JPH04190843A - Gas reaction apparatus - Google Patents

Gas reaction apparatus

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Publication number
JPH04190843A
JPH04190843A JP32041990A JP32041990A JPH04190843A JP H04190843 A JPH04190843 A JP H04190843A JP 32041990 A JP32041990 A JP 32041990A JP 32041990 A JP32041990 A JP 32041990A JP H04190843 A JPH04190843 A JP H04190843A
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JP
Japan
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gas reaction
reaction tubes
gas
reaction tube
support plate
Prior art date
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Application number
JP32041990A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Niwa
博志 丹羽
Yasuhiko Aida
安彦 相田
Yoshiyuki Sakurai
桜井 義行
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH04190843A publication Critical patent/JPH04190843A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction

Abstract

PURPOSE:To enhance earthquake resistance and to prevent the generation of breakage or a gas leak by loosely fitting gas reaction tubes in the holes of a common support plate to limit the movable range of the gas reaction tubes. CONSTITUTION:Projections 17 are formed to the intermediate parts of the outer surfaces of the gas reaction tubes 15a being at least the partial regions of gas reaction tubes 15 and a disc-shape support 18 having a diameter smaller than the inner diameter of the lining heat insulating material 3 of a pressure container 1 is placed on the projections 17 so that the reaction tubes 15a are loosely fitted in the support holes 19 of the support 18. Each of the support holes 19 has a diameter smaller than the max outer diameter of each gas reaction tube 15a having a diameter larger than the outer diameter of each gas reaction tube 15 and said holes 19 are provided at the same position intervals as the mounting positions of the gas reaction tubes 15 planted in a manifold 4. Therefore, the individual movement of the upper end parts of the gas reaction tubes 15 in a horizontal direction is not restricted with the range of the difference between the inner diameter of each of the support holes 19 and the outer diameter of each of the gas reaction tubes 15 but restricted out of the range and the apparatus becomes earthquake-resistant.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えば燃料電池発電プラントにおける未処理
の炭化水素燃料を、水素に富む気体燃料に改質するため
等に用いられるガス反応装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention can be used, for example, to reform untreated hydrocarbon fuel in a fuel cell power plant into a hydrogen-rich gaseous fuel. This invention relates to a gas reactor.

(従来の技術) 従来より知られているように、燃料電池は陰極燃料に水
素ガスを用いるものであり、発電プラントとして稼動さ
せるためには多量の燃料を必要とする。このため事業用
の発電プラントでは天然ガスあるいはナフサ等の未処理
の炭化水素燃料を、触媒を用いて高温度下で処理し、水
素に富む気体燃料に改質して発電を行っている。また発
電効率か高(、公害等の問題か少ないことなどから発電
プラントは大規模化する方向にあり、これにともない改
質のためのガス反応装置もより大形なものになってきて
いる。
(Prior Art) As is conventionally known, a fuel cell uses hydrogen gas as a cathode fuel, and requires a large amount of fuel to operate as a power generation plant. For this reason, commercial power plants generate electricity by treating untreated hydrocarbon fuels such as natural gas or naphtha at high temperatures using catalysts and reforming them into hydrogen-rich gaseous fuels. In addition, power generation plants are becoming larger due to higher power generation efficiency (and fewer problems such as pollution), and along with this, gas reactors for reforming are also becoming larger.

そして、このようなガス反応装置は、例えば「特開昭6
3−222002号公報」に示されている。
For example, such a gas reaction device is known as
No. 3-222002.

以下、従来のガス反応装置の一つについて、第8図及び
第9図を参照して説明する。
Hereinafter, one conventional gas reactor will be explained with reference to FIGS. 8 and 9.

第8図は縦断面図であり、第9図は横断面図である。図
において、1は外底部に複数の脚2が固着された円筒状
の圧力容器であって、この圧力容器1の内面には断熱材
3が張られている。圧力容器1内の下部にはマニホール
ド4が、圧力容器1の内壁面に6個の吊り具5によって
結合されて配設されている。マニホールド4は直径がそ
れぞれ異なる環状の第1.第2.第3のマニホールド4
a。
FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view, and FIG. 9 is a cross-sectional view. In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical pressure vessel with a plurality of legs 2 fixed to its outer bottom, and a heat insulating material 3 is placed on the inner surface of the pressure vessel 1. A manifold 4 is disposed in the lower part of the pressure vessel 1 and is connected to the inner wall surface of the pressure vessel 1 by six hangers 5. The manifold 4 is an annular first manifold having different diameters. Second. Third manifold 4
a.

4b、 4cで構成されており、各マニホールド4a、
 4b。
4b, 4c, each manifold 4a,
4b.

4Cは同心状に配置され、互いに複数の連結管6によっ
て連通ずるように結合されている。さらに第2のマニホ
ールド4bには圧力容器1の壁面を貫通して設けられた
排出管70片端部が接続されていて、マニホールド4内
の処理済ガスを圧力容器1の外に排出するように形成さ
れている。なお、圧力容器1内に設けられた図示しない
熱源によって圧力容器1内の温度は昇降温し、この温度
変化により膨張収縮して生じたマニホールド4の熱変形
は、吊り具5が変位することによって吸収される。
4C are arranged concentrically and connected to each other through a plurality of connecting pipes 6 so as to communicate with each other. Furthermore, one end of a discharge pipe 70 provided through the wall surface of the pressure vessel 1 is connected to the second manifold 4b, and is configured to discharge the treated gas in the manifold 4 to the outside of the pressure vessel 1. has been done. The temperature inside the pressure vessel 1 rises and falls due to a heat source (not shown) provided inside the pressure vessel 1, and the thermal deformation of the manifold 4 caused by expansion and contraction due to this temperature change is caused by the displacement of the hanging tool 5. Absorbed.

また、各マニホールド4a、 4b、 4cには長さが
数mにおよぶ長尺の二重円管構造の複数のガス反応管8
が、内管8aの下端開口をマニホールド4a、 4b。
In addition, each manifold 4a, 4b, and 4c includes a plurality of gas reaction tubes 8 having a long double circular tube structure and having a length of several meters.
However, the lower end opening of the inner tube 8a is connected to the manifolds 4a and 4b.

4C内に連通させて結合し、上端部を遊端にするように
して植設されている。ガス反応管8には、内管8aと同
軸に外管8bか設けられ、内管8aと外管8bとの間に
内管8aの上端開口に通じる流通路か形成されている。
4C and are connected to each other in communication with each other, and are implanted so that the upper end is a free end. The gas reaction tube 8 is provided with an outer tube 8b coaxially with the inner tube 8a, and a flow path communicating with the upper end opening of the inner tube 8a is formed between the inner tube 8a and the outer tube 8b.

そして各ガス反応管8の外管8bと内管8aとの間の流
通路は接続管9を設けることによって互いに連通してい
る。さらに一部の外管8bには圧力容器1の壁面を貫通
して設けられた供給管10の片端部が接続されていて、
外管8bと内管8aとの間の流通路に、圧力容器1の外
から未処理ガスが導入できるようになっている。
The flow passages between the outer tube 8b and the inner tube 8a of each gas reaction tube 8 are communicated with each other by providing a connecting tube 9. Furthermore, one end of a supply pipe 10 provided through the wall surface of the pressure vessel 1 is connected to some of the outer pipes 8b,
Untreated gas can be introduced from outside the pressure vessel 1 into the flow path between the outer tube 8b and the inner tube 8a.

なお、ガス反応管8の内管8aと外管8bの間の流通路
には触媒が充填されており、また圧力容器1内の排出管
7及び供給管10の中間部には、マニホールド4及び反
応管8の位置の変動を吸収する可撓管11.12が設け
られている。
Note that a flow path between the inner tube 8a and the outer tube 8b of the gas reaction tube 8 is filled with a catalyst, and a manifold 4 and a Flexible tubes 11 , 12 are provided which accommodate variations in the position of the reaction tube 8 .

このように構成されたものにおいての未処理ガス、すな
わち天然ガスあるいはナフサ等の未処理の炭化水素燃料
の改質は、次のように行われる。
Reforming of untreated gas, that is, untreated hydrocarbon fuel such as natural gas or naphtha in the apparatus configured as described above is carried out as follows.

先ず、図示しない熱源によって圧力容器1内を加熱し、
ガス反応管8を高温に保持する。次に、高温のガス反応
管8の外管8bと内管8aとの間の流通路に、供給管1
0を介して圧力容器1の外から未処理ガスを導入すると
、未処理ガスは高温となって流通し、流通路内の触媒に
よる触媒反応よって改質されて処理済ガス、すなわち水
素に富む気体燃料となってマニホールド4に流入する。
First, the inside of the pressure vessel 1 is heated by a heat source (not shown),
The gas reaction tube 8 is maintained at a high temperature. Next, a supply pipe 1 is inserted into the flow path between the outer pipe 8b and the inner pipe 8a of the high-temperature gas reaction tube 8.
When untreated gas is introduced from outside the pressure vessel 1 through 0, the untreated gas becomes high temperature and circulates, and is reformed by a catalytic reaction by the catalyst in the flow passage to become treated gas, that is, hydrogen-rich gas. It becomes fuel and flows into the manifold 4.

マニホールド4に流入した処理済ガスは排出管7を介し
て圧力容器1の外に取出される。
The treated gas that has flowed into the manifold 4 is taken out of the pressure vessel 1 via the discharge pipe 7.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記の従来技術においては、ガスの改質を
行うために圧力容器1の内部を高温にすることが必須で
あり、マニホールド4を熱膨張に対して拘束しないよう
に支持しなければならず、また空間の占有率を高くして
効率的な改質を行うために、マニホールド4に植設され
たガス反応管8は自ずと多数の長尺のものとなる。この
ため固有振動数は数Hzと低く、同じ数Hzと低い振動
数の地震等に際しては、ガス反応管8は共振して大きく
振動することになる。そして隣接するガス反応管8同志
が衝突したり、圧力容器1の内壁にガス反応管8が衝突
したりして場合によっては装置の破損を招き、またガス
の漏洩を引起こす虞があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional technology, it is essential to heat the inside of the pressure vessel 1 to a high temperature in order to reform the gas, and the manifold 4 is not restrained against thermal expansion. In addition, in order to increase the space occupation rate and perform efficient reforming, the gas reaction tubes 8 installed in the manifold 4 naturally have many long lengths. Therefore, the natural frequency is as low as several Hz, and in the event of an earthquake or the like having a frequency as low as several Hz, the gas reaction tube 8 will resonate and vibrate greatly. In some cases, adjacent gas reaction tubes 8 may collide with each other, or the gas reaction tubes 8 may collide with the inner wall of the pressure vessel 1, leading to damage to the apparatus or gas leakage.

上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、そ
の目的とするところは地震等に際しても破損やガス洩れ
を引起こすなどの虞がないように、熱的な膨張収縮に対
しては拘束しないよう支持しながら、耐震性を向上させ
、大規模化を可能にしたガス反応装置を提供することに
ある。
The present invention was developed in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent thermal expansion and contraction so that there is no risk of damage or gas leakage in the event of an earthquake, etc. It is an object of the present invention to provide a gas reaction device that is supported so as not to be constrained, has improved earthquake resistance, and can be made large-scale.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のガス反応装置は、圧力容器と、この圧力容器内
の下部に配設されたマニホールドと、このマニホールド
に一端部を固着して植設された複数のガス反応管とを備
えて成るものにおいて、ガス反応管は、少なくとも一部
のガス反応管に共通の支持板をこの支持板に形成された
支持孔によって所定の間隙を設けるようにして遊嵌して
おり、かつ支持板によって可動範囲が制限されているこ
とを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gas reaction apparatus of the present invention includes a pressure vessel, a manifold disposed at a lower part of the pressure vessel, and a device having one end fixed to the manifold and implanted. The gas reaction tube includes a support plate common to at least some of the gas reaction tubes, and a support hole formed in the support plate to provide a predetermined gap. It is characterized in that it fits loosely and its movable range is limited by the support plate.

(作用) 上記のように構成されたガス反応装置は、少なくとも一
部のガス反応管に共通の支持板が遊嵌されていて、個々
のガス反応管は所定の間隙の範囲内では水平方向の変位
については制限を受けないが、さらに大きな変位につい
ては支持板によってガス反応管全体が拘束されて可動範
囲の制限を受ける。このためガス反応管全体が拘束され
た状態では剛性が高くなり、地震等が発生して低い振動
数で加振された場合においても、ガス反応管が共振して
大きく振動することがなくなり、ガス反応管に過大な応
力が生ずることもなく、装置の破損等を引起こすことか
なくなる。
(Function) In the gas reaction apparatus configured as described above, a common support plate is loosely fitted to at least some of the gas reaction tubes, and each gas reaction tube is horizontally aligned within a predetermined gap. Although there is no restriction on displacement, when the displacement is larger, the entire gas reaction tube is restrained by the support plate and the range of movement is restricted. For this reason, when the entire gas reaction tube is restrained, its rigidity is high, and even if an earthquake occurs and the gas reaction tube is vibrated at a low frequency, the gas reaction tube will not resonate and vibrate greatly. Excessive stress will not be generated in the reaction tube, and damage to the device will not occur.

(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図乃至第7図を参照して説
明する。尚、従来と同一部分は同一符号を付して説明を
省略し、従来と異なる本発明の構成について説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. It should be noted that the same parts as in the prior art are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the structure of the present invention that is different from the conventional one will be explained.

先ず、第1の実施例を第1図及び第2図により説明する
First, a first embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図は縦断面図であり、第2図は横断面図である。図
において、15は従来例と同様にマニホールド4に植設
された二重円管構造の複数のガス反応管で、これらのガ
ス反応管15の少なくとも一部のガス反応管15aには
外面の中間部に突起部17が形成されている。18は直
径が圧力容器1に内張すされた断熱材3の内直径より小
径に形成された円板状の支持板である。この支持板18
には、マニホールド4に植設されたガス反応管15の取
着位置と同じ位置間隔で、ガス反応管15の外径より大
径で、かつ突起部17の高さを含むガス反応管15aの
最大外形寸法より小さい直径を有し、高温時においても
ガス反応管15との間に所定の間隙を有する支持孔19
が貫通して形成されている。さらに支持板18には、支
持板18の上面側と下面側の圧力容器1内の温度差を小
さくするために、貫通した複数の熱の貫流孔20が形成
されている。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view, and FIG. 2 is a cross-sectional view. In the figure, reference numeral 15 denotes a plurality of gas reaction tubes with a double circular tube structure installed in the manifold 4 as in the conventional example, and at least some gas reaction tubes 15a of these gas reaction tubes 15 have a central part on the outer surface. A protrusion 17 is formed at the portion. Reference numeral 18 denotes a disk-shaped support plate having a diameter smaller than the inner diameter of the heat insulating material 3 lined in the pressure vessel 1. This support plate 18
, the gas reaction tubes 15 a having a diameter larger than the outer diameter of the gas reaction tubes 15 and including the height of the projections 17 are installed at the same position intervals as the attachment positions of the gas reaction tubes 15 implanted in the manifold 4 . A support hole 19 having a diameter smaller than the maximum external dimension and having a predetermined gap between it and the gas reaction tube 15 even at high temperatures.
is formed through it. Further, the support plate 18 is formed with a plurality of heat flow holes 20 passing through the support plate 18 in order to reduce the temperature difference within the pressure vessel 1 between the upper surface side and the lower surface side of the support plate 18 .

そして支持板18はガス反応管15に支持孔19を遊嵌
し、ガス反応管15aの突起部17上に載置されること
により略水平に支持されている。これによりガス反応管
15の上端部に於ける水平方向の個々の動きは支持孔1
9の内径とガス反応管15の外径との差の範囲内では拘
束されないが、範囲外では拘束されたものとなる。
The support plate 18 loosely fits into the support hole 19 in the gas reaction tube 15, and is supported substantially horizontally by being placed on the protrusion 17 of the gas reaction tube 15a. As a result, each movement in the horizontal direction at the upper end of the gas reaction tube 15 is controlled by the support hole 1.
It is not restricted within the range of the difference between the inner diameter of the gas reaction tube 9 and the outer diameter of the gas reaction tube 15, but it is restricted outside the range.

以上のように形成された本実施例によれば、従来例と同
様に図示しない熱源で圧力容器1内を加熱して昇温し、
改質触媒が充填されたガス反応管15に未処理ガスを通
流させ、触媒反応によって改質することで水素に富んだ
処理済ガスが得られる。
According to the present embodiment formed as described above, the inside of the pressure vessel 1 is heated by a heat source (not shown) to raise the temperature, as in the conventional example,
The untreated gas is passed through the gas reaction tube 15 filled with a reforming catalyst and reformed by a catalytic reaction to obtain a treated gas rich in hydrogen.

そしてこの過程でのマニホールド4の膨張収縮による変
形は、従来例と同様に吊り具5が変位することで吸収さ
れる。またガス反応管15には、支持孔19がガス反応
管15の外径よりも大きく、支持板18がガス反応管1
5aの突起部17上に単に載置されているのみで軸方向
の上端側部分を拘束するものではないために、膨張収縮
によって変形しても熱応力が生じるものではない。
The deformation caused by expansion and contraction of the manifold 4 during this process is absorbed by the displacement of the hanger 5, as in the conventional example. Further, the gas reaction tube 15 has a support hole 19 larger than the outer diameter of the gas reaction tube 15, and a support plate 18 that has a support hole 19 larger than the outer diameter of the gas reaction tube 15.
Since it is simply placed on the protrusion 17 of 5a and does not constrain the upper end portion in the axial direction, no thermal stress is generated even if it is deformed due to expansion and contraction.

さらに、地震等が発生して本装置全体が数Hzの低い振
動数で加振された場合には、ガス反応管15は、支持板
18によってガス反応管15同志の相対変位が拘束され
、複数のガス反応管15全体とじて圧力容器1との相対
変位は許容されるものの剛性か高くなり、過大な応力が
生ずることもない。すなわち従来例のようにガス反応管
15が共振して大きく振動することがなくなる。そのた
め隣接するガス反応管15同志が衝突したり、圧力容器
1の内壁にガス反応管15が衝突したりして装置の破損
等を引起こすことがない。そしてガス反応管15を長尺
なものとすることかでき、占有面積に対しより多量のガ
スの改質処理が可能となり、発電プラントの大規模化が
可能となる。
Furthermore, when an earthquake or the like occurs and the entire device is vibrated at a low frequency of several Hz, the gas reaction tubes 15 are restrained from relative displacement by the support plate 18, and multiple gas reaction tubes 15 are Although relative displacement of the entire gas reaction tube 15 with respect to the pressure vessel 1 is allowed, the rigidity is increased and excessive stress is not generated. That is, the gas reaction tube 15 does not resonate and vibrate greatly as in the conventional example. Therefore, adjacent gas reaction tubes 15 do not collide with each other, or the gas reaction tubes 15 do not collide with the inner wall of the pressure vessel 1, causing damage to the apparatus. Further, the gas reaction tube 15 can be made long, and a larger amount of gas can be reformed with respect to the occupied area, making it possible to increase the scale of the power generation plant.

次に、第2の実施例を第3図及び第4図により説明する
Next, a second embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

第3図は横断面図であり、第4図は支持板の部分斜視図
である。図において、21は直径が圧力容器1に内張す
された断熱材3の内直径より小径に形成された円形の格
子状に組まれた構造の支持板である。この支持板21は
外周に沿って連続した周壁22が形成され、周壁22の
内側に格子状の組み構造23が形成されている。また支
持板21は格子状に組まれた構造であるため、格子の方
形孔24を通じて支持板21の上面側と下面側とが連通
している。
FIG. 3 is a cross-sectional view, and FIG. 4 is a partial perspective view of the support plate. In the figure, reference numeral 21 denotes a support plate having a structure arranged in a circular lattice shape and having a diameter smaller than the inner diameter of the heat insulating material 3 lined in the pressure vessel 1. This support plate 21 has a continuous peripheral wall 22 formed along the outer periphery, and a lattice-like assembly structure 23 is formed inside the peripheral wall 22. In addition, since the support plate 21 has a lattice-like structure, the upper surface side and the lower surface side of the support plate 21 communicate with each other through the square holes 24 of the lattice.

さらに支持板21には、マニホールド4に植設されたガ
ス反応管15の取着位置と同じ位置間隔で、ガス反応管
15の外径より大径で、かつ突起部17の高さを含むガ
ス反応管15aの最大外形寸法より小さい直径を有し、
高温時においてもガス反応管15との間に所定の間隙を
有する支持孔25が貫通して形成されている。
Further, the supporting plate 21 is provided with gas having a diameter larger than the outer diameter of the gas reaction tube 15 and including the height of the protrusion 17 at the same positional interval as the attachment position of the gas reaction tube 15 implanted in the manifold 4. has a diameter smaller than the maximum external dimension of the reaction tube 15a,
A support hole 25 is formed through the support hole 25 to have a predetermined gap between the support hole 25 and the gas reaction tube 15 even at high temperatures.

そして上記のように形成された支持板21は第1の実施
例と同様にガス反応管15に支持孔25を遊嵌し、ガス
反応管15aの突起部17上に載置されることにより圧
力容器1内に略水平に支持されている。
The support plate 21 formed as described above loosely fits into the support hole 25 in the gas reaction tube 15 in the same manner as in the first embodiment, and is placed on the protrusion 17 of the gas reaction tube 15a. It is supported substantially horizontally within the container 1.

これによりガス反応管15の上端部に於ける水平方向の
個々の動きは支持孔25の内径とガス反応管15の外径
との差の範囲内では拘束されないか、範囲外では拘束さ
れたものとなる。
As a result, individual movements in the horizontal direction at the upper end of the gas reaction tube 15 are not restricted within the range of the difference between the inner diameter of the support hole 25 and the outer diameter of the gas reaction tube 15, or are restricted outside the range. becomes.

以上のように形成された本実施例によっても、第1の実
施例と同様に未処理ガスを触媒反応によって改質するこ
とで水素に富んだ処理済ガスが得られる。そして改質の
過程及び地震等が発生して数Hzの低い振動数で加振さ
れた場合等においても第1の実施例と同様の作用、効果
が得られる。
Also in this embodiment formed as described above, a treated gas rich in hydrogen can be obtained by reforming the untreated gas through a catalytic reaction, as in the first embodiment. The same functions and effects as in the first embodiment can be obtained even during the reforming process or when an earthquake or the like occurs and the vibration is applied at a low frequency of several Hz.

さらに本実施例では、支持板21が格子状の構造を有す
るために軽量に構成できると共に、熱の貫流が円滑に行
われるために支持板21の上面側と下面側との温度差が
小さなものとすることかできる。
Furthermore, in this embodiment, the support plate 21 has a lattice-like structure, so it can be made lightweight, and the temperature difference between the upper surface side and the lower surface side of the support plate 21 is small because the heat flow is carried out smoothly. It is possible to do this.

次に、第3の実施例を第5図により説明する。Next, a third embodiment will be explained with reference to FIG.

第5図は横断面図であって、図において、26は直径か
圧力容器1に内張すされた断熱材3の内直径より小径の
円板を略6等分した形状の扇形の支持板である。この支
持板26には、マニホールド4に植設された複数のガス
反応管15の取着位置が同形状に分割されるように6等
分したガス反応管15の取着位置と、同じ位置間隔とな
るような位置に支持孔27が貫通して形成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view, and in the figure, reference numeral 26 denotes a fan-shaped support plate in which a disk whose diameter is smaller than the inner diameter of the heat insulating material 3 lined in the pressure vessel 1 is divided into approximately six equal parts. It is. This support plate 26 has the same positional spacing as the mounting position of the gas reaction tubes 15, which are divided into six equal parts so that the mounting positions of the plurality of gas reaction tubes 15 installed in the manifold 4 are divided into the same shape. A support hole 27 is formed penetratingly at a position such that .

この支持孔27はガス反応管15の外径より大径で、か
つ突起部17の高さを含むガス反応管15aの最大外形
寸法より小さい直径を有し、高温時においてもガス反応
管15との間に所定の間隙を有する。さらに支持板26
には、支持板2Bの上面側と下面側の圧力容器1内の温
度差を小さくするために、貫通した複数の熱の貫流孔2
8が形成されている。
This support hole 27 has a diameter larger than the outer diameter of the gas reaction tube 15 and smaller than the maximum external dimension of the gas reaction tube 15a including the height of the protrusion 17, so that the support hole 27 has a diameter that is larger than the outer diameter of the gas reaction tube 15 and smaller than the maximum external dimension of the gas reaction tube 15a including the height of the protrusion 17. There is a predetermined gap between them. Furthermore, the support plate 26
In order to reduce the temperature difference in the pressure vessel 1 between the upper surface side and the lower surface side of the support plate 2B, a plurality of heat flow holes 2 are provided through the support plate 2B.
8 is formed.

そして6枚の支持板26はガス反応管15に支持孔27
を遊嵌し、ガス反応管15aの突起部17上に載置され
ることにより略水平に支持されている。なお、支持板2
6は、6枚を略円板状に配置してガス反応管15aに載
置した状態で、各支持板2B相互の間に高温時において
も隙間が設けられているように形成されている。これに
よりガス反応管15の上端部に於ける水平方向の個々の
動きは支持孔27の内径とガス反応管15の外径との差
の範囲内では拘束されないが、範囲外では拘束されたも
のとなる。
The six support plates 26 are provided with support holes 27 in the gas reaction tube 15.
is loosely fitted and placed on the protrusion 17 of the gas reaction tube 15a, thereby being supported substantially horizontally. In addition, support plate 2
6 is arranged in a substantially disk shape and placed on the gas reaction tube 15a, so that a gap is provided between each support plate 2B even at high temperatures. As a result, individual movements in the horizontal direction at the upper end of the gas reaction tube 15 are not restricted within the range of the difference between the inner diameter of the support hole 27 and the outer diameter of the gas reaction tube 15, but are restricted outside the range. becomes.

以上のように形成された本実施例によっても、第1の実
施例と同様に未処理ガスを触媒反応によって改質するこ
とで水素に冨んだ処理済ガスが得られる。そして改質の
過程及び地震等が発生して数Hzの低い振動数で加振さ
れた場合等においても第1の実施例と同様の作用、効果
が得られる。
Also in this embodiment formed as described above, a treated gas rich in hydrogen can be obtained by reforming the untreated gas through a catalytic reaction as in the first embodiment. The same functions and effects as in the first embodiment can be obtained even during the reforming process or when an earthquake or the like occurs and the vibration is applied at a low frequency of several Hz.

さらに本実施例では、支持板26が6分割した形状であ
るため施工性においてより良好であり、大形の装置に対
して有効である。また等形状に形成されたものであるた
め製造性や施工性がさらに良好である。
Furthermore, in this embodiment, since the support plate 26 is divided into six parts, it is easier to construct and is effective for large-sized devices. Furthermore, since they are formed into the same shape, their manufacturability and workability are even better.

次に、第4の実施例を第6図及び第7図により説明する
Next, a fourth embodiment will be explained with reference to FIGS. 6 and 7.

第6図は横断面図であり、第7図は要部斜視図である。FIG. 6 is a cross-sectional view, and FIG. 7 is a perspective view of the main part.

図において、29は従来例と同様にマニホールド4に植
設された二重円管構造の複数のガス反応管で、これらの
ガス反応管29のうち最外周の第1のマニホールド4a
に植設された外側ガス反応管29aには中間部の外面全
周に鍔状の突出部30が形成されている。また第2.第
3のマニホールド4b、 4cに植設された第1及び第
2の内側ガス反応管29b 、 29cには中間部の外
周面に、第1及び第2の内側ガス反応管29b 、 2
9cがそれぞれ配列されて形成する円周に沿った環状板
を、円周方向に略等分した扇形の突出部31a 、 3
1bが形成されている。なお、突出部31aと突出部3
1bとはガス反応管29の管軸方向における高さは同じ
である。
In the figure, reference numeral 29 denotes a plurality of gas reaction tubes with a double circular tube structure installed in the manifold 4 as in the conventional example, and among these gas reaction tubes 29, the outermost first manifold 4a
A flange-like protrusion 30 is formed on the entire outer circumference of the intermediate portion of the outer gas reaction tube 29a implanted in the outer gas reaction tube 29a. Also second. The first and second inner gas reaction tubes 29b, 29c installed in the third manifolds 4b, 4c have the first and second inner gas reaction tubes 29b, 2 on the outer peripheral surface of the intermediate portion.
The fan-shaped protrusions 31a, 3 are formed by dividing an annular plate along the circumference, which is formed by arranging the 9c, into approximately equal parts in the circumferential direction.
1b is formed. Note that the protrusion 31a and the protrusion 3
The height of the gas reaction tube 29 in the tube axis direction is the same as that of 1b.

また、32は外径が圧力容器1に内張すされた断熱材3
の内直径より小径に形成され、内径が大1の内側ガス反
応管29bの突出部31aで形成される円の直径より大
径に形成された環状の支持板である。この支持板32に
は、第1のマニホールド4aに植設されたガス反応管2
9aの取着位置と同じ位置間隔で、ガス反応管29aの
管外径より大きく、かつ突出部30の外径より小さい直
径を有し、高温時においてもガス反応管29aとの間に
所定の間隙を有する支持孔33が貫通して形成されてい
る。さらに支持板32には、支持板32の上面側と下面
側の圧力容器1内の温度差を小さくするために、貫通し
た複数の熱の貫流孔33が形成されている。
Further, 32 is a heat insulating material 3 whose outer diameter is lined inside the pressure vessel 1.
This is an annular support plate formed to have an inner diameter smaller than the inner diameter of the inner gas reaction tube 29b and larger than the diameter of the circle formed by the protruding portion 31a of the inner gas reaction tube 29b. This support plate 32 has gas reaction tubes 2 installed in the first manifold 4a.
It has a diameter larger than the outer diameter of the gas reaction tube 29a and smaller than the outer diameter of the protrusion 30 at the same distance as the mounting position of the gas reaction tube 9a, and has a predetermined distance between the gas reaction tube 29a and the gas reaction tube 29a even at high temperatures. A support hole 33 having a gap is formed therethrough. Furthermore, a plurality of heat flow holes 33 are formed in the support plate 32 in order to reduce the temperature difference within the pressure vessel 1 between the upper surface side and the lower surface side of the support plate 32 .

そして支持板32はガス反応管29aに支持孔33を遊
嵌し、突出部30上に載置されることにより略水平に支
持されている。なお、支持板32は突出部31aに対し
管軸方向における高さが同じに高さになるように支持さ
れている。またガス反応管29aの上に載置された支持
板32及びガス反応管29b。
The support plate 32 loosely fits into the support hole 33 in the gas reaction tube 29a, and is supported substantially horizontally by being placed on the protrusion 30. Note that the support plate 32 is supported so that the height in the tube axis direction is the same as that of the protrusion 31a. Further, the support plate 32 and the gas reaction tube 29b are placed on the gas reaction tube 29a.

29cの突出部31a 、 31bは、各々の相互の間
に高温時においても隙間が設けられているように形成さ
れている。これによりガス反応管29aの上端部に於け
る水平方向の個々の動きは支持孔33の内径とガス反応
管29aの外径との差の範囲内では拘束されないが、範
囲外では拘束されたものとなる。
The protrusions 31a and 31b of 29c are formed so that a gap is provided between them even at high temperatures. As a result, individual movements in the horizontal direction at the upper end of the gas reaction tube 29a are not restricted within the range of the difference between the inner diameter of the support hole 33 and the outer diameter of the gas reaction tube 29a, but are restricted outside the range. becomes.

またガス反応管29b 、 29c水平方向の個々の動
きは、突出部31a 、 31bの各々の間の隙間の範
囲内では拘束されないが、範囲外では拘束されたものと
なる。
Furthermore, the individual movements of the gas reaction tubes 29b and 29c in the horizontal direction are not restricted within the range of the gaps between the protrusions 31a and 31b, but are restricted outside the range.

以上のように形成された本実施例によっても、第1の実
施例と同様に未処理ガスを触媒反応によって改質するこ
とで水素に富んだ処理済ガスが得られる。そして改質の
過程及び地震等が発生して数Hzの低い振動数で加振さ
れた場合等においても第1の実施例と同様の作用、効果
が得られる。
Also in this embodiment formed as described above, a treated gas rich in hydrogen can be obtained by reforming the untreated gas through a catalytic reaction, as in the first embodiment. The same functions and effects as in the first embodiment can be obtained even during the reforming process or when an earthquake or the like occurs and the vibration is applied at a low frequency of several Hz.

尚、上記の各実施例においては支持板をガス反応管の中
間部に設けるようにしているが、上端部に設けるように
してもよく、また形状も上記したものに限定されるもの
ではない等、要旨を逸脱しない範囲内で本発明は適宜変
更して実施し得るものである。
In each of the above embodiments, the support plate is provided in the middle of the gas reaction tube, but it may also be provided in the upper end, and the shape is not limited to the above. However, the present invention can be practiced with appropriate modifications within a scope without departing from the scope of the invention.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明は、少なくとも
一部のガス反応管に共通の支持板を遊嵌してガス反応管
の可動範囲を制限する構成としたことにより、次のよう
な効果が得られる。即ち、熱的な膨張収縮に対しては拘
束しないよう支持しながら耐震性を向上させ、低い振動
数で加振する地震等に際しても破損やガス洩れを引起こ
すなどの虞かなく、大規模化を可能にする等の効果を奏
する。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention has a configuration in which a common support plate is loosely fitted to at least some of the gas reaction tubes to limit the movable range of the gas reaction tubes. The following effects can be obtained. In other words, it improves seismic resistance while supporting it so as not to restrict it against thermal expansion and contraction, and allows for large-scale construction without the risk of damage or gas leaks even in the event of an earthquake, etc. that excites at a low frequency. This has the effect of making it possible to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す縦断面図、第2図
は第1図における■−■矢方同方向断面図、第3図は第
2の実施例を示す横断面図、第4図は第2の実施例にお
ける支持板の部分斜視図、第5図は第3の実施例を示す
横断面図、第6図は第4の実施例を示す横断面図、第7
図は第4の実施例における要部斜視図、第8図は従来例
を示す縦断面図、第9図は第8図におけるIX−IXX
力方向横断面図である。 1・・・圧力容器、 4、4a、 4b、 4cm・・マニホールド、15、
15a・・・ガス反応管、 17・・・突起部、18・
・・支持板、      19・・・支持孔。 代理人  弁理士  大 胡 典 夫 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 29     29b 第7図
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view in the same direction as the ■-■ arrow in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the second embodiment. , FIG. 4 is a partial perspective view of the support plate in the second embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the third embodiment, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the fourth embodiment, and FIG.
The figure is a perspective view of the main part in the fourth embodiment, FIG. 8 is a vertical sectional view showing the conventional example, and FIG. 9 is IX-IXX in FIG. 8.
FIG. 3 is a cross-sectional view in the force direction. 1...Pressure vessel, 4, 4a, 4b, 4cm...manifold, 15,
15a... Gas reaction tube, 17... Protrusion, 18.
...Support plate, 19...Support hole. Agent Patent Attorney Nori Ogo Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 29 29b Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 圧力容器と、この圧力容器内の下部に配設されたマニホ
ールドと、このマニホールドに一端部を固着して植設さ
れた複数のガス反応管とを備えて成るものにおいて、前
記ガス反応管は、少なくとも一部の前記ガス反応管に共
通の支持板をこの支持板に形成された支持孔によって所
定の間隙を設けるようにして遊嵌しており、かつ前記支
持板によって可動範囲が制限されていることを特徴とす
るガス反応装置。
A pressure vessel, a manifold disposed in the lower part of the pressure vessel, and a plurality of gas reaction tubes implanted with one end fixed to the manifold, the gas reaction tubes comprising: A support plate common to at least some of the gas reaction tubes is loosely fitted through a support hole formed in the support plate with a predetermined gap, and a range of movement is limited by the support plate. A gas reaction device characterized by:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008523968A (en) * 2004-12-17 2008-07-10 ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット Reactor for catalytic conversion reaction
JP2015180499A (en) * 2007-07-05 2015-10-15 サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション Reaction apparatus panel for catalytic process
US9492803B2 (en) 2007-07-05 2016-11-15 Saudi Basic Industries Corporation Process for performing an endothermic reaction

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US9492803B2 (en) 2007-07-05 2016-11-15 Saudi Basic Industries Corporation Process for performing an endothermic reaction

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