JP4357824B2 - 薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置に関する。
【０００２】
本発明はまた、石油化学及び精製反応器にも適用される。
【０００３】
【従来の技術】
よく知られているのように、化学反応器は、その内部で化学反応が高温かつ高圧で行われる大型の容器からなる。
【０００４】
これらの化学反応器は、一般的に作動流体間の熱交換を含む様々な機能を行うことができる複数のパイプ又はチューブ束（管巣）を、それらのほぼ円筒形の本体の内部に有する。
【０００５】
これらのチューブ束は、チューブプレートによって作動位置に取り付けられ保持されるが、場合によってはこのチューブプレートは大きな表面積を有する可能性がある。
【０００６】
現時点での技術水準を具体的にみると、現在、チューブプレートは、単体として製作されるか又はそれに代えて幾つかの溶接された部分で製作され、その後、例えば穿孔加工され及び／又は機械加工されて仕上げられるということがわかる。
【０００７】
チューブプレートは、通常、加えられる負荷に耐えることができる厚みを備えるように設計される。
【０００８】
とりわけ化学反応器の場合には、負荷は、使われる重量、圧力、又は温度の何れかにより生じ、高いレベルの応力を発生する可能性がある。従って、かなりの厚みを有するプレートが必要であり、それが技術的に実施可能な限界になる場合もある。
【０００９】
特にそのような場合には、これらのプレートは、代わりに厚みを減らし、プレート自体を強化するために追加の要素を用いて製作することできる。
【００１０】
チューブプレートを強化するための様々な方法が、現時点での技術水準により知られている。
【００１１】
プレート及び該プレートを強化するための寸法基準を規制する設計規則もまた、公知である。
【００１２】
一般的に、公知の補強材は、プレートが受ける変形及び応力を制限するように薄いプレートに溶接される補強リブからなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの補強材は、極めて高価であり、またその大きさが、チューブをプレートに嵌め込むための有効スペースを大きく減少させることにより、プレート自体の直径、またその結果として装置の全体的な直径を著しく増大させることになる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、上述の欠点を排除することであり、具体的には装置自体を作製する費用を減少させることを可能にする、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、装置自体を軽くしてその取り付けが容易にできるようにする、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、取り付けられたとき安全かつ信頼性のある、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、特に簡単で機能的である、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を提供することである。
【００１８】
本発明によるこの目的及び他の目的は、請求項１に記載されるような、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を提供することにより達成される。
【００１９】
それ以上の特徴はその後の請求項に示されている。
【００２０】
本発明による、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置の特徴及び利点は、添付の概略図を参照した非限定的な実施例によりなされる以下の説明からより明確にかつ明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、全体を１０で示す、公知技術による化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を示す。
【００２２】
図示した実施例では、装置１０はパイプ系統１２を含む。この系統は、非限定的な実施例により説明される好ましい実施形態において、挿入され、パイプの軸線に垂直に配置されたチューブプレート１４に固定されたパイプを含む。
【００２３】
流体分配器として働くチャンバ１６が、チューブプレート１４に接続される。図示した実施例において、このチャンバ１６は、パイプの軸線に平行な母線を有する円筒形部分２０によりプレート１４に結合された底部１８を備えた、「Ｕ字」形のセクションにより形成される。
【００２４】
一方、図２は、全体を１１０として示す、本発明による化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置を示す。
【００２５】
この図においては、図１に示した構成部品と同じ及び／又は同等である構成部品は、１００だけ増した同じ参照符号を有する。
【００２６】
より具体的には、図示した実施例においては、装置１１０は、図に概略的に示すパイプ系統１１２を含む。非限定的な実施例により説明される好ましい実施形態において、この系統１１２は、挿入され、パイプの軸線に垂直に配置されたチューブプレート１１４に固定されるパイプを含む。
【００２７】
流体分配器として働くチャンバ１１６が、チューブプレート１１４に接続される。実施例において、チャンバ１１６は、パイプの軸線に平行な母線を有する円筒形部分又は側方部分１２０によりプレート１１４に結合される底部１１８を備えた、「Ｕ字」形のセクションにより形成される。
【００２８】
その上、公知技術による装置１０と比較して、本発明による装置１１０のプレート１１４は、円筒形部分１２０と該円筒形部分１２０の内部に配置された接続要素１２２との両方によってチャンバ１１６の底部１１８に接続される。
【００２９】
図２において、これらの接続要素１２２は、側方部分１２０と類似の形状を有する円筒形又は平坦な部分である。実施例は、パイプ１１２の軸線に対して軸方向に対称に配置されたこれらの要素１２２の１つを示すが、他の構成としてもよい。
【００３０】
本発明による化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置１１０の機能は、図を参照してなされた上述の説明から明らかであり、要約すると次の通りである。
【００３１】
公知技術の場合には、負荷は、装置１０に沿って全てプレート１４を介してチャンバ１６の円筒形部分２０に伝えられる。
【００３２】
しかしながら、図２における場合には、負荷がより効率的に分配される。
【００３３】
実際、本発明によると、負荷は、装置１１０に沿ってプレート１１４を介して円筒形部分１２０と接続要素１２２との両方に伝えられる。
【００３４】
従って、より薄いチューブプレート１１４を用いることが可能である。
【００３５】
上記の説明により、本発明の主題である、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置の特徴が、対応する利点と共に明らかになり、それらとして次のものが挙げられることを記憶に留められたい。
【００３６】
・全体的な重量の低下、
・チューブ束の取り付け及び保持の簡素化、
・公知技術におけるよりも全体的なコストの低減及び組立て時間の短縮、及び
・簡単で、信頼性がありかつ安全な使用。
【００３７】
本発明は、化学反応器、石油化学反応器、精製反応器、熱交換器、及びチューブ束（管巣）型圧力装置全般に適用することができる。
【００３８】
結局、その全てが本発明の技術的範囲内に含まれる多くの修正及び変更を、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられるこのように設計された装置に対して行うことが可能であり、その上、全ての細部は技術的に均等な要素により置き換えることができる。
【００３９】
実際に、任意の材料、形態及び寸法を、技術的要求に応じて用いることができる。
【００４０】
従って、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲により定められる。
【００４１】
特許請求の範囲に示される参照符号は、本発明の技術的範囲を狭めることを意図するものではなく、それらを容易に理解することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 公知技術により製作されたプレートに接続されたパイプを示す、化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置の断面図。
【図２】 本発明の教示による、負荷を伝達するための系統を備えたプレートに接続された図１のパイプを示す、化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置の断面図。
【符号の説明】
１１０ 装置
１１２ パイプ
１１４ チューブプレート
１１６ チャンバ
１１８ 底部
１２０ 側方部分
１２２ 接続要素
Claims (1)
- チューブ束（１１２）がチューブプレート（１１４）に垂直に接続され、該チューブプレート（１１４）がチャンバ（１１６）に接続され、このチャンバ（１１６）が、側方部分（１２０）により前記プレート（１１４）に結合された底部（１１８）を備えたセクションよって形成される形式の、薄いチューブプレートを備えた化学反応器又は熱交換器一般として用いられる装置（１１０）であって、
前記側方部分（１２０）は、前記チューブ束（１１２）の軸線と平行な母線を持つ円筒形部分を含み、
前記チューブプレート（１１４）と前記チャンバ（１１６）の底部（１１８）との間に接続要素（１２２）が設けられており、
前記接続要素（１２２）は円筒形部分からなり、該接続要素（１２２）は、略円筒形である前記チューブ束の軸線に対して軸方向に対称に配置され同心である
ことを特徴とする装置（１１０）。
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