JPH05237418A - Water-cooled cyclone separator - Google Patents

Water-cooled cyclone separator

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JPH05237418A
JPH05237418A JP4308821A JP30882192A JPH05237418A JP H05237418 A JPH05237418 A JP H05237418A JP 4308821 A JP4308821 A JP 4308821A JP 30882192 A JP30882192 A JP 30882192A JP H05237418 A JPH05237418 A JP H05237418A
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inner cylinder
hopper
tube
gas
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    • B04B5/00Other centrifuges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/14Supply mains, e.g. rising mains, down-comers, in connection with water tubes
    • F22B37/146Tube arrangements for ash hoppers and grates and for combustion chambers of the cyclone or similar type out of the flues
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/20Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed with heating or cooling, e.g. quenching, means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0041Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having parts touching each other or tubes assembled in panel form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/005Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having bent portions or being assembled from bent tubes or being tubes having a toroidal configuration

Abstract

PURPOSE: To attempt the extension of heat transfer tubes, disuse of an intermediate ring header and an increase in heat recovery by providing a cylindrical section, a roof section and a hopper section and forming these sections with a plurality of parallel extended water cooled heat transfer tubes. CONSTITUTION: A cyclone separator 2 has a roof section 4 connected to an inner cylinder (inner cylinder) 13, a cylinder section (outer cylinder) 6 provided with an inlet 6a and a conically shaped hopper section 8. A lower part ring header 10 and an upper part ring header 12 are arranged at a lower end of the hopper section 8 and at an upper end of the roof section 4 respectively. The cylinder section 6 and the hopper section 8 are formed by a plurality of parallel water cooling tubes 14 and each tube 14 is separated from each other by a plurality of fins 16. A circulating apparatus has a steam drum 22 of natural circulation which is connected to an upper part ring header 12 through a piping 24 and each branched piping 26 and 28. A pump 36 circulates liquid through each pipe 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サイクロン分離器に関
し、より詳しくは、そのホッパー区域の熱交換部分を延
長させたサイクロン分離器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cyclone separator, and more particularly to a cyclone separator having an extended heat exchange portion in its hopper area.

【0002】[0002]

【従来の技術】流動床反応器、燃焼器、又はガス装置
は、以前から知られている。これらの装置において、石
炭のような化石化燃料及び石炭の燃焼によって発生する
硫黄のための収着剤を含む粒状材料の床を経て、空気を
導き、床を流動化すると共に、比較的低い温度において
の燃料の燃焼を促進する。蒸気発生装置の場合のよう
に、流動床によって生じた熱を利用して水を蒸気に転化
する場合、流動床装置は、高熱の放出、硫黄の高収着、
窒素酸化物の低放出及び燃料の変通性の、好ましい組合
せを提供する。
Fluidized bed reactors, combustors, or gas systems have been known for some time. In these devices, air is directed through a bed of particulate material containing fossil fuels such as coal and a sorbent for sulfur generated by the combustion of coal, and fluidizes the bed, while at a relatively low temperature. Promote the combustion of fuel in. When converting the water to steam using the heat generated by the fluidized bed, as in the case of a steam generator, the fluidized bed apparatus releases high heat, high sorption of sulfur,
It provides a preferred combination of low emissions of nitrogen oxides and fuel variability.

【0003】最も典型的な流動床燃焼装置は、普通にバ
ブリング流動床と称される。この流動床において、粒状
材料の床は、空気分配板によって支持され、この空気分
配板には、その複数の穿孔を経て、燃焼支持空気が導入
され、粒状材料を膨張させ、懸濁状態又は流動状態とす
る。反応器が蒸気発生器の形態の場合、反応器の壁部
は、複数の水冷される熱伝達管によって形成される。流
動床内の燃焼によって生成する熱は、管を通って循環さ
れる水、蒸気又はその組合せのような熱交換媒体に伝達
される。これらの管は、蒸気ドラムを含む自然水循環回
路に、生成した蒸気から水を分離するために、通常連結
されており、蒸気は、発電用タービン又は蒸気のユーザ
ーに供給される。前記管は、高温耐熱ライニングを施こ
した高価なダクト系及び膨張ジョイントを不要とする。
The most typical fluidized bed combustors are commonly referred to as bubbling fluidized beds. In this fluidized bed, a bed of particulate material is supported by an air distribution plate into which combustion support air is introduced through its plurality of perforations to expand the particulate material and cause it to expand into a suspended or fluidized state. State. When the reactor is in the form of a steam generator, the walls of the reactor are formed by a plurality of water cooled heat transfer tubes. The heat generated by the combustion in the fluidized bed is transferred to a heat exchange medium such as water, steam or a combination that is circulated through the tubes. These pipes are usually connected to a natural water circulation circuit, including a steam drum, to separate the water from the steam produced, which steam is supplied to a turbine for power generation or a user of the steam. The tubes eliminate the need for expensive duct systems and expansion joints with high temperature resistant linings.

【0004】この型式の流動床燃焼装置は、バブリング
流動床からの気体状の排出物を受けいれるように通常位
置されたサイクロン分離器を備えている。分離器に導入
された粒状材料は、固体の燃料粒子を随伴した気体を含
有している。分離器は、遠心力を利用して、気体から固
体粒子を分離する。
This type of fluidized bed combustor includes a cyclone separator normally positioned to receive the gaseous effluent from the bubbling fluidized bed. The particulate material introduced into the separator contains gas accompanied by solid fuel particles. The separator utilizes centrifugal force to separate the solid particles from the gas.

【0005】燃焼装置等から排出された固体燃料粒子と
気体とを分離するためのサイクロン分離器は、固体の燃
料粒子を集収するためにその下部にホッパー区域を通常
備えている。米国特許第4994250号は、水冷され
る熱伝達管からできている壁を備えた改良サイクロン分
離器を開示している。管の付加によって、反応器とサイ
クロン分離器との間及びサイクロン分離器と熱回収部と
の間の、高熱耐熱ライニングを施した高価なダクト系及
び膨張ジョイントの必要が最小となる。分離器の壁部
は、フィンによって互に連結された一定の直径の管によ
って形成される。各々のフィンは、1つの管から延長
し、隣接した管に溶接されることによって、気密の壁を
形成している。この構成によれば、分離器のホッパー区
域は、円錐状であり、ホッパー区域の円周及び直径は、
頂部から底部にかけて減少している。そのため、ホッパ
ー区域の円周は減少するが、壁部の管の直径は一定とな
っている。壁部の管を連結しているフィンの大きさは、
円周の減少に対処するため、頂部から底部にかけて徐々
に減少させる。管同士が接触してフィンの場所がなくな
るため、管を連結しているフィンの大きさをもはや減少
させられなくなった時に問題が生ずる。この問題は、ホ
ッパー区域の底部よりも上方のどこかの個所において生
ずるため、管は、ホッパー区域の全長に亘って延在させ
ることはできない。
A cyclone separator for separating solid fuel particles discharged from a combustion device or the like and a gas is usually provided with a hopper section at a lower portion thereof for collecting the solid fuel particles. U.S. Pat. No. 4,994,250 discloses an improved cyclone separator with walls made of water cooled heat transfer tubes. The addition of tubing minimizes the need for expensive duct systems and expansion joints with high thermal refractory linings between the reactor and the cyclone separator and between the cyclone separator and the heat recovery section. The walls of the separator are formed by tubes of constant diameter connected together by fins. Each fin extends from one tube and is welded to an adjacent tube to form an airtight wall. According to this configuration, the hopper area of the separator is conical and the circumference and diameter of the hopper area are
It decreases from the top to the bottom. Therefore, the circumference of the hopper area is reduced, but the diameter of the tube in the wall is constant. The size of the fins that connect the wall tubes is
Gradually decrease from top to bottom to counteract the decrease in circumference. A problem arises when the size of the fins connecting the tubes can no longer be reduced because the tubes are in contact with each other and there is no space for the fins. This problem occurs somewhere above the bottom of the hopper area, so the tube cannot extend the full length of the hopper area.

【0006】この問題の1つの解決策は、中間のリング
ヘッダーを配設し、それによって、この中間リングヘッ
ダーと下部リングヘッダーとの間に延長する管の数を減
少させることによって、ホッパー区域の全長に亘って管
を延在させうるようにすることである。しかし、中間リ
ングヘッダーを付加すると、流動床燃焼装置コストが増
大する。
One solution to this problem is to provide an intermediate ring header, thereby reducing the number of tubes extending between this intermediate ring header and the lower ring header, thereby reducing the number of tubes in the hopper area. To allow the tube to extend over its entire length. However, the addition of the intermediate ring header increases the fluidized bed combustor cost.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の1つ
の目的は、水冷される熱伝達管がホッパー区域の全長に
亘って延長されるようにした、前記の形式のサイクロン
分離器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, one object of the present invention is to provide a cyclone separator of the above type in which a water cooled heat transfer tube extends over the entire length of the hopper section. Especially.

【0008】本発明の別の目的は、中間リングヘッダー
の必要が除かれるようにした、冒頭に述べた形式のサイ
クロン分離器を提供することにある。
Another object of the invention is to provide a cyclone separator of the type mentioned at the outset in which the need for an intermediate ring header is eliminated.

【0009】本発明の更に別の目的は、熱回収が増大す
るようにした、冒頭に述べた形式のサイクロン分離器を
提供することにある。
A further object of the invention is to provide a cyclone separator of the type mentioned at the outset, which has an increased heat recovery.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、本発明による分離器は、円筒部と、屋根部と、
ホッパー区域とを備えており、これらの各部は、並行関
係において延長する複数の水冷される熱伝達管によって
形成されている。分離器の上部と下部には1つずつ、冷
却水、蒸気、又はその混合物が管を通るように、リング
ヘッダーが配設されている。分離器の円筒部と組合され
て環状室を画定するための内筒が配設されており、この
環状室は、気体と固体粒子との混合物を、遠心力によっ
て気体から固体粒子を分離するために受け入れる。この
分離がなされていると、固体粒子は、廃棄又はリサイク
ルのために、分離器のホッパー区域中に落下し、気体
は、分離器の内筒を経て上向きに、外部の熱回収装置に
向って流れる。本発明の主な特徴によれば、水冷される
管の壁をホッパー区域の全長に亘って延長させるのは、
管の大きさを減少させるか又は管の数を減少させること
によって達せられ、どちらの場合にも中間リングヘッダ
ーを設ける必要は生じない。そのため、どちらの実施例
も、自然循環系統又はポンプ系統に組込むことができ
る。
In order to achieve these objects, a separator according to the present invention comprises a cylindrical portion, a roof portion, and
A hopper section, each of which is formed by a plurality of water cooled heat transfer tubes extending in parallel relationship. One ring header is provided at the top and one at the bottom of the separator to allow cooling water, steam, or a mixture thereof to pass through the tubes. An inner cylinder is provided in combination with the cylindrical portion of the separator to define an annular chamber for separating the mixture of gas and solid particles from the gas by centrifugal force. Accept to. With this separation, the solid particles fall into the hopper area of the separator for disposal or recycling, and the gas passes upward through the inner tube of the separator towards the external heat recovery device. Flowing. According to a main feature of the invention, extending the wall of the water cooled tube over the entire length of the hopper section is
Achieved by reducing the size of the tubes or by reducing the number of tubes, in neither case the need for intermediate ring headers. Therefore, either embodiment can be incorporated into a natural circulation system or a pump system.

【0011】[0011]

【実施例】図1を参照して、符号2は、屋根部4と、入
口6aを備えた円筒部6と、円錐状のホッパー区域8と
を備えた、本発明によるサイクロン分離器を、一般に示
している。下部リングヘッダー10は、ホッパー区域8
の下端に、また上部リングヘッダー12は、屋根部4の
上端に、それぞれ配設されている。屋根部4は、溶接等
の既知の手段によって、内筒13に連結されている。内
筒13と屋根部4との連結は気密になされている。内筒
13は円筒部6と同心関係において整列されている。内
筒13の下部は円筒部6中に延長している。内筒13の
上部は、サイクロン分離器2上に延長している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIG. 1, reference numeral 2 generally designates a cyclone separator according to the invention which comprises a roof part 4, a cylindrical part 6 with an inlet 6a and a conical hopper section 8. Shows. The lower ring header 10 is located in the hopper area 8
And the upper ring header 12 is disposed on the upper end of the roof portion 4, respectively. The roof portion 4 is connected to the inner cylinder 13 by a known means such as welding. The connection between the inner cylinder 13 and the roof portion 4 is airtight. The inner cylinder 13 is aligned with the cylindrical portion 6 in a concentric relationship. The lower part of the inner cylinder 13 extends into the cylindrical portion 6. The upper portion of the inner cylinder 13 extends above the cyclone separator 2.

【0012】図2により良く示すように、円筒部6とホ
ッパー区域8とは、ひと続きの互いに隔だてられた同じ
直径を持つ平行な1群の管14によって形成されてい
る。管14は下部リングヘッダー10に下端において連
結されており、分離器の全長に亘っている。図2には円
筒部6の上部は示していないが、円筒部6の残り部分と
屋根部4も同じ群の管14によって形成されている。管
14の一部は、円筒部6の平面から離れるように曲げら
れて、入口6a(図1)を形成している。この入口によ
って、固体粒子を含有する気体を接線方向に環状室中に
導くことができる。
As better shown in FIG. 2, the cylindrical portion 6 and the hopper section 8 are formed by a series of parallel spaced apart tubes 14 of the same diameter. The tube 14 is connected at the lower end to the lower ring header 10 and runs the length of the separator. Although the upper portion of the cylindrical portion 6 is not shown in FIG. 2, the remaining portion of the cylindrical portion 6 and the roof portion 4 are also formed by the same group of pipes 14. A portion of the tube 14 is bent away from the plane of the cylinder 6 to form the inlet 6a (Fig. 1). This inlet allows the gas containing the solid particles to be introduced tangentially into the annular chamber.

【0013】管14は、複数のフィン16によって互に
隔だてられており、これらのフィンは、管の全長に亘っ
て、各々の管の直径上に向い合った部分から延長し、既
知の仕方、例えば溶接によって管に連結されることによ
って、分離器2を気密としている。各々のフィン16の
幅は、円筒部6において、入口6aを除いて一定となっ
ており、後述するように、屋根部4及びホッパー区域8
のところでは変動している。
The tubes 14 are separated from each other by a plurality of fins 16, which extend from the diametrically opposed portions of each tube over the entire length of the tube and are known in the art. The separator 2 is made airtight by being connected to the tube in a manner such as by welding. The width of each fin 16 is constant in the cylindrical portion 6 except for the inlet 6a, and as will be described later, the roof portion 4 and the hopper area 8 are provided.
However, it is fluctuating.

【0014】図1に示すように、管14は、上部リング
ヘッダー12から、ほぼ水平に、内向きに延長した後、
垂直下方に曲げられている。管14は、次に、ほぼ水平
方向に外向きに曲げられ、屋根部4を完成した後、垂直
下方に曲げられ、円筒部6を形成する。管14は、円筒
部6の下端において、わずかな角度で内向きに曲げら
れ、円錐状のホッパー区域8を形成している。
As shown in FIG. 1, the tube 14 extends generally horizontally inwardly from the upper ring header 12 and then
Bent vertically downward. The pipe 14 is then bent outwards in a substantially horizontal direction, completing the roof part 4 and then bent vertically downwards to form the cylindrical part 6. The tube 14 is bent inwardly at a slight angle at the lower end of the cylindrical part 6 to form a conical hopper section 8.

【0015】入口6a、屋根部4及び円筒部6は、本出
願人の米国特許第4746337号に全て記載されてお
り、この米国特許は、引用によって、この明細書の一部
分となる。
The inlet 6a, the roof 4 and the cylinder 6 are all described in the Applicant's US Pat. No. 4,746,337, which is hereby incorporated by reference.

【0016】図2に示すように、フィン16の幅は、円
錐状のホッパー部8の頂部から底部まで、必然的に減少
し、やがて管14同士互に接触し、フィンの必要性を否
定する。管14は、ホッパー区域8の円周及び直径の減
少分を補うために、2つの組14a,14bに分けられ
ている。組14aを形成する管は、ホッパー区域8の全
長に亘って延長した後、径方向外方に、次に下部リング
ヘッダー10中に向って下方に曲げられる。組14bを
形成する管は、取出されるか又は径方向外方に曲げられ
る前に、ホッパー区域8に沿って下方にある距離延長
し、次に、下部リングヘッダー10に向って下方に曲げ
られている。組14a,14bの長さは、上部リングヘ
ッダー12から下部リングヘッダー10までほぼ相等し
くされている。
As shown in FIG. 2, the width of the fins 16 inevitably decreases from the top to the bottom of the conical hopper portion 8 and eventually the tubes 14 contact each other, negating the need for fins. .. The tube 14 is divided into two sets 14a, 14b to compensate for the reduction in circumference and diameter of the hopper section 8. After extending the length of the hopper section 8, the tubes forming the set 14a are bent radially outward and then downwardly into the lower ring header 10. The tubes forming the set 14b extend a downward distance along the hopper section 8 before being ejected or bent radially outward and then bent downward toward the lower ring header 10. ing. The lengths of the sets 14a and 14b are substantially equal from the upper ring header 12 to the lower ring header 10.

【0017】図3に示すように、ホッパー区域8の下部
は、フィン16との組合せとしての、組14aの管のみ
によって形成されている。組14aの管は、ホッパー区
域8の底部において、径方向外方に曲げられ、下部リン
グヘッダー10中に、下向きに延長している。この図の
上部に引出された組14bの管14は、下部リングヘッ
ダー10中に垂直に延長している。
As shown in FIG. 3, the lower portion of the hopper section 8 is formed solely by the tubes of set 14a in combination with the fins 16. The tubes of set 14a are bent radially outward at the bottom of hopper section 8 and extend downward into lower ring header 10. The tubes 14 of the set 14b drawn to the top of this figure extend vertically into the lower ring header 10.

【0018】図1は、本発明の分離器2と共に利用され
る循環装置を示している。この循環装置は、自然循環の
蒸気ドラム22を含み、この蒸気ドラムは、配管24と
分岐配管26,28を経て、上部リングヘッダー12に
連結されている。下降管30と分岐管32とは、蒸気ド
ラム22を下部リングヘッダー10に連結している。蒸
気は、蒸気ドラム22から水と共に循環され、重力作用
の下に下降管30によって下部リングヘッダー10に選
ばれ、後述するように自然対流によって、下部リングヘ
ッダー10から上向きに、管14を経て移行する。
FIG. 1 illustrates a circulation system utilized with the separator 2 of the present invention. The circulation device includes a natural circulation steam drum 22, which is connected to the upper ring header 12 via a pipe 24 and branch pipes 26 and 28. The downcomer pipe 30 and the branch pipe 32 connect the steam drum 22 to the lower ring header 10. The steam circulates with water from the steam drum 22 and is selected by gravity in the lower ring header 10 by the downcomer 30 and moves upward from the lower ring header 10 through the pipe 14 by natural convection as described below. To do.

【0019】なお、本発明の分離器2は、それに近接し
て配置された流動床反応器等(図示しない)を含むボイ
ラー装置の一部分である。
The separator 2 of the present invention is a part of a boiler apparatus including a fluidized bed reactor and the like (not shown) arranged in the vicinity thereof.

【0020】作用について説明すると、入口6aは、流
動床からのガス及びそれに随伴された微細な固体の燃料
粒子を含有する高温の気体状混合物を反応器から受け
る。入口6aは、高温の気体状混合物を接線方向に円筒
部6に導入するように構成されている。従って、随伴さ
れた固体粒子は、遠心力によって円筒部6の内側壁に衝
突し、固体粒子はそこで集められ、重力作用により下方
に、ホッパー区域8中に落下する。ホッパー区域の底部
に集められた固体粒子は、当該技術において既知の手段
によって、再利用のために、外部の手段(図示しない)
に導かれる。室中に残留する比較的清浄な気体は、屋根
部4及びこれに連結された内筒13によって、上向きに
流れることができないので、この気体は、内筒13中に
その下端を経て強制的に流入する。気体は、内筒13の
上端から排出される前に、内筒13の長さに沿って移行
し、再利用のために外部機器(図示しない)に向けられ
る。水、蒸気又はその混合物は、蒸気ドラム22から配
管30,32を経て下部リングヘッダー10に移行し、
自然対流によって、ホッパー区域8の管14、円筒部
6、入口6a及び屋根部4を経て上向きに流れる。加熱
された水、蒸気又はその混合物は、次に屋根部4から上
部リングヘッダー12に、そして配管24,26,28
を経て移行し、蒸気ドラム22に流入する。従って、分
離器2は、循環する流体によって、比較的低い温度に保
たれる。
In operation, the inlet 6a receives from the reactor a hot gaseous mixture containing gas from the fluidized bed and associated fine solid fuel particles. The inlet 6a is arranged to introduce the hot gaseous mixture tangentially into the cylindrical part 6. Therefore, the entrained solid particles collide with the inner wall of the cylindrical portion 6 due to the centrifugal force, and the solid particles are collected there and fall downward into the hopper zone 8 by the action of gravity. The solid particles collected at the bottom of the hopper area can be reused by external means (not shown) by means known in the art.
Be led to. The relatively clean gas remaining in the chamber cannot flow upward due to the roof 4 and the inner cylinder 13 connected thereto, so that this gas is forced into the inner cylinder 13 via its lower end. Inflow. Before being discharged from the upper end of the inner cylinder 13, the gas migrates along the length of the inner cylinder 13 and is directed to an external device (not shown) for reuse. Water, steam or a mixture thereof moves from the steam drum 22 to the lower ring header 10 via the pipes 30 and 32,
Natural convection causes upward flow through the tube 14 of the hopper section 8, the cylindrical section 6, the inlet 6a and the roof section 4. The heated water, steam or mixture thereof is then transferred from the roof 4 to the upper ring header 12 and to the pipes 24, 26, 28.
And then flow into the steam drum 22. Therefore, the separator 2 is kept at a relatively low temperature by the circulating fluid.

【0021】本発明の装置によって、いくつかの利点が
得られる。例えば、熱損失が減少し、ホッパー区域の熱
回収域は増大し、内部の耐火材の必要は最小となる。
The device of the present invention offers several advantages. For example, heat loss is reduced, the heat recovery area of the hopper area is increased, and the need for internal refractory materials is minimized.

【0022】本発明の範囲内において種々の改変がなさ
れうる。一例として、内筒13は、分離器2と同様に、
水冷される管によって形成しても良く、また蒸気ドラム
22を含む流体回路に内筒13を連結しても良い。また
前述した自然循環系統の代りに強制循環装置を用いても
良い。この場合には、蒸気ドラム22から流体を受けて
分岐管32及び管14を経てその流体を圧送するための
ポンプ36を下降管30に配設する。
Various modifications may be made within the scope of the invention. As an example, the inner cylinder 13 is, like the separator 2,
It may be formed by a water-cooled pipe, or the inner cylinder 13 may be connected to a fluid circuit including the steam drum 22. A forced circulation device may be used instead of the natural circulation system described above. In this case, a pump 36 for receiving the fluid from the steam drum 22 and pumping the fluid through the branch pipe 32 and the pipe 14 is arranged in the downcomer pipe 30.

【0023】本発明の分離器の変形例は、図4において
符号40によって一般に図示されている。分離器40
は、円筒部42と円錐形の下部ホッパー区域44とを備
えている。ホッパー区域44を含む分離器40全体は、
1群のひと続きの互に隔だてられた一定の直径の平行な
管46によって形成されている。管46は、複数のフィ
ン48によって隔だてられており、これらのフィンは、
管の全長に亘って、各々の管の直径上に向い合う部分か
ら延長し、任意の既知の仕方、例えば溶接によって管に
連結されている。フィン48の幅は、隣接する管が直接
に互に接触するまで、円錐状のホッパー区域44におい
て、頂部から底部にかけて必然的に減少しフィンの必要
性を否定する。各々の管は、ホッパー区域44の円周及
び直径の減少に対処すると共に、隣接する管が最初に接
触する領域の下方にホッパー区域44を延長させるため
に、符号50によって示した領域又はその上方において
スエージングされている。管46の小径部分は、ホッパ
ー区部44の残りの長さ部分に亘って延長し、ホッパー
区域の底部において径方向外方に曲げられた後、下方に
曲げられ、下部リングヘッダー52に入りこんでいる。
A variation of the separator of the present invention is indicated generally by the numeral 40 in FIG. Separator 40
Comprises a cylindrical portion 42 and a conical lower hopper section 44. The entire separator 40, including the hopper section 44,
It is formed by a series of spaced parallel tubes 46 of constant diameter. The tube 46 is separated by a plurality of fins 48, which fins
It extends from the diametrically opposite part of each tube over the entire length of the tube and is connected to the tube by any known method, for example welding. The width of the fins 48 is necessarily reduced from the top to the bottom in the conical hopper section 44 until the adjacent tubes directly contact each other, negating the need for fins. Each tube accommodates a reduction in the circumference and diameter of the hopper section 44 and extends to or above the area designated by 50 to extend the hopper section 44 below the area where the adjacent tubes first contact. Is being swaged in. The small diameter portion of the tube 46 extends over the remaining length of the hopper section 44 and is bent radially outward at the bottom of the hopper section and then bent downwardly into the lower ring header 52. There is.

【0024】図4に示した変形実施例は、図1に示した
本発明の第1実施例の全ての装置及び作用をもち、全て
の改変を包含する。
The modified embodiment shown in FIG. 4 has all the devices and functions of the first embodiment of the invention shown in FIG. 1 and includes all modifications.

【0025】この実施例のスエージングの特徴によっ
て、いくつかの利点が得られる。一例として、熱損失が
減少し、ホッパー区域の熱回収域が増大し、内部の耐熱
材の必要が最小となる。これらの利点は、中間リングヘ
ッダーの余分なコストを必要とせずに達せられる。
The swaging feature of this embodiment provides several advantages. As an example, heat loss is reduced, the heat recovery area of the hopper area is increased, and the need for internal refractory materials is minimized. These advantages are reached without the extra cost of the intermediate ring header.

【0026】前述した実施例は設計パラメーターの変通
性を高めるために管を多くの点で取出し、又はスエージ
ングすることを含めて、いろいろと変更することができ
る。
The above-described embodiments can be modified in many ways, including withdrawing or swaging the tube at many points to increase the flexibility of the design parameters.

【0027】本発明をその特定の実施例について以上に
説明したが、上述した特定の構成は、単なる例示にすぎ
ず、本発明を限定するものではない。
Although the present invention has been described above with respect to specific embodiments thereof, the specific configurations described above are merely illustrative and are not intended to limit the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、水循環系統を含めた本発明によるサイ
クロン分離器の概略側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view of a cyclone separator according to the present invention including a water circulation system.

【図2】図2は、本発明のサイクロン分離器の一部の拡
大斜視図である。
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the cyclone separator of the present invention.

【図3】図3は、図2の3−3線に沿った断面図であ
る。
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG.

【図4】図4は、本発明のサイクロン分離器の変形例を
示し、図2と同様の拡大斜視図である。
FIG. 4 is an enlarged perspective view similar to FIG. 2, showing a modified example of the cyclone separator of the present invention.

【符号の説明】 2 サイクロン分離器 6 円筒部(外部円筒) 8 ホッパー区域 13 内筒部(内部円筒) 14 管 36 ポンプ(循環手段)[Explanation of Codes] 2 Cyclone Separator 6 Cylindrical Part (External Cylinder) 8 Hopper Area 13 Inner Cylinder (Internal Cylinder) 14 Tube 36 Pump (Circulating Means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部円筒と、該内部円筒の回りに同心状
に延長する外部円筒を形成して該内部円筒と外部円筒と
の間に環状室を形成するように並行関係において垂直に
延長する区画を含む複数の管とを有し、これらの管の他
の区画は、該外部円筒の下方に延長する円錐状のホッパ
ー区域を形成するように、内側に曲げられ、前記管の少
くとも一部分の形態は、これらの管を他の形態とした場
合の直径と比べて管の下端において該ホッパー区域の直
径を減少させることを可能とするように定めてあり、更
に、該管を経て流体を循環させる循環手段と、遠心力に
よって固体粒子を前記気体から分離させるために固体粒
子を含む気体を前記環状室を経て導くための手段とを有
し、分離された気体は、前記内部円筒から排出させ、分
離された固形物は前記ホッパー区域の底部上に落下させ
て廃棄又はリサイクルに付すことを特徴とするサイクロ
ン分離器。
1. An inner cylinder and an outer cylinder extending concentrically around the inner cylinder to extend vertically in a parallel relationship to form an annular chamber between the inner cylinder and the outer cylinder. A plurality of tubes including compartments, the other compartments of these tubes being bent inwardly to form a conical hopper section extending downwardly of the outer cylinder and at least a portion of said tubes. The morphology is designed to allow the diameter of the hopper zone at the lower end of the tubes to be reduced as compared to the diameters of these tubes in other configurations, and further to allow fluid flow through the tubes. And a circulating means for circulating and a means for guiding a gas containing solid particles through the annular chamber in order to separate the solid particles from the gas by centrifugal force, and the separated gas is discharged from the inner cylinder. And the separated solids are A cyclone separator characterized by being dropped onto the bottom of the hopper area for disposal or recycling.
【請求項2】 内部円筒と、該内部円筒の回りに同心状
に延長する外部円筒を形成して該内部円筒と外部円筒と
の間に環状室を形成するように並行関係において垂直に
延長する区画を含む複数の管とを有し、これらの管の他
の区画は、該外部円筒の下方に延長する円錐状のホッパ
ー区域を形成するように、内側に曲げられ、該管の一部
は、少くとも1つの位置において該ホッパー部の壁から
引出し、残りの管によって該位置から先に前記ホッパー
区域を延長させうるようにし、該位置は、引出しを行わ
なかったときに該管の各々が隣接した管と接触していた
はずの位置とし、更に、該管を経て流体を循環させる手
段と、遠心力によって固体粒子を前記気体から分離させ
るために固体粒子を含む気体を前記環状室を経て導くた
めの手段とを有し、分離された気体は、前記内部円筒か
ら排出させ、分離された固形物は、前記ホッパー区域の
底部上に落下させて廃棄又はリサイクルに付すことを特
徴とするサイクロン分離器。
2. An inner cylinder and an outer cylinder extending concentrically around the inner cylinder to extend vertically in a parallel relationship to form an annular chamber between the inner cylinder and the outer cylinder. A plurality of tubes including compartments, the other compartments of these tubes being bent inwardly to form a conical hopper section extending downwardly of the outer cylinder, a portion of the tubes being , In at least one position, withdrawing from the wall of the hopper section so that the rest of the tubes can extend the hopper area beyond that position, each position of the tubes being in the absence of withdrawal. At a position where it should have been in contact with an adjacent tube, a means for circulating a fluid through the tube, and a gas containing solid particles for separating the solid particles from the gas by centrifugal force are passed through the annular chamber. And means for guiding, The cyclone separator characterized in that the separated gas is discharged from the inner cylinder, and the separated solid matter is dropped on the bottom of the hopper section for disposal or recycling.
【請求項3】 内部円筒と、該内部円筒の回りに同心状
に延長する外部円筒を形成して該内部円筒と外部円筒と
の間に環状室を形成するように並行関係において垂直に
延長する区画を含む複数の管とを有し、これらの管の他
の区画は、該外部円筒の下方に延長する円錐状のホッパ
ー区域を形成するように、内側に曲げられ、該ホッパー
区域を形成する該管の少くとも一部は、少くとも1つの
個所においてスエージングし、該管の直径を減少させる
と共に、該ホッパー区域の長さを該位置から先に延長さ
せ、該位置は、該管のスエージングを行わなかったとき
に隣接する管と接触するはずの個所であり、更に、該管
を経て流体を循環させる手段と、遠心力によって固体粒
子を前記気体から分離させるために固体粒子を含む気体
を前記環状室を経て導くための手段とを有し、分離され
た気体は、前記内部円筒から排出させ、分離された固形
物は、前記ホッパー区域の底部上に落下させ、廃棄又は
リサイクルに付すことを特徴とするサイクロン分離器。
3. An inner cylinder and an outer cylinder extending concentrically around the inner cylinder to extend vertically in a parallel relationship to form an annular chamber between the inner cylinder and the outer cylinder. A plurality of tubes including compartments, the other compartments of these tubes being bent inwardly to form a conical hopper section extending downwardly of the outer cylinder to form the hopper section. At least a portion of the tube is swaged at at least one location to reduce the diameter of the tube and extend the length of the hopper section forward from the position, the position of the tube A location where it should come into contact with an adjacent tube when not swaged, and further includes means for circulating a fluid through the tube and solid particles for separating the solid particles from the gas by centrifugal force. Gas through the annular chamber A cyclone, characterized in that the separated gas is discharged from the inner cylinder and the separated solids are dropped onto the bottom of the hopper zone for disposal or recycling. Separator.
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