JPS59196771A - コンバスタ−ノ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はに命延長ケ図ったコンパスタ−ノーズに関する
ものである。

化学プラン１・の反応器に用いられる一般のコンパスグ
ーの形状ケ第１図に示す。

第１図において、コンパスタ−は燃料（重油等）ケ噴射
するノズル２と、該ノズル２の周囲ケ取りかこむ形で燃
焼用酸累・水蒸気の通路の外壁音形成するコンパスタ−
ノーズ５かラ構成される。なお、図中の１は耐ｊ火レン
ガ、４け燃焼（反応）室ｒ示している。

ところで、一般にり３゛）焼温度ｉ７ｌー非′帛に高温
で、７ノ−ズ５壁位置における受熱熱９荷ｑ乞ｉ　１．
　２　Ｘｌ　０６Ｋｃａｌ／ｍ２ｈ　　と非常に高いた
め、ノーズ５Ｖｉ従来内部水冷構造がとられていろ。こ
のノーズの詳細構造ケ第２図（Ａ）と同図のＡ−／４断
面図である第２図（ＢＩ　Ｋ示す。

第２図（Ａ）、　（１３）において、ノーズ壁７の裏面
は水噴射ノズル６カ・ら供給され１こ旋回水流で強制冷
却（強制対流沸騰伝熱）される。なお、図中の５は冷却
水入口、８ｉｊ：氷室ゲ示しており、強制冷却に使用さ
れた後の加熱水（又は水蒸気）は図示省略の出口から排
出される。

しかし、第２図（ＡＪ，　（Ｂ）に示すものの場合、水
流が不安定となることがあり、確実な冷却効果をあげ得
す、寿命？短くすることがある。

また、ノーズ壁７の肉厚は、反応室内圧力が５　０　Ｖ
＝ｇ／ｃｍ２と一般に高圧のため、耐圧強吸設８１上１
０問程度と厚肉とする必要がある。

更Ｋ、ノーズ材質としては、その耐熱性及ひ燃焼負側表
面の耐摩耗性・耐腐食性から、第３図に示すように、母
材として低合金鋼（Ｏｒ−Ｍ。

鋼１７Ｂケ用い、溶焼ネ側面に硬度が高く、高温強度等
が優れた耐熱金属ハステロイＸ７ＡＱ肉盛りした材質組
合せのもの孕用いている。なお、図中の１は耐火レンガ
會、温度（℃１の表示は温度分布の推定値ケ示している
。

第４図（Ａ）、　（Ｂ）にノーズ部の温度分布の推定（
ｔｆｆｐ　Ｃｒ−Ｍｏ　鋼単肉材の場合と、ハステロイ
Ｘ７．ｒ肉盛りした場合とについて比較して示す。

第４図（Ａ）に示すようにＣｒ−Ｍｏ＠の単肉材（肉厚
１０助）の場合は、炉側メタル表面温度が４６８℃程度
とＣ！ｒ−Ｍｏ鋼の使用限界温度に近く、この状態では
材質の温度による硬度低下によりエロージョン等のトラ
ブル発生の事例がある。

第４図（Ｂ）に示すようにＯｒ−ＭＱ鋼（肉厚７醜）に
ハステロイＸ材表面り（肉厚４箇）したものでは、炉側
表面温度７０８℃、−・ステロイＸとＯｒ−Ｍｏ　鏑と
の肉材質境界部温度！１６５℃となる（第６図も合わせ
参照）。この−ステロイ肉盛りのものでは、炉側表面温
度がＪｌ−常に高いこと、及び線膨張率が大きく異なる
異種金杼のつなぎ合わせであること、により大きな熱応
力が発生し、ハステロイＸ材表面に割れ発生のトラブル
が生じることがある。

なお、Ｃｒ−ＭＯ（ｑの熱伝導率λ−５５ＫｃａｔＪ′
ｔｒｈ℃、ハステロイＸの熱伝導率λ＝　１４　Ｋｃｈ
ｔｌｎ山℃テする。

本発明は、Ｉｄ上のように現在非常に短寿命であるコン
パスタ−ノーズの寿命を延長して、ノーズコスト及びノ
ーズ取りかえ作業中の運転休止による生産停止の損失欠
低減するＩＣめになされたものである。

すなわち本発明は、化学ブラントの反応器用等に使用さ
孔るコンパスタ−ノーズにおいて、内部強制水冷の冷却
管會らせん状に巻いてノーズの殻部ゲ構成し、かつ隣り
合う上記冷却管同志の接合ｒすき間ｒあけた部分的な接
合とすることによりノーズの殻部に囲まれた部分子反応
室と気密構造としないこと？特徴とするコン／（スター
ノーズに関するものである。

本発明のアイデアとして新しい点は、ノーズの殻部（外
壁）７蛇管状に巻いた冷却管で構成することにより、壁
肉厚のうす白化と、これに伴うメタル温度の低減が計れ
る点、及び隣り合う冷却管同志？すき間？あけて部分的
に接合することにより、耐圧構造全不要とする点にある
。

第５図は本発明コンパスタ−ノーズの一実施態様例の構
造を示す図である。

第５図において、ノーズの殻部はらせん状に巻いた冷却
管ＩＮＫよって構成される。冷却水は入口１２よ勺入り
、出口１５より出る。らせん状に巻いた冷却管１１の隣
り合う管同志の間のすき間は形状固定のため部分的に溶
接等の方法で接合されているが、ガスシール構造ではな
いため耐圧檜造である必要はない。なお、図中の４は燃
焼（反応）室ケ示している。

マタ本発明コンパスターノーズは、第５図中の１５で示
す空間に綿状の断熱材、例えば、アルミナ系ｌＯｒ熱材
（例：商品名サフイールン、シリカ系断熱材（例　商品
名力オウール、ガラスウールン等？光填してもよい。

以上のように構成される本発明コンノ）スターノーズに
おいて、炉内からの対流又はふく射による熱負荷は冷却
管１１内ケ流れる水によってす１とんど吸収される。−
１ｋ、冷却管１１群で炉内と分離されＬ空間部１５に炉
内ガスが侵入するが、該ガスは滞留した状態となり、ガ
スの入れ替りは少ないので、これによる熱の移動はほと
んどない。

次に、本発明コンパスタ−ノーズによる効果を具体劣等
ケあげて説明する。

Ｆｉｌ　　冷却管１１として例えば以下の寸法ケ選定し
たとする。

管外径：Ｉ５．９ゾ 肉　　埋　：２．０　間 材　質：　５ＴＢＡ　Ｉ　２ この場合、管１１外表面の温度は１９４℃と非常に低く
なるので、管１１のメタル表面の硬度も高い値で維持で
さ、エロージョン等の心配もない。また、管１１自体の
形状が単純で、ｇ＋＋内外面の温度差も小さい（外表面
１９４℃、内表面１２５℃）ので、熱応力の問題も少な
い。

（２）　　隣り合う管１１同志の温度差にもとずく熱応
力は、管１１同志ヶ完全に固定してないので、容管の少
しの膨張で逃げることができる。

（３）管１１内面の冷却は強制循環によシ水？供給する
ことで確実な冷却効果が期待できるので、第２図に示す
従来型の水噴射冷却にみられろ水流れの不安定要素がな
い。

万お、冷却管１）の材質としては、上記の５ＴＥＡ＋２
　　の他に、５ＴＢＡ、　２４．５ＴＢＡ　２２、他の
低合金炭素鋼、一般炭素鋼、ステンレス鋼等多種のもの
が使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のコンパスタ−の構造ヶ示す図、第２図（
Ａ）、　（Ｂ）は従来のコンパスタ−ノーズの構造の一
例ｒ示す図で、第２図（Ｂ）は第２図（ＮのＡ−Ａ断面
図、第３図は従来のコンパスタ−ノーズ壁の構造の一例
ｒ示す図、第４図（Ａ１．　（Ｂ）は従来のコンパスタ
−ノーズ壁における温度分布の推定値ｒ示す図、第５図
は本発明コンパスクーノーズの一実施謔様例ｒ示す図で
ある。 復代理人　　内　Ｈ］　　　明 復代理人　　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 化学プラントの反応器用等に使用されるコンパスタ−ノ
   ーズにおいて、内部強制水冷の冷却管ケらせん状に巻い
   てノーズの殻部會構成し、かつ隣り合う上記冷却管同志
   の接合をすき間をあけた部分的な接合とすることによシ
   ノーズの殻部に四重れ７を部分を反応室と気密構造とし
   ないことｒ特徴とするコンパスタ−ノーズ。