JPH0435681Y2 - - Google Patents

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JPH0435681Y2
JPH0435681Y2 JP1988083999U JP8399988U JPH0435681Y2 JP H0435681 Y2 JPH0435681 Y2 JP H0435681Y2 JP 1988083999 U JP1988083999 U JP 1988083999U JP 8399988 U JP8399988 U JP 8399988U JP H0435681 Y2 JPH0435681 Y2 JP H0435681Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、熱交換器に係り、特に合成ガスの廃
熱ボイラ兼冷却器に関する。
〔従来技術〕
廃熱ボイラには、異なる環境や用途に使用する
様々の種類のものがあるが、たとえば粉末石炭の
ような細かく分割した固形物を処理するガス化装
置からの合成ガスの冷却には、ウオーターウオー
ル管内で流れを上昇させる輻射ボイラを使用して
きた。このようなボイラは、凝固したスラグや冷
却した合成ガスを輻射ボイラの底部に移すように
なつてはいるが、商業規模の設備では、輻射ボイ
ラの大きさは、高熱ガスの１系統の生産流にしか
使用できないような制限要因となつている。
さらに、冷却すべき高熱ガス流から熱を伝達す
るのには様々な構成の廃熱ボイラが使用されてき
たが、これらは大量の合成ガス流用には適してい
なかつた。また1971年12月21日に特許になつた発
明者クンメル（Kummel）による米国特許第
3628508号に述べられているような複雑な構造を
有する廃熱ボイラがよく知られているが、これは
製造コストが高く、高温の合成ガスを冷却するに
は適していない。また、反転して環状流となるよ
うにボイラの軸方向に高温合成ガスを流して輻射
伝達を行なう構造は、付随する固形物を除去する
急冷浴とともに、これまで知られてはいない。
〔解決すべき課題〕
従つて、本考案の目的は、合成ガスの廃熱回収
用の廃熱ボイラに適用できる合成ガス冷却器を提
供することである。これはガス流を下方に流して
輻射伝達を行ない、ガスを反転するとともに固形
物を急冷してから、冷却した合成ガス用の出口へ
続く環状空間へガス流を送るものである。
〔考案の概要〕
簡単に言えば、本考案は固形物を伴つた合成ガ
ス用入口をその一端に有する外殻を含む合成ガス
の廃熱ボイラ兼冷却器に関している。本考案の装
置は、合成ガスとの輻射熱交換を行なう内側ウオ
ーターウオールと、外殻内に設けられ内側ウオー
ターウオールとともに環状部分を形成する外側ウ
オーターウオールと、この環状部分からの合成ガ
ス用出口と、合成ガスを内側ウオーターウオール
の長さ方向に流しかつ環状部分内へ反転させて出
口へ送る装置とを有している。
換言すれば、本考案の廃熱ボイラ兼冷却器は固
形物を伴つた合成ガスを導入する軸方向入口をそ
の上部に有する直立外殻と、外殻と同心的に設け
られかつ固形物を伴つた合成ガスから輻射熱交換
を行なう直立平行管を有する内側ウオーターウオ
ールとを有する。さらに、上部と下部に平行管を
結合する第１対のマニホルドと、外殻に同心的に
設けられて内側ウオーターウオールとともに環状
部分を形成する外側ウオーターウオールを有して
いる。この外側ウオーターウオールは、環状部分
を上向きに流れる合成ガスからの熱交換を行なう
直立平行管を有している。さらに、本考案の冷却
器は、上部と下部において外側ウオーターウオー
ルの平行管を結合する第２対のマニホルドを有し
ている。外側ウオーターウオールの上部は、内側
ウオーターウオールを除いて環状部分と内側ウオ
ーターウオールの上部を閉じるような形状となつ
ている。そして、本考案の装置は、固形物を受け
取り急冷する水を外殻の底部に保持している。ま
た本考案は、外側ウオーターウオールの底部に結
合し水中に延びて合成ガスを環状部分に向ける第
１バツフル部材と、内側ウオーターウオールの底
部に結合し合成ガスと上記固形物との流れを水面
に向けて加速する第２バツフル部材と、さらに外
殻を貫通して上部近くの環状部分に結合した合成
ガス用第１出口を有している。
粉末石炭等からの合成ガスの製造においては、
高熱合成ガスをガス冷却器中で冷却しなければな
らないが、輻射ボイラにおいてそのウオーターウ
オール管内における流れにより、その熱を除去す
るようになつている。また高熱合成ガスに伴つた
固形物からできた凝固したスラグは、このような
輻射ボイラの底部で除去される。しかし、商業規
模の設備では、このような輻射ボイラの大きさ
が、合成ガス流の生産量の制限要因となつていた
が、本考案は複数のウオーターウオール熱交換構
成で流れを反転させるようにしたことにより、こ
の問題を解決している。
なお「ウオーターウオール」（水壁）という語
は、当業者には周知のものであり、ウオーターウ
オールの構造は、気密面を作る構造を有するとと
もに、熱交換を行なう流体を保持する通路を備え
ている。このように、通常のウオーターウオール
構造は、円筒状の熱交換ユニツトにおいて使用さ
れ、また、このウオーターウオールはフインを有
するかまたは互いに結合した平行管により円筒状
気密面を形成している。一般にこのような管の端
部は円形マニホルドにより互いに結合されて、平
行管内へまたは管外へ流れる流体の共通通路を形
成している。
〔実施例〕
以下図面に基づいて本考案の実施例について説
明する。
第１図及び第２図は本考案の冷却器である。こ
の冷却器は、上部に軸方向に設けられた入口１２
を有する外殻１１を含んでいる。冷却器は、さら
に内側ウオーターウオール１５を有し、これは外
殻１１のまん中の空間を流れ落ちる固形物を含む
合成ガスとの輻射熱交換を行なう。
この「ウオーターウオール」とは、この場合、
気密壁を形成する接続フイン１６を備えた複数の
平行管１５から成る周知の構造を意味している。
ウオーターウオール１５の底部と上部とには、
それぞれ一対のマニホルド１９，２０が設けられ
ている。この一般的な構造は、ウオーターウオー
ル１５の管内の流体、たとえば水を循環させて水
流を作るもので、輻射形熱交換ボイラと呼ばれて
いる。
さらに、内側ウオーターウオール１５と外殻１
１に同心的に外側ウオーターウオール２３が設け
られ、２つのウオーターウオール１５，２３間に
環状部分２４を形成している。
また、外側ウオーターウオール２３の上部及び
底部にそれぞれ、マニホルド２７，２８が設けら
れている。これらマニホルドは、熱伝達を行なう
管２３内の流体を循環する通路となる。内側ウオ
ーターウオール１５と同様に、外側ウオーターウ
オール２３は、これら管を結合するフイン３１を
有し、気密面を作つている。外側ウオーターウオ
ール２３の上部は、円錐台状部分３４を有してい
る。内側ウオーターウオール１５の上部マニホル
ド１９の上部と、外側ウオーターウオール２３の
円錐台状部分３４の下面とを結合する接続素子３
５により、環状部分の上端部は閉じている。
外殻１１の底部には、合成ガスが冷却器のまん
中を軸方向に流れ落ちた時、合成ガスに伴つた固
形物を受け取り急冷する働きを行なう水３８があ
る。水は、ロツクホツパ（図示せず）のような構
造を設けることにより外殻１１内に保持されてい
る。なお、水３８は入口３９と出口４０からいく
分循環している。
さらに、外側ウオーターウオール２３の下端部
には、適当な手段によりたとえばマニホルド２８
の下端部に直接結合することによりバツフル４３
が取り付けられている。このバツフル４３は、ウ
オーターウオール２３の下部から水３８中に下方
に延びており、内側ウオーターウオール１５の下
部から放出された合成ガスの流れを制限し、かつ
環状部分２４に送る働きをする。また、他のバツ
フル４４が、マニホルド２０に取付けて設けられ
ている。このバツフル４４は倒立した円錐台状を
なして絞りを構成し、合成ガス流が内側ウオータ
ーウオール１５の内部空間から放出されるとき、
そのガス流を加速して水面に向かわせる働きをす
る。
環状部分２４の上部近くには、環状部分に延び
た出口導管４７が設けられている。これは外殻１
１を貫通し、ガス流通路の両部分により冷却され
た合成ガスの出口となつている。また、出口４７
の内側端部の周囲には、環状部分２４の気密保全
を行なう気密結合として働く小形マニホルド４８
が設けられている。
さらに、複数のすす送風機５１が設けられてい
るが、これらは、ウオーターウオール１５，２３
の熱伝達面をきれいに保つのに使用される通常の
装置である。なお、送風機は、送風物質として窒
素乃至循環清浄合成ガスを送風する。
必要に応じて、第１図の点線に示すような第２
出口５２を設けてもよい。この出口５２は出口４
７とほとんど同じものである。
バツフル４３，４４は、高温から保護するため
ある種の冷却（図示せず）を必要とすることもあ
る。また、バツフル４４はウオーターウオール１
５の円錐状延長部であつてもよいし、バツフル４
３は図示したような円錐状でなく、水中に延びた
単なるウオーターウオール２３の延長部であつて
もよい。さらに出口４７の内側ネツク部分に冷却
を要する場合もあり、出口５２を設けた場合にも
同様である。
本考案の廃熱ボイラ兼冷却器は、図示のような
２つの通路ではなくさらに多く通路を設けてもよ
い。また、冷却器内の適当な位置、たとえば環状
部分２４の下端近くにさらに別の熱伝達管（図示
せず）を設けてもよい。このような管は必要に応
じて過熱ガス流用に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の冷却器の縦断面図、第２図は
第１図の線２−２に沿つた断面図である。 １１……外殻、１２……入口、１５……内側ウ
オーターウオール、２３……外側ウオーターウオ
ール、１９，２０，２７，２８，４８……マニホ
ルド、２４……環状部分、３８……水、４７……
出口、５１……送風機。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 合成ガスの廃熱ボイラ兼冷却器であつて： 固形物を伴つた合成ガス用入口を上部に有す
    る外殻と； 冷却器のほぼ全長にわたつて延びていて上記
    合成ガスから内部の水へ輻射熱交換を行う気密
    の内側ウオーターウオールと； 上記外殻内に設けられて上記内側ウオーター
    ウオールとの間に上記全長に延びる環状部分を
    形成する外側ウオーターウオールと； 上記内側および外側ウオーターウオール間で
    上記上部に設けられ合成ガス流に対して上記環
    状部分を閉じる結合部材と； 上記上部に設けられ上記環状部分から合成ガ
    スを放出する出口と； 上記外殻の底部に位置し上記固形物を受けて
    これを急冷する水と； 上記外側ウオーターウオールの底部に結合さ
    れかつ水中に延びてガス流を上記環状部分に向
    ける第１バツフル部材と； 上記内側ウオーターウオールの底部に結合さ
    れ、倒立した円錐台状をなして上記水の液面の
    少し上まで延び、上記ガスと固形物の流れを水
    面に向けて加速する絞りを通路に形成する第２
    バツフル部材にして、水によりガスの流れを冷
    却するとともにその方向を反転させて固形物を
    分離するための第２バツフル部材と から成ることを特徴とする合成ガスの廃熱ボイ
    ラ兼冷却器。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の廃熱ボ
    イラ兼冷却器において、内側および外側ウオー
    ターウオールはこれに隣接し、これらの熱伝達
    面を清浄する複数のすす送風器を有することを
    特徴とする廃熱ボイラ兼冷却器。 (3) 実用新案登録請求の範囲第２項記載の廃熱ボ
    イラ兼冷却器において、外殻の上部は合成ガス
    を外殻から放出する第２出口をさらに有するこ
    とを特徴とする廃熱ボイラ兼冷却器。
JP1988083999U 1981-02-12 1988-06-27 Expired JPH0435681Y2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/233,752 US4377132A (en) 1981-02-12 1981-02-12 Synthesis gas cooler and waste heat boiler

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Publication Number Publication Date
JPS6422101U JPS6422101U (ja) 1989-02-03
JPH0435681Y2 true JPH0435681Y2 (ja) 1992-08-24

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JP57020653A Pending JPS57150791A (en) 1981-02-12 1982-02-09 Synthetic gas cooler for waste heat boiler
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BE (1) BE892110A (ja)
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DE (1) DE3147864A1 (ja)
ES (1) ES8400478A1 (ja)
FR (1) FR2499699B1 (ja)
GB (1) GB2093175B (ja)
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