JPH09329299A - 高温圧力容器のスカート部構造 - Google Patents

高温圧力容器のスカート部構造

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JPH09329299A
JPH09329299A JP8150891A JP15089196A JPH09329299A JP H09329299 A JPH09329299 A JP H09329299A JP 8150891 A JP8150891 A JP 8150891A JP 15089196 A JP15089196 A JP 15089196A JP H09329299 A JPH09329299 A JP H09329299A
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JP
Japan
Prior art keywords
pressure vessel
skirt
temperature
hollow space
skirt part
Prior art date
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Pending
Application number
JP8150891A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihisa Ozawa
幸久 小澤
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱又は冷却を急速に行う場合でもゆっくり
と行う場合でも、大形の高温圧力容器のスカート取付部
に高応力部を発生させることなく加熱又は冷却ができる
高温圧力容器のスカート部構造を提供する。 【解決手段】 圧力容器3を支持する円筒形スカート部
11と、スカート部の内側に設けられ、かつ圧力容器,
スカート部,及び保温材で囲まれたドーナツ状中空空間
13と、圧力容器内のガスをドーナツ状中空空間内に供
給するスカート加熱管15と、スカート加熱管に取り付
けられた流量調節弁16とを備え、ドーナツ状中空空間
13をホットボックスとして作用させて、圧力容器とス
カート部の間の輻射伝熱を促進し、同時に圧力容器内の
ガス(例えば高温空気)をドーナツ状中空空間内に供給
して、スカート部をこのガスで加熱又は冷却し、スカー
ト部の温度を圧力容器の温度に近づける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温で使用する圧
力容器のスカート部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】高温で使用する大形圧力容器(例えば、
加圧流動層の格納容器)では、起動停止の度に、圧力容
器の温度が常温と高温(例えば約300〜350℃)と
の間を加熱/冷却され、その度に圧力容器を支持するス
カート取付部に大きな温度勾配ができ、部分的に大きな
熱応力が発生する。このため、かかる高温圧力容器で
は、安全側で見た温度分布にて強度計算解析を行い、大
きな熱応力に耐え得る構造とすると共に、図2(A)に
示すように、スカート1の取付部1aを保温材5で保温
して圧力容器3とスカート取付部1aとの温度差を低減
すると共に、圧力容器3の起動停止(加熱/冷却)をゆ
っくりと行っている。なおこの図で、二点鎖線は常温時
の圧力容器を示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし装置の運転上の
必要性(例えば、内部機器の故障等)により急速な加熱
/冷却が不可欠である場合があり、大きな温度勾配が発
生して、スカート取付部1aに図2(B)に示すような
高応力部が発生し疲労損傷を受けるおそれがある。ま
た、ゆっくりと加熱/冷却を行う場合でも、計画通りの
温度分布が得られず、スカート取付部に大きな応力が発
生しやすい問題点があった。
【0004】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、加
熱又は冷却を急速に行う場合でもゆっくりと行う場合で
も、大形の高温圧力容器のスカート取付部に高応力部を
発生させることなく加熱又は冷却ができる高温圧力容器
のスカート部構造を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧力容
器を支持する円筒形スカート部と、該スカート部の内側
に設けられ、かつ圧力容器,スカート部,及び保温材で
囲まれたドーナツ状中空空間と、前記圧力容器内のガス
をドーナツ状中空空間内に供給するスカート加熱管と、
該スカート加熱管に取り付けられた流量調節弁と、を備
えたことを特徴とする高温圧力容器のスカート部構造が
提供される。
【0006】上記本発明の構成によれば、ドーナツ状中
空空間をホットボックスとして作用させて、圧力容器と
スカート部の間の輻射伝熱を促進し、同時に圧力容器内
のガス(例えば高温空気)をドーナツ状中空空間内に供
給して、スカート部をこのガスで加熱又は冷却し、スカ
ート部の温度を圧力容器の温度に近づけることができ
る。従って、加熱又は冷却を急速に行う場合でもゆっく
りと行う場合でも、大形の高温圧力容器のスカート取付
部に高応力部を発生させることなく、加熱又は冷却する
ことができる。
【0007】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
スカート取付部の温度を検出する温度センサーと、該温
度センサーの出力により前記流量調節弁を制御する温度
制御装置とを更に備える。この構成により、スカート取
付部の温度分布を温度センサーで検出しながら、温度制
御装置によりホットボックスに供給するガス量を調節
し、これによりスカート取付部の非定常温度分布を制御
することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図1は、本発明による高温圧力容器のスカート部構造図
である。この図に示すように、本発明のスカート部構造
では、圧力容器3を支持する円筒形スカート部11と、
スカート部11の内側に設けられ圧力容器3,スカート
部11,及び保温材12で囲まれたドーナツ状中空空間
13とを備えている。
【0009】円筒形スカート部11は、その下端が基礎
用の鉄骨に固定され或いはコンクートで埋設されて、圧
力容器3の大重量(例えば加圧流動層では4500トン
以上)を基礎部に円滑に伝えるようになっている。この
円筒形スカート部11の上端は、圧力容器3の下部に溶
接されている。なお、圧力容器3への取付部11aは、
容器との接続部を厚肉にし、下方に向かって肉厚が漸減
するように構成するのがよい。この構成により、圧力容
器3からの伝熱量を漸減させて熱応力の発生を抑制する
ことができる。
【0010】保温材12は、圧力容器3とスカート部1
1で挟まれた断面が三角形の空間(ドーナツ状中空空間
13)を除いて施工されている。すなわち、高温圧力容
器3のほとんどの外面、及び円筒形スカート部11のほ
とんどの外面に保温材12が取り付けられ、放熱ロスを
防いでいるが、ドーナツ状中空空間13は保温せず、こ
の空間をホットボックスとして作用させるようになって
いる。なお、ドーナツ状中空空間13は、その内面を切
頭円錐形の板14で閉じられているが、この円錐板14
には、少なくとも1つの開口14aが設けられている。
この構成により、ドーナツ状中空空間13は気密空間で
はなく、開口14aを通して内部のガスが外気と連通し
内部を常圧に保持するようになっている。
【0011】上述した本発明の構成により、ドーナツ状
中空空間13内の空気が圧力容器3からの伝熱により高
温になり、スカート部11を対流伝熱で加熱すると共
に、圧力容器3からの輻射によってもスカート部11を
加熱することができる。また、冷却時にも同様に対流伝
熱と輻射伝熱により両者の温度差を低減するように作用
する。なお、輻射伝熱を促進するために、ドーナツ状中
空空間13の内面を輻射率の高い黒色に着色するのがよ
い。
【0012】本発明の高温圧力容器のスカート部構造で
は、更に、圧力容器3内のガス(例えば約350℃、1
7ataの高温空気)をドーナツ状中空空間13内に供
給するスカート加熱管15と、スカート加熱管15に取
り付けられた流量調節弁16とを備えている。また、こ
の実施形態では、スカート取付部11aの温度を検出す
る温度センサー18と、温度センサー18の出力により
流量調節弁16を制御する温度制御装置19とを備えて
いる。なお、流量調節弁16は減圧機能を有しており、
ドーナツ状中空空間13に常圧に近い圧力を供給するよ
うになっているのがよい。温度センサー18には、例え
ば熱電対を用いることができる。
【0013】上述した構成により、スカート取付部11
aの温度分布を温度センサー18で検出しながら、温度
制御装置19によりホットボックス13に供給するガス
量を調節し、これによりスカート取付部11aの非定常
温度分布を制御することができる。従って、ドーナツ状
中空空間13をホットボックスとして作用させて、圧力
容器3とスカート部11の間の輻射伝熱を促進し、同時
に圧力容器3内のガス(例えば高温空気)をドーナツ状
中空空間13内に供給して、スカート部11をこのガス
で強制的に対流させて熱交換させて加熱又は冷却し、ス
カート部11の温度を圧力容器3の温度に近づけること
ができる。従って、加熱又は冷却を急速に行う場合でも
ゆっくりと行う場合でも、大形の高温圧力容器3のスカ
ート取付部11に高応力部を発生させることなく、加熱
又は冷却することができる。
【0014】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。
【0015】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ホ
ットボックス内を強制的に対流させ、スカート部の温度
を加熱/冷却することにより、スカート部の温度を圧力
容器の温度に近づけることができ、スカート取付部の
たわみが圧力容器の膨張とほぼ等しくなるので、スカー
ト取付部に大きな熱応力が発生しなくなり、温度管理
を行うことにより、修理やメンテナンスのために急冷却
する場合でも、圧力容器の収縮に円滑に追従させること
ができる。
【0016】従って、本発明の高温圧力容器のスカート
部構造は、加熱又は冷却を急速に行う場合でもゆっくり
と行う場合でも、大形の高温圧力容器のスカート取付部
に高応力部を発生させることなく加熱又は冷却ができる
等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高温圧力容器のスカート部構成図
である。
【図2】従来の高温圧力容器のスカート部構成図であ
る。
【符号の説明】
1 スカート部 1a スカート取付部 2 ホットボックス(保温のない空間) 3 圧力容器 5 保温材 11 スカート部 11a スカート取付部 12 保温材 13 中空空間(ホットボックス) 15 スカート加熱管 16 流量調節弁 18 温度センサー 19 温度制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力容器を支持する円筒形スカート部
    と、該スカート部の内側に設けられ、かつ圧力容器,ス
    カート部,及び保温材で囲まれたドーナツ状中空空間
    と、前記圧力容器内のガスをドーナツ状中空空間内に供
    給するスカート加熱管と、該スカート加熱管に取り付け
    られた流量調節弁と、を備えたことを特徴とする高温圧
    力容器のスカート部構造。
  2. 【請求項2】 前記スカート取付部の温度を検出する温
    度センサーと、該温度センサーの出力により前記流量調
    節弁を制御する温度制御装置と、を更に備えることを特
    徴とする請求項1に記載の高温圧力容器のスカート部構
    造。
JP8150891A 1996-06-12 1996-06-12 高温圧力容器のスカート部構造 Pending JPH09329299A (ja)

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Cited By (3)

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