JP2941528B2 - 不活性ガス発生装置 - Google Patents
不活性ガス発生装置Info
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- JP2941528B2 JP2941528B2 JP31768191A JP31768191A JP2941528B2 JP 2941528 B2 JP2941528 B2 JP 2941528B2 JP 31768191 A JP31768191 A JP 31768191A JP 31768191 A JP31768191 A JP 31768191A JP 2941528 B2 JP2941528 B2 JP 2941528B2
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- inert gas
- water
- gas generator
- chamber
- combustion chamber
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は可燃ガス雰囲気における
爆発防止、発生した火炎の消火および嫌気性反応系にお
ける加熱のための不活性ガス発生装置に関する。
爆発防止、発生した火炎の消火および嫌気性反応系にお
ける加熱のための不活性ガス発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の不活性ガス発生装置は図４に示す
如く、燃焼室（熱風発生炉）１０１と減温室（またはガ
ス洗浄塔）１０２とを耐火ライニング付ダクト１０３で
結び中温の不活性ガス（窒素，炭酸ガス，水蒸気および
少量の酸素）ｄを生成するものであった。従って、耐火
材の使用量が多く、急速起動・停止に適さぬほか、熱損
失も大きく省エネルギ、省資源の観点からも不充分であ
った。なお、図７中、ａは燃料、ｂは空気、ｃは冷却水
を示す。
如く、燃焼室（熱風発生炉）１０１と減温室（またはガ
ス洗浄塔）１０２とを耐火ライニング付ダクト１０３で
結び中温の不活性ガス（窒素，炭酸ガス，水蒸気および
少量の酸素）ｄを生成するものであった。従って、耐火
材の使用量が多く、急速起動・停止に適さぬほか、熱損
失も大きく省エネルギ、省資源の観点からも不充分であ
った。なお、図７中、ａは燃料、ｂは空気、ｃは冷却水
を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式は燃焼室
（熱風発生炉）で高温（１４００〜１８００℃）の燃焼
ガスを発生し、これを減温室へ導き水噴射等により中温
の不活性ガスを生成するため、高温ガスダクトのライニ
ングを含め耐火材の使用量が多く、急速起動停止に不向
きである上、高温部の装置表面積が大きいために省エネ
ルギ、省資源に限界があった。
（熱風発生炉）で高温（１４００〜１８００℃）の燃焼
ガスを発生し、これを減温室へ導き水噴射等により中温
の不活性ガスを生成するため、高温ガスダクトのライニ
ングを含め耐火材の使用量が多く、急速起動停止に不向
きである上、高温部の装置表面積が大きいために省エネ
ルギ、省資源に限界があった。
【０００４】一方、安全性への希求が高まる中で、既設
各種プラント上に防爆ないし消火システムを追設する要
請も増加している。既設設備では追設空間にも制約があ
るため、装置を可能な限りコンパクトにしておくことが
肝要である。従来方式では機器が大形で分散するために
近接して配置することが難しく、その結果熱や動力損失
の増加が助長される欠点があった。
各種プラント上に防爆ないし消火システムを追設する要
請も増加している。既設設備では追設空間にも制約があ
るため、装置を可能な限りコンパクトにしておくことが
肝要である。従来方式では機器が大形で分散するために
近接して配置することが難しく、その結果熱や動力損失
の増加が助長される欠点があった。
【０００５】本発明は上記技術水準及び技術的要望に応
じ、上述したような不具合を解消した不活性ガス発生装
置を提供しようとするものである。
じ、上述したような不具合を解消した不活性ガス発生装
置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は （１）下部に空気が旋回運動するように設けられた空
気供給３を有する空冷ジャケット構造の外壁により構成
され、上部にバーナと旋回空気噴出口を設けてなる高負
荷燃焼室、該負荷燃焼室の下部に絞り部を介して設け
られ、上部に中温不活性ガス排出口を有する二重ジャケ
ット構造の外壁で構成され、かつ下部に水噴射器を設け
てなる水噴射蒸発室及び該水噴射蒸発室下部周囲に設
けられたドレンセパレータを一体に結合してなることを
特徴とする不活性ガス発生装置。（以下、これを第一発
明という）
気供給３を有する空冷ジャケット構造の外壁により構成
され、上部にバーナと旋回空気噴出口を設けてなる高負
荷燃焼室、該負荷燃焼室の下部に絞り部を介して設け
られ、上部に中温不活性ガス排出口を有する二重ジャケ
ット構造の外壁で構成され、かつ下部に水噴射器を設け
てなる水噴射蒸発室及び該水噴射蒸発室下部周囲に設
けられたドレンセパレータを一体に結合してなることを
特徴とする不活性ガス発生装置。（以下、これを第一発
明という）
【０００７】（２）外壁が水冷ジャケット構造で構成さ
れ、上部にバーナ、旋回空気供給口及び旋回空気噴射口
が設けられてなる高負荷燃焼室であることを特徴とする
上記（１）記載の不活性ガス発生装置。（以下、これを
第二発明という）
れ、上部にバーナ、旋回空気供給口及び旋回空気噴射口
が設けられてなる高負荷燃焼室であることを特徴とする
上記（１）記載の不活性ガス発生装置。（以下、これを
第二発明という）
【０００８】（３）絞り部を水噴射器で構成し、下部の
水噴射器を省略した水噴射蒸発室であることを特徴とす
る上記（１）又は（２）記載の不活性ガス発生装置。
（以下、これを第三発明という）である。
水噴射器を省略した水噴射蒸発室であることを特徴とす
る上記（１）又は（２）記載の不活性ガス発生装置。
（以下、これを第三発明という）である。
【０００９】
【作用】本発明の不活性ガス発生装置は高負荷燃焼室、
高速水噴射蒸発室及びドレンセパレータ（以下、これら
を本発明の基本三機能室という）を一体化した装置であ
って、この基本三機能室に共通の物理的条件として、高
速スワール（旋回）を与えるような条件を採用するもの
である。
高速水噴射蒸発室及びドレンセパレータ（以下、これら
を本発明の基本三機能室という）を一体化した装置であ
って、この基本三機能室に共通の物理的条件として、高
速スワール（旋回）を与えるような条件を採用するもの
である。
【００１０】すなわち、先ず高負荷燃焼室に供給する燃
焼空気に強力な旋回を与える。この高速旋回には所要の
動力が必要であるが、そのエネルギを有効に利用するた
めに、最上流の高負荷燃焼室で燃焼のために与えられた
旋回エネルギを、そのまゝ水噴射蒸発室、続いて気水分
離の旋回力としてドレンセパレータにも利用しうるよう
にしたものである。
焼空気に強力な旋回を与える。この高速旋回には所要の
動力が必要であるが、そのエネルギを有効に利用するた
めに、最上流の高負荷燃焼室で燃焼のために与えられた
旋回エネルギを、そのまゝ水噴射蒸発室、続いて気水分
離の旋回力としてドレンセパレータにも利用しうるよう
にしたものである。
【００１１】また、急速起動停止を可能とするため、系
全体に使用する耐火壁は最小限に留める。すなわち、高
負荷燃焼室は燃焼空気（又は冷却水）により自冷できる
ようにし、水噴射蒸発室は冷却後の中温ガスにより温度
調整できるようにするものである。
全体に使用する耐火壁は最小限に留める。すなわち、高
負荷燃焼室は燃焼空気（又は冷却水）により自冷できる
ようにし、水噴射蒸発室は冷却後の中温ガスにより温度
調整できるようにするものである。
【００１２】さらに、非定常時の気水分離効率を高める
ため、上部に高負荷燃焼室、下部に水噴射蒸発室を配す
る竪型とするものである。
ため、上部に高負荷燃焼室、下部に水噴射蒸発室を配す
る竪型とするものである。
【００１３】
（実施例１）以下、本発明の第一発明についての一実施
例を図１によって説明する。高負荷燃焼室を外板１と内
筒１′の二重構造の空冷ジャケット構造２とし、空冷ジ
ャケット構造２の下部の燃焼空気入口ノズルから取り入
れた燃焼空気ｂはジャケット内筒１′を冷却しつゝ加熱
され、バーナ４に至る。バーナ部では高速旋回流５を形
成し、内筒１内の高負荷燃焼室６で高速燃焼し、なお、
高速で旋回する高温の不活性ガス７を生成する。なお、
バーナ４部のａは燃料である。
例を図１によって説明する。高負荷燃焼室を外板１と内
筒１′の二重構造の空冷ジャケット構造２とし、空冷ジ
ャケット構造２の下部の燃焼空気入口ノズルから取り入
れた燃焼空気ｂはジャケット内筒１′を冷却しつゝ加熱
され、バーナ４に至る。バーナ部では高速旋回流５を形
成し、内筒１内の高負荷燃焼室６で高速燃焼し、なお、
高速で旋回する高温の不活性ガス７を生成する。なお、
バーナ４部のａは燃料である。
【００１４】高温不活性ガス（燃焼ガス）７は高負荷燃
焼室出口の絞り部８で速度を高めた後、水噴射蒸発室９
へ旋回しながら移動し、水噴射器１０から噴射される冷
却水ｃの噴霧ｃ′と急速に接触して水を蒸発させる。冷
却水ｃの蒸発により中温（２００〜４００℃）となった
不活性ガスｄは水噴射蒸発室９の二重ジャケット構造
（外壁１２，内筒１２′）１３の底部の開口１１から旋
回しつゝ二重ジャケット構造１３の上部の排出ノズル１
４から排出される。不活性ガスｄは二重ジャケット構造
１３内を旋回しながら、ジャケット内筒１２′温度を安
定化しつゝ排出ノズル１４に至り、ノズル１４から排出
され所要温度の不活性ガスｄを供給する。
焼室出口の絞り部８で速度を高めた後、水噴射蒸発室９
へ旋回しながら移動し、水噴射器１０から噴射される冷
却水ｃの噴霧ｃ′と急速に接触して水を蒸発させる。冷
却水ｃの蒸発により中温（２００〜４００℃）となった
不活性ガスｄは水噴射蒸発室９の二重ジャケット構造
（外壁１２，内筒１２′）１３の底部の開口１１から旋
回しつゝ二重ジャケット構造１３の上部の排出ノズル１
４から排出される。不活性ガスｄは二重ジャケット構造
１３内を旋回しながら、ジャケット内筒１２′温度を安
定化しつゝ排出ノズル１４に至り、ノズル１４から排出
され所要温度の不活性ガスｄを供給する。
【００１５】水噴射蒸発室９底部周囲にはドレンセパレ
ータ１５を設け、起動・停止時等非定常時に発生する水
滴ｅをノズル１６から排出する。
ータ１５を設け、起動・停止時等非定常時に発生する水
滴ｅをノズル１６から排出する。
【００１６】発生した不活性ガスｄは窒素、炭酸ガス、
水蒸気と少量の酸素を含む不活性ガスである。
水蒸気と少量の酸素を含む不活性ガスである。
【００１７】（実施例２）以下、本発明の第二発明の一
実施例を図２によって説明する。図２は高負荷燃焼室部
のみを示し、水噴射蒸発室及びドレンセパレータは図１
と同じであるので図示省略してある。この実施例は図１
の空冷ジャケット２の代りに水冷ジャケット１９を設け
たもので、そのため、燃焼空気ｂを高負荷燃焼室６の上
方に設けられた燃焼空気入口ノズル３より旋回流を形成
するように供給するように構成されたものである。図
中、ｆは流入、流出する冷却水を示す。
実施例を図２によって説明する。図２は高負荷燃焼室部
のみを示し、水噴射蒸発室及びドレンセパレータは図１
と同じであるので図示省略してある。この実施例は図１
の空冷ジャケット２の代りに水冷ジャケット１９を設け
たもので、そのため、燃焼空気ｂを高負荷燃焼室６の上
方に設けられた燃焼空気入口ノズル３より旋回流を形成
するように供給するように構成されたものである。図
中、ｆは流入、流出する冷却水を示す。
【００１８】（実施例３）以下、本発明の第三発明の一
実施例を図３によって説明する。図３は不活性ガス発生
装置の外観図であって、図１の実施例の下部に設けた水
噴射器１０を図１の絞り部８の位置に移動し、絞り部８
の作用を兼ねさせたものである。
実施例を図３によって説明する。図３は不活性ガス発生
装置の外観図であって、図１の実施例の下部に設けた水
噴射器１０を図１の絞り部８の位置に移動し、絞り部８
の作用を兼ねさせたものである。
【００１９】
【発明の効果】本発明装置によれば、強力な旋回流によ
り、高負荷燃焼、高速蒸発、非定常時の気水分離が達成
され、これらの作用をする室を一体化することにより空
気と燃焼ガスの流動圧力損失が最小となり、運転動力費
が少なくてすむ。
り、高負荷燃焼、高速蒸発、非定常時の気水分離が達成
され、これらの作用をする室を一体化することにより空
気と燃焼ガスの流動圧力損失が最小となり、運転動力費
が少なくてすむ。
【００２０】また、高速、かつ一体化により、コンパク
ト化が達成され、放熱損失が最小化されるため燃料消費
率が低下する。
ト化が達成され、放熱損失が最小化されるため燃料消費
率が低下する。
【００２１】耐火材を使用しない構造とすることも可能
であり、熱衝撃に強く、急速起動、停止が可能となる。
であり、熱衝撃に強く、急速起動、停止が可能となる。
【００２２】コンパクトなため、可搬式設備とすること
もできる。従って、既設設備への適用が極めて容易であ
り、所要施設に接近して配置することが可能のため、省
エネルギ、省資源を更に助成することができる。
もできる。従って、既設設備への適用が極めて容易であ
り、所要施設に接近して配置することが可能のため、省
エネルギ、省資源を更に助成することができる。
【００２３】エアジャケット、ガスジャケット構造とす
ること並びに水冷ジャケット構造とすることにより保温
も最小限で充分であり、保守も容易である。
ること並びに水冷ジャケット構造とすることにより保温
も最小限で充分であり、保守も容易である。
【図１】本発明の第一発明の一実施例の不活性ガス発生
装置の概略断面図。
装置の概略断面図。
【図２】本発明の第二発明の一実施例の不活性ガス発生
装置の高負荷燃焼室の概略断面図。
装置の高負荷燃焼室の概略断面図。
【図３】本発明の第三発明の一実施例の不活性ガス発生
装置の外観図。
装置の外観図。
【図４】従来の不活性ガス発生装置の一態様の一部欠載
外観図。
外観図。
フロントページの続き (72)発明者 持田 武信 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重 工環境エンジニアリング株式会社 横浜 支社内 (56)参考文献 特開 昭60−251929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−82839（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 7/00 B01J 19/14 F23C 11/00
Claims (3)
- 【請求項１】 下部に空気が旋回運動するように設け
られた空気供給３を有する空冷ジャケット構造の外壁に
より構成され、上部にバーナと旋回空気噴出口を設けて
なる高負荷燃焼室、該負荷燃焼室の下部に絞り部を介
して設けられ、上部に中温不活性ガス排出口を有する二
重ジャケット構造の外壁で構成され、かつ下部に水噴射
器を設けてなる水噴射蒸発室及び該水噴射蒸発室下部
周囲に設けられたドレンセパレータを一体に結合してな
ることを特徴とする不活性ガス発生装置。 - 【請求項２】 外壁が水冷ジャケット構造で構成され、
上部にバーナ、旋回空気供給口及び旋回空気噴射口が設
けられてなる高負荷燃焼室であることを特徴とする請求
項１記載の不活性ガス発生装置。 - 【請求項３】 絞り部を水噴射器で構成し、下部の水噴
射器を省略した水噴射蒸発室であることを特徴とする請
求項１又は２記載の不活性ガス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31768191A JP2941528B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 不活性ガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31768191A JP2941528B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 不活性ガス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146666A JPH05146666A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2941528B2 true JP2941528B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=18090838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31768191A Expired - Fee Related JP2941528B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 不活性ガス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941528B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101232310B1 (ko) * | 2010-10-29 | 2013-02-12 | 대우조선해양 주식회사 | 불활성 가스 발생장치의 냉각시스템 |
| CN104482531A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-01 | 无锡太湖锅炉有限公司 | 循环流化床锅炉风冷旋风分离器 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP31768191A patent/JP2941528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05146666A (ja) | 1993-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990518 |
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