は、ワイヤースタンドオフをウォッシャーに固定するための９０度のフックを有する。

端部５ａとは別に、ワイヤースタンドオフ５は、別の部分、例えば、反応器コンポーネント２ａの外径面と外側管３の内壁面の間に位置付けされる中間セクション又は部分を有する。複数のワイヤースタンドオフ５が、ウォッシャー４の直径の周りに、所望の通り、放射状に離間し、且つ、図示のように上方及び／又は下方に置かれる他のウォッシャーに沿って離間することができ、それにより、反応器コンポーネントに対して周辺カバレッジがもたらされる。

図２は、２つのワイヤースタンドオフ５が、３つの積み重ねられた反応器コンポーネント２の外径面にわたって対角線上に位置付けされることを示す。各反応器コンポーネントは、外側管内にコンポーネントを積み重ねて配置するための中心ロッドを収容する開口部１２を有する。外径４ｂを有するリング形状のウォッシャー４、平ボディセクション、及び内径４ａは、各反応器コンポーネント２の間に位置する。２つのワイヤースタンドオフ５の第１及び第２端部５ａは、最上位のウォッシャー及び最下位のウォッシャーに固定される。ワイヤースタンドオフの第１及び第２端部は、反応器コンポーネントの中心に向かって内側に延在し、各ウォッシャー４のフラットボディセクションの上面にわたって横断する。最下位のウォッシャーに見られるように、ワイヤースタンドオフの端部５ａは、端部が下向きに延在してウォッシャーの内径４ａの周りに引っ掛かるように、ウォッシャーの内径４ａ付近で屈曲する。上述したように、ワイヤースタンドオフ５は、ワイヤーをウォッシャーに固定するためのフック部分を有することができ、フック部分は、７０から１８０度の範囲内の屈曲を有することができる。

外側管において配置される通り、ファン２は、反応器を通した流体の流れ１０を方向づけるために、複数の放射状の流体ダクト２ｂ、２ｃを有する。図示のように、放射状の流体ダクトは、略三角形状であり、中央開口部１２から外側に延在し、ファン２の上から見たときの円形断面を形成する。放射状の流体ダクトは、各ファンの外径面に沿って終端し、外側管の内壁面に面する三角開口部を形成する。流体の下向き方向の流れに見られるように、流体は、ファン２の積み重ねの一方の端１０ａに流れ、反応器管に接触するためにファン２の外径面に向かって上側２ｂに開いた状態で面する三角形状のダクトを放射状に通り、ファン２の外径面の周りから下側２ｃに開いた状態で面する三角形状ダクト内へ、ファン２の中心に向かって放射状に流れ、流体がもう一方の端１０ｂでファンの積み重ねから流出するまで、次のファン及び／又はコアへと同じように流れる。１つの配置では、例えば、図２に示されるように、ファン２は、１つのファンの上側２ｂに開いた状態で面する略三角形状のダクトと、その直接上又は下に位置するファン２の下側２ｃに開いた状態で面する略三角形状のダクトとを垂直に配列する配置で積み重ねることができる。

各ワイヤースタンドオフ５の２つの端部５ａの間には、外側管と反応器コンポーネント２の外面の間に位置する部分があり、これにより、コンポーネントが外側管と接触することが防止される（図示せず）。外側管と反応器コンポーネントの間のギャップを確保するための中間部分は、図示のように、ファンの外径面に沿って対角線上に横断することができ、又は、所望の通りに別の方向又はパターン、例えば、「Ｃ」型形状、らせん状、波状、又はジグザグパターンなどの垂直又は湾曲パターンで横断することができる。ワイヤースタンドオフ５の中間セクションの対角線上の配置は、５から７０度の範囲内の角度を有することができる。複数のワイヤースタンドオフを積み重ねられたファン２の外径面の周りに配置することができ、それにより、コンポーネントの周りに及び外側管の内壁との間に特定のギャップの維持を確保するために、積み重ねられたコンポーネントの３６０度カバレッジがもたらされる。コンポーネントが３つ示されているが、積層体は、より多くのコンポーネントを含むことができ、ワイヤースタンドオフは、任意の数のコンポーネントを収容する長さを有することができる。

ワイヤースタンドオフ５の端部５ａ及び中間部分は、様々な方法で、ウォッシャー４又は反応器コンポーネント２に固定することができる。本明細書に説明されるワイヤースタンドオフは、一又は複数の固定特性を有することができる。例えば、ワイヤースタンドオフの各端部５ａは、フックなどの異なる固定特性を有することができ、そのスタンドオフの中間部分は、さらに固定特性の別の実施形態を含むことができる。ワイヤースタンドオフの固定特性の選択及び種類は、所望の通りに選ぶことができる。ワイヤースタンドオフの固定特性は、スタンドオフの構成に好ましくは不可欠である。例えば、金属ワイヤーは、屈曲及び加工して、ワイヤースタンドオフをウォッシャー又は反応器コンポーネントに固定するために、どちらか一方の端又は中間部において、フック又はノッチを形成することができる。

図３は、ワイヤースタンドオフ５の端部５ａをウォッシャー４に固定する、１つの実施形態を示す。図示のように、ウォッシャー４の断面図は、ウォッシャーのボディセクションの上面に跨り、その幅に沿って延在するワイヤースタンドオフ５の端部５ａを有する。ウォッシャー４の内径４ａにおいて、ワイヤースタンドオフの端部５ａには約９０度の角度の屈曲があり、屈曲した端部がウォッシャーの内径４ａにフィットするフックを形成する。フックは、ワイヤースタンドオフ５が、反応器の取り付け又は操作の間に、ウォッシャー４から滑り落ちたり又は引き抜かれたりすることを防止する。フックは、張力によってウォッシャーに固定することができる。例えば、ワイヤースタンドオフは、曲げたり又はウォッシャーに押し付けたりして、フックをウォッシャー４の内径４ａ周囲に押し込めることができる。ワイヤースタンドオフ５の端部５ａは、タック溶接又はレーザ溶接などで、ウォッシャー４上に溶接することができ、それにより、ワイヤースタンドオフがウォッシャーに恒久的に固定される。

図４は、ワイヤースタンドオフ５をウォッシャー４に固定する、別の実施形態を示す。ワイヤースタンドオフ５の端部５ａは、端部をウォッシャーの内径４ａ周囲に引っ掛けるための約１８０度の屈曲を形成するフック部分を有することができる。図示のように、ウォッシャーの内径は、端部のフックの内側表面と直接接触している。フックの屈曲角度は、１８０度より少なくてもよく、例えば、少なくとも１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、又は１７０度であってもよい。

ワイヤースタンドオフ５は、ウォッシャー４において、例えば、ボディセクションにおいて位置する開口部又は孔１４に挿入されるワイヤースタンドオフの端部５ａによって、外側管内に位置するウォッシャー４に固定されることができる。ウォッシャー４は、ワイヤースタンドオフの端部５ａを収容するための一又は複数の開口部１４を有することができる。例えば、ウォッシャー４は、ワイヤースタンドオフを固定するための１、２、３、４、５、６、又は複数の開口部１４を有することができる。複数の開口部は、所望の通り、ウォッシャーのボディセクションに沿って離間することができ、且つワイヤースタンドオフを収容するために選択することができ、それにより、積み重ねられた反応器コンポーネントの全体面にわたってカバレージがもたらされる。開口部１４は、ワイヤースタンドオフの端部の直径又は断面領域より大きい面積を有する、任意の形状であってもよい。例えば、ウォッシャー開口部１４は、円形であることができ、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、又は２５ｍｍの円径を有する。

図５は、垂直に積み上げられた２つのファン２の外径面にわたって対角線上に位置するワイヤースタンドオフ５を示し、ワイヤースタンドオフは、ウォッシャー４内の開口部１４を通って延在する、２つの端部５ａ、第１端部及び第２端部を有する。端部５ａは、７０から１８０度の範囲内の屈曲を有することにより、フックを形成することができる。フックは、ワイヤースタンドオフを固定するために、ウォッシャー内の開口部１４に押し込めて通すことができる。図７は、ウォッシャー４内の開口部１４を通って下向きに延在するワイヤースタンドオフ５の端部５ａを示す。端部は、約９０度の屈曲角度を有するフックを有する。

ワイヤースタンドオフをウォッシャーに固定する別の実施形態において、図５は、開口スロットを形成するフック又はノッチ５ｂを有する中間部分を備えるワイヤースタンドオフを示す。フック又はノッチ５ｂは、例えば、外側管と反応器コンポーネントの間に位置する部分における、ワイヤースタンドオフ５の長さに沿った鋸歯状部分でありうる。一又は複数のノッチ５ｂは、所望の反応器コンポーネント２と揃えるために、ワイヤースタンドオフの長さに沿って、どこにでも位置づけすることができる。例えば、ウォッシャー４は、ワイヤースタンドオフをウォッシャーに固定するために、フック５ｂの開口スロットに位置付け又は組み込むことができる。ワイヤースタンドオフは、ウォッシャーの内径４ａの周囲で曲げたり又は周囲に押し込めたりして、ウォッシャーの上で中間部分の開口スロットをスライドさせて、ワイヤースタンドオフを固定することができる。ワイヤースタンドオフの残りの２つの端部５ａは、７０から１８０度の範囲内の屈曲角度を有するフックなどの、本明細書で説明した固定特性を含むことができる。図６は、ノッチ５ｂを有するワイヤースタンドオフの中間部分の開口スロットに位置するウォッシャー４の断面図を示す。図示のように、ウォッシャーの内径面４ａは、ワイヤースタンドオフ内のノッチ５ｂによって形成される開口スロットと直接接触する。ワイヤースタンドオフをウォッシャー４の垂直配置に固定するために、ワイヤースタンドオフの２つの端部５ａの間に一又は複数の開口スロットフック５ｂを有することが望ましいかもしれない。複数の開口スロットは、外側管と反応器コンポーネントの外径面の間に位置するワイヤースタンドオフの部分に構造的一体性及び剛性をもたらすことができる。

図８は、ワイヤースタンドオフ５の別の実施形態を示す。ワイヤースタンドオフは、Ｖ型形状を有する中間部分を有するように設計することができる。Ｖ型形状の角度は、３０から９０度の範囲内にあることができる。中間部分のＶ型形状は、一又は複数の積み重ねられた反応器コンポーネントの外径面にわたって横断するために、示されているように上向きに配置するか、又は下向きに配置することができる。代替的に、複数のＶ型形状ワイヤースタンドオフは、上向きと下向きが交互するパターンで、反応器コンポーネントの外径面の周囲に配置して、コンポーネントの外径面の３６０度カバレージをもたらし、反応器コンポーネントが外側管と接触しないことを確実にすることができる。任意の数のワイヤースタンドオフを一又は複数の反応器コンポーネントの外径面を取り囲むために使用することができる。Ｖ型形状部分は、ファンなどの、少なくとも１、２、３、４つの又はそれより多くの反応器コンポーネントを覆うことができる。

図９に示されるように、Ｖ型形状のワイヤースタンドオフ５の２つの端部５ａは、スタンドオフをウォッシャーに固定するためのフックを有することができる。フックは、７０から１８０度の範囲内の屈曲角度を有することができる。フックは、ウォッシャーを組み込むためのノッチを形成することができ、又は代替的に、端部は、ウォッシャー内の開口部を通して延在するフックを有することができる。

別の実施形態では、ワイヤースタンドオフは、反応器コンポーネントに固定することができる。ワイヤースタンドオフの端部５ａは、フックのない真っ直ぐなセクションであることができる。真っ直ぐな端部は、外周面を通って、少なくとも１つの反応器コンポーネント２内へ、例えば、流路又はダクト２ｂ、２ｃ内へ、内側に延在することができる。例えば、図１０に示されるように、端部５ａの真っ直ぐなセクション又はセグメントは、ファン反応器コンポーネント２の流路２ｂ、２ｃ内へ延在することができる。端部は、溶接又はワイヤースタンドオフ５を曲げることによって引き起された張力によって反応器コンポーネントに固定し、端部を流路２ｂ、２ｃにフィットさせることができる。ワイヤースタンドオフの反対側の端部は、同様に反応器コンポーネントに固定することができ、又は代替的に、上述のようにウォッシャーに固定することができる。

図１０は、反応器コンポーネントに固定される２つの端部５ａの間のワイヤースタンドオフの中間部分が、「Ｚ」パターンが交互するジグザグの連続を有することができることを示す。ジグザグパターンを有する複数のワイヤースタンドオフは、一又は複数の反応器コンポーネント２の外径面２ａを取り囲むために使用することができる。反応器コンポーネントの外径面上で配置されているように、ワイヤースタンドオフは、少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０又はより多くの反応器コンポーネントの高さ、又は４から３０インチの高さを有することができる。

図１１は、外側管及び一又は複数の反応器コンポーネントの間に位置するための、ジグザグパターンを備える中間部分を有するワイヤースタンドオフを示す。ワイヤースタンドオフ５の各端部５ａは、反応器の中心に向かって内側に延在する真っ直ぐなセクション又は脚を有する。端部の真っ直ぐなセクションは、取り付けの間に、ワイヤースタンドオフが反応器コンポーネントから離れることを防止するために、十分な長さがなくてはならない。ワイヤースタンドオフの端部の真っ直ぐなセクションは、２０から８０ｍｍの範囲内にあることができる。

ワイヤースタンドオフ５は、両端部を一又は複数のファン内の流路と位置合わせするためにスタンドオフを曲げる又は屈曲させることによって、反応器コンポーネント２の外径面上に位置することができる。一旦適切な位置に着いたら、ワイヤースタンドオフをリリースして非湾曲状態をもたらすことができ、それにより、両端部において張力が生じる。端部５ａは、スタンドオフを一又は複数の反応器コンポーネントに固定するために、押圧されて流路において張力適合（ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｉｔｔｉｎｇ）をもたらすことができる。上述したように、ワイヤースタンドオフの端部５ａは、反応器コンポーネント２の流路２ｂ、２ｃに溶接し、それらを固定することができる。

図１２及び１３は、反応器コンポーネント２に固定することができるワイヤースタンドオフ５の別の実施形態を示す。ワイヤースタンドオフの各端部５ａは、反応器コンポーネント２内へ延在することができる真っ直ぐなセクションを有することができる。真っ直ぐなセクションは、反応器コンポーネントの外周面及び外側管の内壁面に対して実質的に直角な方向で反応器コンポーネント内へ延在することができる。各ワイヤースタンドオフの２つの端部５ａの間には、外側管と反応器コンポーネントの外面の間に位置する部分があり、これにより、コンポーネントが外側管と接触することが防止される。図示のように、外側管と反応器コンポーネントの間のギャップを確保するためのワイヤースタンドオフの中間部分は、実質的に真っ直ぐであることができ、コンポーネントの面に沿って対角線上に横断することができる。

ワイヤースタンドオフの中間セクションの対角線上の配置は、５から７０度の範囲内の角度であることができる。複数のワイヤースタンドオフを積み重ねられたファンの外径面の周りに配置することができ、それにより、積み重ねられたコンポーネントの３６０度カバレージがもたらされ、コンポーネントの周りに及び外側管の内壁との間に特定のギャップの維持が確実となる。コンポーネントが３つ示されているが、積層体は、より多くのコンポーネントを含むことができ、ワイヤースタンドオフは、任意の数のコンポーネントを収容する長さを有することができる。

本発明による様々な実施形態が示され且つ説明されたが、本発明は、それに限定されるものではなく、且つ当業者にとっては既知である多数の変更や修正に影響を受けやすいことを理解するべきである。したがって、本発明は、本明細書で示され且つ説明される詳細に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって包含されるすべてのこのような変更や修正を含む。

Claims (15)

1. ａ）外側管と、
   ｂ）外周面を有し、前記外側管内に位置づけされる一又は複数の反応器コンポーネントと、
   ｃ）ワイヤースタンドオフであって、前記ワイヤースタンドオフの部分が、前記一又は複数の反応器コンポーネントが前記外側管と接触することを防止するために、前記外側管と前記一又は複数の反応器コンポーネントの間に位置づけされる、ワイヤースタンドオフと
   を含む、反応器。
2. 前記ワイヤースタンドオフが、０．２５から１０ｍｍの範囲内の直径を有する、請求項１に記載の反応器。
3. 前記一又は複数の反応器コンポーネントの前記外周面が、前記外側管から少なくとも０．２５から１０ｍｍ離間される、請求項１又は２に記載の反応器。
4. 前記ワイヤースタンドオフが、前記一又は複数の反応器コンポーネントのうちの少なくとも１つに固定される、請求項１から３のいずれか一項に記載の反応器。
5. 前記ワイヤースタンドオフが、ストレートセグメントを有する端部を有し、前記端部が、前記少なくとも１つの反応コンポーネントの内側に向かって、その外周面を通って延在する、請求項１から４のいずれか一項に記載の反応器。
6. 前記ワイヤースタンドオフの前記部分が、前記外側管と前記一又は複数の反応器コンポーネントの前記外周面の間に位置し、前記外側管及び前記一又は複数の反応器コンポーネントと直接接触する、請求項１から５のいずれか一項に記載の反応器。
7. 前記外側管内に位置づけされるウォッシャーをさらに含み、前記ワイヤースタンドオフが、前記ウォッシャーに固定される、請求項１から６のいずれか一項に記載の反応器。
8. 前記ワイヤースタンドオフが、前記ウォッシャーに固定される端部を有する、請求項７に記載の反応器。
9. 前記ワイヤースタンドオフの前記端部が、前記端部を前記ウォッシャーに固定するためのフックを有し、前記ワイヤースタンドオフの前記端部の前記フックが、７０から１８０度の範囲内の屈曲角度を有する、請求項８に記載の反応器。
10. 前記ウォッシャーが、前記ワイヤースタンドオフを固定するための開口部を有し、前記ワイヤースタンドオフが、前記ワイヤースタンドオフを前記ウォッシャーに固定するために前記ウォッシャー内の前記開口部を通って延在する端部を有する、請求項７に記載の反応器。
11. 前記ワイヤースタンドオフが、開口スロットを形成するフックを有し、前記ウォッシャーが、前記ワイヤースタンドオフを前記ウォッシャーに固定するために、前記フックの前記開口スロット内に位置づけされる、請求項７に記載の反応器。
12. 金属ワイヤーであって、前記金属ワイヤーが、外側管と反応器の反応器コンポーネントの間に位置する部分を有し、それにより、前記部分が、前記外側管及び前記反応器コンポーネントと直接接触し、且つ前記外側管と前記反応器コンポーネントとは互いに接触せず、前記金属ワイヤーが、第１端部及び第２端部を有し、前記金属ワイヤーの前記第１端部及び前記第２端部が、前記反応器コンポーネント又は前記外側管の内側に位置するウォッシャーに固定される、金属ワイヤー
    を含む、反応器において使用するワイヤースタンドオフ。
13. 前記金属ワイヤーが、開口スロットを形成するフックを有し、前記ウォッシャーが、前記金属ワイヤーを前記ウォッシャーに固定するために、前記フックの前記開口スロット内に位置づけされる、請求項１２に記載のワイヤースタンドオフ。
14. 前記金属ワイヤーの前記第１端部が、前記第１端部を前記ウォッシャーに固定するためのフックを有する、請求項１２に記載のワイヤースタンドオフ。
15. 前記反応器コンポーネントが、外径表面を有し、前記金属ワイヤーの前記第１端部が、前記第１端部を前記反応器コンポーネントに固定するために、前記反応器コンポーネントの内側に向かって、その外周面を通って延在する、請求項１２に記載のワイヤースタンドオフ。

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