JPH0650676A - 急冷熱交換器 - Google Patents
急冷熱交換器Info
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- JPH0650676A JPH0650676A JP8005591A JP8005591A JPH0650676A JP H0650676 A JPH0650676 A JP H0650676A JP 8005591 A JP8005591 A JP 8005591A JP 8005591 A JP8005591 A JP 8005591A JP H0650676 A JPH0650676 A JP H0650676A
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- Japan
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- inner cylinder
- quenching heat
- heat exchanger
- pipe
- cylinder
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-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 being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/12—Heat-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 being arranged one within the other, e.g. concentrically the surrounding tube being closed at one end, e.g. return type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0075—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems
Abstract
(57)【要約】
【目的】 急速冷却が可能で清掃周期を長くすることが
でき、しかも圧力損失の少ない簡単で安価な構造の急冷
熱交換器を提供する。 【構成】 急冷熱交本体１を、加熱媒体が通過する第１
の内筒３と、第１の内筒３の外周との間に冷却媒体の流
路を形成する外筒２と、第１の内筒３内に配設され冷却
媒体の環状流路を形成する第２の内筒４とで形成し、加
熱媒体を外側の管と内側の管を流れる冷却流体により冷
却する。
でき、しかも圧力損失の少ない簡単で安価な構造の急冷
熱交換器を提供する。 【構成】 急冷熱交本体１を、加熱媒体が通過する第１
の内筒３と、第１の内筒３の外周との間に冷却媒体の流
路を形成する外筒２と、第１の内筒３内に配設され冷却
媒体の環状流路を形成する第２の内筒４とで形成し、加
熱媒体を外側の管と内側の管を流れる冷却流体により冷
却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、急冷熱交換器（クエン
チャ、以下急冷熱交と称する）に係り、特にエチレン分
解炉から発生する分解ガスを急冷（クエンチング）する
のに好適な急冷熱交に関する。
チャ、以下急冷熱交と称する）に係り、特にエチレン分
解炉から発生する分解ガスを急冷（クエンチング）する
のに好適な急冷熱交に関する。
【０００２】
【従来の技術】エチレン分解炉から発生する高温の分解
ガスは化学的に不安定であるためエチレン分解炉を出た
後に急速に冷却しないと炭水化物を折出し、熱交換器の
伝熱性能を阻害する。炭水化物の付着が進むと、エチレ
ン分解炉の運転を停止して熱交換器の清掃（デコーキン
グ）を行なわなければならない。従って清掃周期（デコ
ーキングインターバル）を長くすることによりエチレン
分解炉の稼働率が向上する。このため分解ガスを急速に
冷却することのできる急冷熱交が性能がよいことにな
る。
ガスは化学的に不安定であるためエチレン分解炉を出た
後に急速に冷却しないと炭水化物を折出し、熱交換器の
伝熱性能を阻害する。炭水化物の付着が進むと、エチレ
ン分解炉の運転を停止して熱交換器の清掃（デコーキン
グ）を行なわなければならない。従って清掃周期（デコ
ーキングインターバル）を長くすることによりエチレン
分解炉の稼働率が向上する。このため分解ガスを急速に
冷却することのできる急冷熱交が性能がよいことにな
る。
【０００３】一方、急冷熱交の出口側のガス圧力を一定
とすると、急冷熱交内における圧力損失が大きいとエチ
レン分解炉の反応管の圧力損失が高いことになる。従っ
て急冷熱交内の圧力損失は小さいことが必要となる。
とすると、急冷熱交内における圧力損失が大きいとエチ
レン分解炉の反応管の圧力損失が高いことになる。従っ
て急冷熱交内の圧力損失は小さいことが必要となる。
【０００４】図４に従来の一般的な多管式急冷熱交の構
成を示す。図４に示すように、スチームドラム５１内の
ボイラ水は急冷熱交本体５２の下部から供給される。急
冷熱交本体５２内には複数本の管５３が上下方向に貫通
して設けられており、図示しないエチレン分解炉の反応
管から発生した分解ガスは、管５３の下部から上部へ流
れ、分解ガスの顕熱はボイラ水をスチーム化することに
より回収し、本体５２の上部に接続された上昇管５４を
介してスチームドラム５１に送られる。しかしながらこ
の急冷熱交は清掃周期が短いという問題があった。
成を示す。図４に示すように、スチームドラム５１内の
ボイラ水は急冷熱交本体５２の下部から供給される。急
冷熱交本体５２内には複数本の管５３が上下方向に貫通
して設けられており、図示しないエチレン分解炉の反応
管から発生した分解ガスは、管５３の下部から上部へ流
れ、分解ガスの顕熱はボイラ水をスチーム化することに
より回収し、本体５２の上部に接続された上昇管５４を
介してスチームドラム５１に送られる。しかしながらこ
の急冷熱交は清掃周期が短いという問題があった。
【０００５】図５に清掃周期を長くすることのできる従
来の改良型急冷熱交を示す。図５に示すように、急冷熱
交は二重管型の１次急冷熱交６１と多管式の２次急冷熱
交６２とから構成されている。分解炉６３内の反応管６
４は１次急冷熱交６１の内筒６５の下端に配管６６を経
由して接続されており、内筒６５の上端は、中間配管６
７を経由して２次急冷熱交６２内の管６８の一端側に接
続されている。またスチームドラム６９内のボイラ水
は、降水管７０を経由して１次急冷熱交６１の外筒７１
の下端と、降水管７２を経由して２次急冷熱交６２の外
筒７３にそれぞれ供給される。そして内筒６５及び配管
６６内を通る分解ガスとボイラ水との間で熱交換が行な
われ、スチーム化したボイラ水は上昇管７４、７５を経
由してスチームドラム６９に送られる。
来の改良型急冷熱交を示す。図５に示すように、急冷熱
交は二重管型の１次急冷熱交６１と多管式の２次急冷熱
交６２とから構成されている。分解炉６３内の反応管６
４は１次急冷熱交６１の内筒６５の下端に配管６６を経
由して接続されており、内筒６５の上端は、中間配管６
７を経由して２次急冷熱交６２内の管６８の一端側に接
続されている。またスチームドラム６９内のボイラ水
は、降水管７０を経由して１次急冷熱交６１の外筒７１
の下端と、降水管７２を経由して２次急冷熱交６２の外
筒７３にそれぞれ供給される。そして内筒６５及び配管
６６内を通る分解ガスとボイラ水との間で熱交換が行な
われ、スチーム化したボイラ水は上昇管７４、７５を経
由してスチームドラム６９に送られる。
【０００６】上記の構成によると、分解ガスを急冷する
ことができ、炭化物の生成付着が減少して清掃周期を長
くすることができるが、構造が複雑で圧力損失が増大す
る。
ことができ、炭化物の生成付着が減少して清掃周期を長
くすることができるが、構造が複雑で圧力損失が増大す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の急冷熱交換器に
あっては、１次急冷熱交によって回収しきれなかった分
解ガスの顕熱を、多管式の２次急冷熱交によって回収す
るものであり、構造が複雑であるという問題があった。
この分解ガスの顕熱を１次急冷熱交のみで回収しようと
すると、二重管の管長を著しく長くしなければならず、
構造設計上無理であった。また、中間配管があるため圧
力損失が増大するという欠点もあった。
あっては、１次急冷熱交によって回収しきれなかった分
解ガスの顕熱を、多管式の２次急冷熱交によって回収す
るものであり、構造が複雑であるという問題があった。
この分解ガスの顕熱を１次急冷熱交のみで回収しようと
すると、二重管の管長を著しく長くしなければならず、
構造設計上無理であった。また、中間配管があるため圧
力損失が増大するという欠点もあった。
【０００８】本発明の目的は、清掃周期を長くすること
ができ、圧力損失の少ない簡単な構造の急冷熱交換器を
提供することにある。
ができ、圧力損失の少ない簡単な構造の急冷熱交換器を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る急冷熱交換器は、加熱媒体を冷却媒体
により急速に冷却する急冷熱交換器において、加熱媒体
が通過する第１の内筒と、第１の内筒の外周との間に冷
却媒体の環状流路を形成する外筒と、第１の内筒内に配
設され冷却媒体の環状流路を形成する第２の内筒とを具
備したことを特徴とする。
め、本発明に係る急冷熱交換器は、加熱媒体を冷却媒体
により急速に冷却する急冷熱交換器において、加熱媒体
が通過する第１の内筒と、第１の内筒の外周との間に冷
却媒体の環状流路を形成する外筒と、第１の内筒内に配
設され冷却媒体の環状流路を形成する第２の内筒とを具
備したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の急冷熱交換器によれば、第１の内筒内
を通る加熱媒体は、外筒内を通る冷却媒体と第２の内筒
内を通る冷却媒体とにより内側及び外側から冷却され
る。従って伝熱面積が増大し急速冷却が可能となる。し
かも急冷熱交は１段で構成されるため中間配管が不要と
なり、圧力損失が低くなる。
を通る加熱媒体は、外筒内を通る冷却媒体と第２の内筒
内を通る冷却媒体とにより内側及び外側から冷却され
る。従って伝熱面積が増大し急速冷却が可能となる。し
かも急冷熱交は１段で構成されるため中間配管が不要と
なり、圧力損失が低くなる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図１を参照しながら説明
する。
する。
【００１２】図１に示すように、急冷熱交本体１は、外
筒２、第１の内筒３、第２の内筒４及び内管５が同心上
に配設されて構成されている。外筒２は第１の内筒３の
外周を覆って密閉された構造となっており、下端に降水
管ノズル６を経由して降水管ブランチ７が接続されてい
る。そして降水管ブランチ７は降水管ヘッダ８に接続さ
れている。また外筒２の上端には同様に上昇管ノズル９
及び上昇管ブランチ１０を経由して上昇管ヘッダ１１が
接続されている。
筒２、第１の内筒３、第２の内筒４及び内管５が同心上
に配設されて構成されている。外筒２は第１の内筒３の
外周を覆って密閉された構造となっており、下端に降水
管ノズル６を経由して降水管ブランチ７が接続されてい
る。そして降水管ブランチ７は降水管ヘッダ８に接続さ
れている。また外筒２の上端には同様に上昇管ノズル９
及び上昇管ブランチ１０を経由して上昇管ヘッダ１１が
接続されている。
【００１３】第１の内筒３の下端には少くとも１個の分
解ガス入口ノズル１２を経由してて高温ガス配管１３が
接続されており、底部には分解ガスの滞留を防止するた
めのコア１４を有するメクラフランジ１５が取り付けら
れている。また第１の内筒３の上端近傍には分解ガス出
口ノズル１６が設けられており、ノズル１６には分解ガ
スダクト１７を経由して分解ガスヘッダ１８が接続され
ている。さらに第１の内筒３の上端には、フランジ１９
を介してキャップ２０が気密に装着されている。 第２
の内筒４の下端はキャップ２１によって密閉されてお
り、この部分に衝突する分解ガスの熱衝撃に耐えるよう
に、キャップ２１の表面にはセラミックなどの耐熱コー
テイング２２が施されている。第２の内筒４の上端はキ
ャップ２０を気密に貫通しており、キャップ２３によっ
て気密に覆われている。またキャップ２３の上端開口部
はフランジ２４によって密閉されている。さらにキャッ
プ２３には上昇管ノズル２５を介して上昇管ブランチ２
６が取り付けられており、上昇管ブランチ２６は上昇管
ヘッダ２７に接続されている。
解ガス入口ノズル１２を経由してて高温ガス配管１３が
接続されており、底部には分解ガスの滞留を防止するた
めのコア１４を有するメクラフランジ１５が取り付けら
れている。また第１の内筒３の上端近傍には分解ガス出
口ノズル１６が設けられており、ノズル１６には分解ガ
スダクト１７を経由して分解ガスヘッダ１８が接続され
ている。さらに第１の内筒３の上端には、フランジ１９
を介してキャップ２０が気密に装着されている。 第２
の内筒４の下端はキャップ２１によって密閉されてお
り、この部分に衝突する分解ガスの熱衝撃に耐えるよう
に、キャップ２１の表面にはセラミックなどの耐熱コー
テイング２２が施されている。第２の内筒４の上端はキ
ャップ２０を気密に貫通しており、キャップ２３によっ
て気密に覆われている。またキャップ２３の上端開口部
はフランジ２４によって密閉されている。さらにキャッ
プ２３には上昇管ノズル２５を介して上昇管ブランチ２
６が取り付けられており、上昇管ブランチ２６は上昇管
ヘッダ２７に接続されている。
【００１４】内管５は第２の内筒４の中心軸に沿って内
筒４内に挿入されており、内管５の下端は第２の内筒４
の下端のキャップ２１の内面に近接して開口している。
また内管５の上部はフランジ２４の中心を気密に貫通し
て突出しており、降水管ブランチ２８を経由して降水管
ヘッダ２９に接続されている。
筒４内に挿入されており、内管５の下端は第２の内筒４
の下端のキャップ２１の内面に近接して開口している。
また内管５の上部はフランジ２４の中心を気密に貫通し
て突出しており、降水管ブランチ２８を経由して降水管
ヘッダ２９に接続されている。
【００１５】次に図２を参照しながら本実施例の作用を
説明する。図示しない分解炉に設けられた反応管３１か
ら発生する分解ガス（加熱媒体）は、上昇管ブランチ１
３を経由して第１の内筒３の底部に入る。そして第１の
内筒３の内周と第２の内筒４の外周との間に形成される
狭い環状流路３２内を上昇する。一方、スチームドラム
３３内のボイラ水（冷却媒体）は降水管３４、降水管ヘ
ッダ８、降水管ブランチ７を通って外筒２の底部に入
る。そして外筒２の内周と第１の内筒３の外周との間に
形成される環状流路３５内を上昇する。同時にスチーム
ドラム３３内のボイラ水は降水管３６、降水管ヘッダ２
９、降水管ブランチ２８を経由して内管５の上端に入
る。そして内管５内を下降し第２の内筒４の底部に達し
た後、第２の内筒４の内周と内管５の外周との間に形成
される環状流路３７内を上昇する。
説明する。図示しない分解炉に設けられた反応管３１か
ら発生する分解ガス（加熱媒体）は、上昇管ブランチ１
３を経由して第１の内筒３の底部に入る。そして第１の
内筒３の内周と第２の内筒４の外周との間に形成される
狭い環状流路３２内を上昇する。一方、スチームドラム
３３内のボイラ水（冷却媒体）は降水管３４、降水管ヘ
ッダ８、降水管ブランチ７を通って外筒２の底部に入
る。そして外筒２の内周と第１の内筒３の外周との間に
形成される環状流路３５内を上昇する。同時にスチーム
ドラム３３内のボイラ水は降水管３６、降水管ヘッダ２
９、降水管ブランチ２８を経由して内管５の上端に入
る。そして内管５内を下降し第２の内筒４の底部に達し
た後、第２の内筒４の内周と内管５の外周との間に形成
される環状流路３７内を上昇する。
【００１６】第１の内筒３内を上昇する分解ガスは、第
１の内筒３の外側からと、第２の内筒４の外側からとの
両面から急速に冷却される。冷却された分解ガスは分解
ガスダクト１７と分解ガスヘッダ１８を通って次工程へ
送られる。また環状流路３５、３７内を上昇し、加熱さ
れてスチーム化されたボイラ水は、それぞれ上昇管ブラ
ンチ１０、上昇管ヘッダ１１及び上昇管ブランチ２６、
上昇管ヘッダ２７を通り、上昇管３８に集められてスチ
ームドラム３３に送られる。
１の内筒３の外側からと、第２の内筒４の外側からとの
両面から急速に冷却される。冷却された分解ガスは分解
ガスダクト１７と分解ガスヘッダ１８を通って次工程へ
送られる。また環状流路３５、３７内を上昇し、加熱さ
れてスチーム化されたボイラ水は、それぞれ上昇管ブラ
ンチ１０、上昇管ヘッダ１１及び上昇管ブランチ２６、
上昇管ヘッダ２７を通り、上昇管３８に集められてスチ
ームドラム３３に送られる。
【００１７】なお、スチームドラム３３には通常複数の
急冷熱交が接続されているため、上昇管３８及び降水管
３４、３６はそれぞれヘッダ１１、２７、８、２９を有
している。また第１の内筒３、第２の内筒４及び内管５
の接続部にはそれぞれフランジ１９、２４が設けられて
いるため、容易に抜き出すことが可能である。また第１
の内筒３の下端に設けられたメクラフランジ１５を取り
外すことにより、キヤップ２１の点検を行なうことがで
きる。
急冷熱交が接続されているため、上昇管３８及び降水管
３４、３６はそれぞれヘッダ１１、２７、８、２９を有
している。また第１の内筒３、第２の内筒４及び内管５
の接続部にはそれぞれフランジ１９、２４が設けられて
いるため、容易に抜き出すことが可能である。また第１
の内筒３の下端に設けられたメクラフランジ１５を取り
外すことにより、キヤップ２１の点検を行なうことがで
きる。
【００１８】本実施例によれば、環状流路３２内を流れ
る分解ガスを流路の内周側と外周側の両側から冷却する
ようにしたので、分解ガスを急冷することができ清掃周
期を長くすることができる。また急冷熱交が一段で構成
されているため、構造が簡単で安価となり、しかも圧力
損失を低減することができる。
る分解ガスを流路の内周側と外周側の両側から冷却する
ようにしたので、分解ガスを急冷することができ清掃周
期を長くすることができる。また急冷熱交が一段で構成
されているため、構造が簡単で安価となり、しかも圧力
損失を低減することができる。
【００１９】図３に本発明の他の実施例を示す。図にお
いて、図１に示す実施例の部分に対応する部分には同一
符号を付して示し、その説明を省略する。本実施例は分
解炉からの分解ガスを急冷熱交本体１の上部から供給
し、下部に排出するようにしたものであり、基本構造は
図１に示す実施例と同様である。この場合は第１の内筒
３の上端に本体ノズル４１を設け、本体ノズル４１にパ
ージスチーム導管４２を取り付けてあり、第２の内筒４
の上端にスリーブノズル４３が設けられている。また分
解ガス出口ノズル１６は第１の内筒３の下端に設けられ
ており、出口ノズル１６と分解ガスダクト１７とはフラ
ンジ４４で接続されている。さらに耐熱コーテイング２
２は第２の内筒４の上部外周の、分解ガス入口ノズル１
２に対向する位置に形成されている。
いて、図１に示す実施例の部分に対応する部分には同一
符号を付して示し、その説明を省略する。本実施例は分
解炉からの分解ガスを急冷熱交本体１の上部から供給
し、下部に排出するようにしたものであり、基本構造は
図１に示す実施例と同様である。この場合は第１の内筒
３の上端に本体ノズル４１を設け、本体ノズル４１にパ
ージスチーム導管４２を取り付けてあり、第２の内筒４
の上端にスリーブノズル４３が設けられている。また分
解ガス出口ノズル１６は第１の内筒３の下端に設けられ
ており、出口ノズル１６と分解ガスダクト１７とはフラ
ンジ４４で接続されている。さらに耐熱コーテイング２
２は第２の内筒４の上部外周の、分解ガス入口ノズル１
２に対向する位置に形成されている。
【００２０】本実施例は分解炉の構造上急冷熱交と分解
炉との配置関係が、分解ガスを上部から供給するように
なる場合に適用され、前述した実施例と同様の効果が得
られる。
炉との配置関係が、分解ガスを上部から供給するように
なる場合に適用され、前述した実施例と同様の効果が得
られる。
【００２１】各実施例はエチレン分解炉から発生する分
解ガスを冷却する場合について説明にしたが、他の分解
炉などについても応用することができる。
解ガスを冷却する場合について説明にしたが、他の分解
炉などについても応用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、第１の内筒内の環状流
路を流れる加熱媒体を外側の外筒内と内側の第２の内筒
内とをそれぞれ流れる冷却媒体によって冷却するように
したので、加熱媒体は内周側と外周側の両側から冷却す
ることができ、急速冷却が可能となって清掃周期を長く
することができる。また急冷熱交は一段で構成されてい
るので、構造が簡単で安価となり、圧力損失を低減する
ことができる。
路を流れる加熱媒体を外側の外筒内と内側の第２の内筒
内とをそれぞれ流れる冷却媒体によって冷却するように
したので、加熱媒体は内周側と外周側の両側から冷却す
ることができ、急速冷却が可能となって清掃周期を長く
することができる。また急冷熱交は一段で構成されてい
るので、構造が簡単で安価となり、圧力損失を低減する
ことができる。
【図１】本発明に係る急冷熱交の一実施例を示す構成図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例の作用を説明する図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の急速熱交の一例を示す図である。
【図５】従来の急速熱交の他の一例を示す図である。
１ 急冷熱交本体 ２ 外筒 ３ 第１の内筒 ４ 第２の内筒
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、急冷熱交換器（クエン
チャ、以下急冷熱交と称する）に係り、特にエチレン分
解炉から発生する分解ガスを急冷（クエンチング）する
のに好適な急冷熱交に関する。
チャ、以下急冷熱交と称する）に係り、特にエチレン分
解炉から発生する分解ガスを急冷（クエンチング）する
のに好適な急冷熱交に関する。
【従来の技術】エチレン分解炉から発生する高温の分解
ガスは化学的に不安定であるためエチレン分解炉を出た
後に急速に冷却しないと炭水化物を折出し、熱交換器の
伝熱性能を阻害する。炭水化物の付着が進むと、エチレ
ン分解炉の運転を停止して熱交換器の清掃（デコーキン
グ）を行なわなければならない。従って清掃周期（デコ
ーキングインターバル）を長くすることによりエチレン
分解炉の稼働率が向上する。このため分解ガスを急速に
冷却することのできる急冷熱交が性能がよいことにな
る。一方、急冷熱交の出口側のガス圧力を一定とする
と、急冷熱交内における圧力損失が大きいとエチレン分
解炉の反応管の圧力損失が高いことになる。従って急冷
熱交内の圧力損失は小さいことが必要となる。図４に従
来の一般的な多管式急冷熱交の構成を示す。図４に示す
ように、スチームドラム５１内のボイラ水は急冷熱交本
体５２の下部から供給される。急冷熱交本体５２内には
複数本の管５３が上下方向に貫通して設けられており、
図示しないエチレン分解炉の反応管から発生した分解ガ
スは、管５３の下部から上部へ流れ、分解ガスの顕熱は
ボイラ水をスチーム化することにより回収し、本体５２
の上部に接続された上昇管５４を介してスチームドラム
５１に送られる。しかしながらこの急冷熱交は清掃周期
が短いという問題があった。図５に清掃周期を長くする
ことのできる従来の改良型急冷熱交を示す。図５に示す
ように、急冷熱交は二重管型の１次急冷熱交６１と多管
式の２次急冷熱交６２とから構成されている。分解炉６
３内の反応管６４は１次急冷熱交６１の内筒６５の下端
に配管６６を経由して接続されており、内筒６５の上端
は、中間配管６７を経由して２次急冷熱交６２内の管６
８の一端側に接続されている。またスチームドラム６９
内のボイラ水は、降水管７０を経由して１次急冷熱交６
１の外筒７１の下端と、降水管７２を経由して２次急冷
熱交６２の外筒７３にそれぞれ供給される。そして内筒
６５及び配管６６内を通る分解ガスとボイラ水との間で
熱交換が行なわれ、スチーム化したボイラ水は上昇管７
４、７５を経由してスチームドラム６９に送られる。上
記の構成によると、分解ガスを急冷することができ、炭
化物の生成付着が減少して清掃周期を長くすることがで
きるが、構造が複雑で圧力損失が増大する。
ガスは化学的に不安定であるためエチレン分解炉を出た
後に急速に冷却しないと炭水化物を折出し、熱交換器の
伝熱性能を阻害する。炭水化物の付着が進むと、エチレ
ン分解炉の運転を停止して熱交換器の清掃（デコーキン
グ）を行なわなければならない。従って清掃周期（デコ
ーキングインターバル）を長くすることによりエチレン
分解炉の稼働率が向上する。このため分解ガスを急速に
冷却することのできる急冷熱交が性能がよいことにな
る。一方、急冷熱交の出口側のガス圧力を一定とする
と、急冷熱交内における圧力損失が大きいとエチレン分
解炉の反応管の圧力損失が高いことになる。従って急冷
熱交内の圧力損失は小さいことが必要となる。図４に従
来の一般的な多管式急冷熱交の構成を示す。図４に示す
ように、スチームドラム５１内のボイラ水は急冷熱交本
体５２の下部から供給される。急冷熱交本体５２内には
複数本の管５３が上下方向に貫通して設けられており、
図示しないエチレン分解炉の反応管から発生した分解ガ
スは、管５３の下部から上部へ流れ、分解ガスの顕熱は
ボイラ水をスチーム化することにより回収し、本体５２
の上部に接続された上昇管５４を介してスチームドラム
５１に送られる。しかしながらこの急冷熱交は清掃周期
が短いという問題があった。図５に清掃周期を長くする
ことのできる従来の改良型急冷熱交を示す。図５に示す
ように、急冷熱交は二重管型の１次急冷熱交６１と多管
式の２次急冷熱交６２とから構成されている。分解炉６
３内の反応管６４は１次急冷熱交６１の内筒６５の下端
に配管６６を経由して接続されており、内筒６５の上端
は、中間配管６７を経由して２次急冷熱交６２内の管６
８の一端側に接続されている。またスチームドラム６９
内のボイラ水は、降水管７０を経由して１次急冷熱交６
１の外筒７１の下端と、降水管７２を経由して２次急冷
熱交６２の外筒７３にそれぞれ供給される。そして内筒
６５及び配管６６内を通る分解ガスとボイラ水との間で
熱交換が行なわれ、スチーム化したボイラ水は上昇管７
４、７５を経由してスチームドラム６９に送られる。上
記の構成によると、分解ガスを急冷することができ、炭
化物の生成付着が減少して清掃周期を長くすることがで
きるが、構造が複雑で圧力損失が増大する。
【発明が解決しようとする課題】従来の急冷熱交換器に
あっては、１次急冷熱交によって回収しきれなかった分
解ガスの顕熱を、多管式の２次急冷熱交によって回収す
るものであり、構造が複雑であるという問題があった。
この分解ガスの顕熱を１次急冷熱交のみで回収しようと
すると、二重管の管長を著しく長くしなければならず、
構造設計上無理であった。また、中間配管があるため圧
力損失が増大するという欠点もあった。本発明の目的
は、清掃周期を長くすることができ、圧力損失の少ない
簡単な構造の急冷熱交換器を提供することにある。
あっては、１次急冷熱交によって回収しきれなかった分
解ガスの顕熱を、多管式の２次急冷熱交によって回収す
るものであり、構造が複雑であるという問題があった。
この分解ガスの顕熱を１次急冷熱交のみで回収しようと
すると、二重管の管長を著しく長くしなければならず、
構造設計上無理であった。また、中間配管があるため圧
力損失が増大するという欠点もあった。本発明の目的
は、清掃周期を長くすることができ、圧力損失の少ない
簡単な構造の急冷熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る急冷熱交換器は、加熱媒体を冷却媒体
により急速に冷却する急冷熱交換器において、加熱媒体
が通過する第１の内筒と、第１の内筒の外周との間に冷
却媒体の環状流路を形成する外筒と、第１の内筒内に配
設され冷却媒体の環状流路を形成する第２の内筒とを具
備したことを特徴とする。
め、本発明に係る急冷熱交換器は、加熱媒体を冷却媒体
により急速に冷却する急冷熱交換器において、加熱媒体
が通過する第１の内筒と、第１の内筒の外周との間に冷
却媒体の環状流路を形成する外筒と、第１の内筒内に配
設され冷却媒体の環状流路を形成する第２の内筒とを具
備したことを特徴とする。
【作用】本発明の急冷熱交換器によれば、第１の内筒内
を通る加熱媒体は、外筒内を通る冷却媒体と第２の内筒
内を通る冷却媒体とにより内側及び外側から冷却され
る。従って伝熱面積が増大し急速冷却が可能となる。し
かも急冷熱交は１段で構成されるため中間配管が不要と
なり、圧力損失が低くなる。
を通る加熱媒体は、外筒内を通る冷却媒体と第２の内筒
内を通る冷却媒体とにより内側及び外側から冷却され
る。従って伝熱面積が増大し急速冷却が可能となる。し
かも急冷熱交は１段で構成されるため中間配管が不要と
なり、圧力損失が低くなる。
【実施例】本発明の一実施例を図１を参照しながら説明
する。図１に示すように、急冷熱交本体１は、外筒２、
第１の内筒３、第２の内筒４及び内管５が同心上に配設
されて構成されている。外筒２は第１の内筒３の外周を
覆って密閉された構造となっており、下端に降水管ノズ
ル６を経由して降水管ブランチ７が接続されている。そ
して降水管ブランチ７は降水管ヘッダ８に接続されてい
る。また外筒２の上端には同様に上昇管ノズル９及び上
昇管ブランチ１０を経由して上昇管ヘッダ１１が接続さ
れている。第１の内筒３の下端には少くとも１個の分解
ガス入口ノズル１２を経由してて高温ガス配管１３が接
続されており、底部には分解ガスの滞留を防止するため
のコア１４を有するメクラフランジ１５が取り付けられ
ている。また第１の内筒３の上端近傍には分解ガス出口
ノズル１６が設けられており、ノズル１６には分解ガス
ダクト１７を経由して分解ガスヘッダ１８が接続されて
いる。さらに第１の内筒３の上端には、フランジ１９を
介してキャップ２０が気密に装着されている。 第２の
内筒４の下端はキャップ２１によって密閉されており、
この部分に衝突する分解ガスの熱衝撃に耐えるように、
キャップ２１の表面にはセラミックなどの耐熱コーテイ
ング２２が施されている。第２の内筒４の上端はキャッ
プ２０を気密に貫通しており、キャップ２３によって気
密に覆われている。またキャップ２３の上端開口部はフ
ランジ２４によって密閉されている。さらにキャップ２
３には上昇管ノズル２５を介して上昇管ブランチ２６が
取り付けられており、上昇管ブランチ２６は上昇管ヘッ
ダ２７に接続されている。内管５は第２の内筒４の中心
軸に沿って内筒４内に挿入されており、内管５の下端は
第２の内筒４の下端のキャップ２１の内面に近接して開
口している。また内管５の上部はフランジ２４の中心を
気密に貫通して突出しており、降水管ブランチ２８を経
由して降水管ヘッダ２９に接続されている。次に図２を
参照しながら本実施例の作用を説明する。図示しない分
解炉に設けられた反応管３１から発生する分解ガス（加
熱媒体）は、上昇管ブランチ１３を経由して第１の内筒
３の底部に入る。そして第１の内筒３の内周と第２の内
筒４の外周との間に形成される狭い環状流路３２内を上
昇する。一方、スチームドラム３３内のボイラ水（冷却
媒体）は降水管３４、降水管ヘッダ８、降水管ブランチ
７を通って外筒２の底部に入る。そして外筒２の内周と
第１の内筒３の外周との間に形成される環状流路３５内
を上昇する。同時にスチームドラム３３内のボイラ水は
降水管３６、降水管ヘッダ２９、降水管ブランチ２８を
経由して内管５の上端に入る。そして内管５内を下降し
第２の内筒４の底部に達した後、第２の内筒４の内周と
内管５の外周との間に形成される環状流路３７内を上昇
する。第１の内筒３内を上昇する分解ガスは、第１の内
筒３の外側からと、第２の内筒４の外側からとの両面か
ら急速に冷却される。冷却された分解ガスは分解ガスダ
クト１７と分解ガスヘッダ１８を通って次工程へ送られ
る。また環状流路３５、３７内を上昇し、加熱されてス
チーム化されたボイラ水は、それぞれ上昇管ブランチ１
０、上昇管ヘッダ１１及び上昇管ブランチ２６、上昇管
ヘッダ２７を通り、上昇管３８に集められてスチームド
ラム３３に送られる。なお、スチームドラム３３には通
常複数の急冷熱交が接続されているため、上昇管３８及
び降水管３４、３６はそれぞれヘッダ１１、２７、８、
２９を有している。また第１の内筒３、第２の内筒４及
び内管５の接続部にはそれぞれフランジ１９、２４が設
けられているため、容易に抜き出すことが可能である。
また第１の内筒３の下端に設けられたメクラフランジ１
５を取り外すことにより、キヤップ２１の点検を行なう
ことができる。本実施例によれば、環状流路３２内を流
れる分解ガスを流路の内周側と外周側の両側から冷却す
るようにしたので、分解ガスを急冷することができ清掃
周期を長くすることができる。また急冷熱交が一段で構
成されているため、構造が簡単で安価となり、しかも圧
力損失を低減することができる。図３に本発明の他の実
施例を示す。図において、図１に示す実施例の部分に対
応する部分には同一符号を付して示し、その説明を省略
する。本実施例は分解炉からの分解ガスを急冷熱交本体
１の上部から供給し、下部に排出するようにしたもので
あり、基本構造は図１に示す実施例と同様である。この
場合は第１の内筒３の上端に本体ノズル４１を設け、本
体ノズル４１にパージスチーム導管４２を取り付けてあ
り、第２の内筒４の上端にスリーブノズル４３が設けら
れている。また分解ガス出口ノズル１６は第１の内筒３
の下端に設けられており、出口ノズル１６と分解ガスダ
クト１７とはフランジ４４で接続されている。さらに耐
熱コーテイング２２は第２の内筒４の上部外周の、分解
ガス入口ノズル１２に対向する位置に形成されている。
本実施例は分解炉の構造上急冷熱交と分解炉との配置関
係が、分解ガスを上部から供給するようになる場合に適
用され、前述した実施例と同様の効果が得られる。各実
施例はエチレン分解炉から発生する分解ガスを冷却する
場合について説明にしたが、他の分解炉などについても
応用することができる。
する。図１に示すように、急冷熱交本体１は、外筒２、
第１の内筒３、第２の内筒４及び内管５が同心上に配設
されて構成されている。外筒２は第１の内筒３の外周を
覆って密閉された構造となっており、下端に降水管ノズ
ル６を経由して降水管ブランチ７が接続されている。そ
して降水管ブランチ７は降水管ヘッダ８に接続されてい
る。また外筒２の上端には同様に上昇管ノズル９及び上
昇管ブランチ１０を経由して上昇管ヘッダ１１が接続さ
れている。第１の内筒３の下端には少くとも１個の分解
ガス入口ノズル１２を経由してて高温ガス配管１３が接
続されており、底部には分解ガスの滞留を防止するため
のコア１４を有するメクラフランジ１５が取り付けられ
ている。また第１の内筒３の上端近傍には分解ガス出口
ノズル１６が設けられており、ノズル１６には分解ガス
ダクト１７を経由して分解ガスヘッダ１８が接続されて
いる。さらに第１の内筒３の上端には、フランジ１９を
介してキャップ２０が気密に装着されている。 第２の
内筒４の下端はキャップ２１によって密閉されており、
この部分に衝突する分解ガスの熱衝撃に耐えるように、
キャップ２１の表面にはセラミックなどの耐熱コーテイ
ング２２が施されている。第２の内筒４の上端はキャッ
プ２０を気密に貫通しており、キャップ２３によって気
密に覆われている。またキャップ２３の上端開口部はフ
ランジ２４によって密閉されている。さらにキャップ２
３には上昇管ノズル２５を介して上昇管ブランチ２６が
取り付けられており、上昇管ブランチ２６は上昇管ヘッ
ダ２７に接続されている。内管５は第２の内筒４の中心
軸に沿って内筒４内に挿入されており、内管５の下端は
第２の内筒４の下端のキャップ２１の内面に近接して開
口している。また内管５の上部はフランジ２４の中心を
気密に貫通して突出しており、降水管ブランチ２８を経
由して降水管ヘッダ２９に接続されている。次に図２を
参照しながら本実施例の作用を説明する。図示しない分
解炉に設けられた反応管３１から発生する分解ガス（加
熱媒体）は、上昇管ブランチ１３を経由して第１の内筒
３の底部に入る。そして第１の内筒３の内周と第２の内
筒４の外周との間に形成される狭い環状流路３２内を上
昇する。一方、スチームドラム３３内のボイラ水（冷却
媒体）は降水管３４、降水管ヘッダ８、降水管ブランチ
７を通って外筒２の底部に入る。そして外筒２の内周と
第１の内筒３の外周との間に形成される環状流路３５内
を上昇する。同時にスチームドラム３３内のボイラ水は
降水管３６、降水管ヘッダ２９、降水管ブランチ２８を
経由して内管５の上端に入る。そして内管５内を下降し
第２の内筒４の底部に達した後、第２の内筒４の内周と
内管５の外周との間に形成される環状流路３７内を上昇
する。第１の内筒３内を上昇する分解ガスは、第１の内
筒３の外側からと、第２の内筒４の外側からとの両面か
ら急速に冷却される。冷却された分解ガスは分解ガスダ
クト１７と分解ガスヘッダ１８を通って次工程へ送られ
る。また環状流路３５、３７内を上昇し、加熱されてス
チーム化されたボイラ水は、それぞれ上昇管ブランチ１
０、上昇管ヘッダ１１及び上昇管ブランチ２６、上昇管
ヘッダ２７を通り、上昇管３８に集められてスチームド
ラム３３に送られる。なお、スチームドラム３３には通
常複数の急冷熱交が接続されているため、上昇管３８及
び降水管３４、３６はそれぞれヘッダ１１、２７、８、
２９を有している。また第１の内筒３、第２の内筒４及
び内管５の接続部にはそれぞれフランジ１９、２４が設
けられているため、容易に抜き出すことが可能である。
また第１の内筒３の下端に設けられたメクラフランジ１
５を取り外すことにより、キヤップ２１の点検を行なう
ことができる。本実施例によれば、環状流路３２内を流
れる分解ガスを流路の内周側と外周側の両側から冷却す
るようにしたので、分解ガスを急冷することができ清掃
周期を長くすることができる。また急冷熱交が一段で構
成されているため、構造が簡単で安価となり、しかも圧
力損失を低減することができる。図３に本発明の他の実
施例を示す。図において、図１に示す実施例の部分に対
応する部分には同一符号を付して示し、その説明を省略
する。本実施例は分解炉からの分解ガスを急冷熱交本体
１の上部から供給し、下部に排出するようにしたもので
あり、基本構造は図１に示す実施例と同様である。この
場合は第１の内筒３の上端に本体ノズル４１を設け、本
体ノズル４１にパージスチーム導管４２を取り付けてあ
り、第２の内筒４の上端にスリーブノズル４３が設けら
れている。また分解ガス出口ノズル１６は第１の内筒３
の下端に設けられており、出口ノズル１６と分解ガスダ
クト１７とはフランジ４４で接続されている。さらに耐
熱コーテイング２２は第２の内筒４の上部外周の、分解
ガス入口ノズル１２に対向する位置に形成されている。
本実施例は分解炉の構造上急冷熱交と分解炉との配置関
係が、分解ガスを上部から供給するようになる場合に適
用され、前述した実施例と同様の効果が得られる。各実
施例はエチレン分解炉から発生する分解ガスを冷却する
場合について説明にしたが、他の分解炉などについても
応用することができる。
【発明の効果】本発明によれば、第１の内筒内の環状流
路を流れる加熱媒体を外側の外筒内と内側の第２の内筒
内とをそれぞれ流れる冷却媒体によって冷却するように
したので、加熱媒体は内周側と外周側の両側から冷却す
ることができ、急速冷却が可能となって清掃周期を長く
することができる。また急冷熱交は一段で構成されてい
るので、構造が簡単で安価となり、圧力損失を低減する
ことができる。
路を流れる加熱媒体を外側の外筒内と内側の第２の内筒
内とをそれぞれ流れる冷却媒体によって冷却するように
したので、加熱媒体は内周側と外周側の両側から冷却す
ることができ、急速冷却が可能となって清掃周期を長く
することができる。また急冷熱交は一段で構成されてい
るので、構造が簡単で安価となり、圧力損失を低減する
ことができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 加熱媒体を冷却媒体により急速に冷却す
る急冷熱交換器において、前記加熱媒体が通過する第１
の内筒と、該第１の内筒の外周との間に前記冷却媒体の
環状流路を形成する外筒と、前記第１の内筒内に配設さ
れ前記冷却媒体の環状流路を形成する第２の内筒とを具
備したことを特徴とする急冷熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005591A JPH0650676A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 急冷熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005591A JPH0650676A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 急冷熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650676A true JPH0650676A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=13707552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005591A Pending JPH0650676A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 急冷熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650676A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079954A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Sanyo Sekiyu Kagaku Kk | サンプリング方法およびその装置 |
| JP2017146021A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 栗田エンジニアリング株式会社 | 二重管式蒸発管の洗浄方法 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP8005591A patent/JPH0650676A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079954A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Sanyo Sekiyu Kagaku Kk | サンプリング方法およびその装置 |
| JP2017146021A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 栗田エンジニアリング株式会社 | 二重管式蒸発管の洗浄方法 |
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