JPS59248B2 - コウオンガスニツウズルリユウタイツウロソウチ - Google Patents

コウオンガスニツウズルリユウタイツウロソウチ

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JPS59248B2
JPS59248B2 JP50085296A JP8529675A JPS59248B2 JP S59248 B2 JPS59248 B2 JP S59248B2 JP 50085296 A JP50085296 A JP 50085296A JP 8529675 A JP8529675 A JP 8529675A JP S59248 B2 JPS59248 B2 JP S59248B2
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JP
Japan
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tube
gas
inner tube
outer tube
present
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JP50085296A
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English (en)
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JPS529672A (en
Inventor
靖史 中嶋
隆治 豊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS529672A publication Critical patent/JPS529672A/ja
Publication of JPS59248B2 publication Critical patent/JPS59248B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90Heating or cooling systems
    • B01F35/92Heating or cooling systems for heating the outside of the receptacle, e.g. heated jackets or burners

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高温ガスに通ずる流体通路装置、殊に高温ガス
中へ流体を注入するまたは高温ガスを吸引する装置に関
する。
高温ガス中へ流体を注入する場合の例としては、例えば
ボイラの特定温度領域の高温燃焼ガス中へアンモニア(
NH。
)等を注入拡散して燃焼ガス中の窒素酸化物(N0x)
を低減するというように、高温ガス中へ気体、液体その
他の流動性物質を注入拡散してガス性状を変化させる目
的であるいはガスに接触する金属、非金属物体の腐蝕等
防止の目的でおこなわれる。一方、高温ガスを吸引する
場合の例としては、例えばガス温度を計測する目的で、
ガス性状を分析する目的で、特定ガスの存在を知る目的
であるいは吸引ガスを他の用途に使用する目的でおこな
われる。
本発明は高温ガス中へ流体を注入しまたは高温ガスを吸
引するのに内管、中間管および外管よりなる三重式内管
を利用することを特徴とするが、常者の場合においては
その類例はなく、一方後者の場合においてはその類例、
ぱ若干あるが従来のものではその冷却能力不十分なため
に高温ガス中での連続使用に耐えることができず、また
熱伸び差に起因する熱応力により損傷する等の欠点があ
つた。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高温
ガス中へ流体を注入する装置としては全<新規なものを
、また高温ガスを吸引する装置としては前述した欠点を
除去した好適なものを提供することを目的とする。
本発明の特徴または新規な点を列挙すれば次の如くであ
る。
(1)三重式円管の内側円管部を高温ガス中への注入物
質の注入流路または高温ガスの吸引流路とし、高温ガス
による本発明装置の過熱を防止するために中間および外
側の円環部を冷却媒体の往復流路として構成しコンパク
トな片端支持装置にしたこと。
(2)三重管相互の熱伸び差を完全に吸収し熱応力によ
る装置の損壊防止のために特殊な端部構造にしたこと。
(3)必要に応じて外側円環部に螺旋状スペーサを配し
冷却効果を高めるようにしたこと。
以下第1図卦よび第2図を参照して本発明を高温ガス中
へ流体を注入する装置に適用した場合のその好適な一実
施例について詳細に説明する。
第1図および第2図において、参照番号1は本発明装置
を総括的に示す。本発明装置1は、外管2、中間管3訃
よび内管4よりなる三重式円管装置によつて構成されて
いる。内管4の中空部は、本発明装置1の外部に充満す
る高温ガス18中に注入する気体、液体その他の流動性
物質19の流路9となつている。内管4と中間管3とに
より中間円環部6が、また中間管3と外管2とにより外
側円環部8がそれぞれ形成されている。本発明装置1の
先端に卦いて、外管2および内管4は、中間管3よりも
長手方向に若干延長され、端板5を介して互いに接続さ
れて端部空間7を形成している。
したがつて、中間円環部6および外側円環部8は、端部
空間7を介して連続または連通し、水、蒸気その他の冷
却媒体20の通路6,7,8を構成する。一方、本発明
装置1の後端に卦いて、外管2と中間管3は端板12を
介して溶接等の方法により気密に互いに接合されている
。 二中間管3は外管2よりも長手方向に延長され、そ
の端部に端板13が接合されている。また、内管4は中
間管3よりも長手方向に延長され、その端部付近にフラ
ンジ14が接合されている。端板13とフランジ14は
フレキシブルホースあるい5はエキスパンシヨンジヨイ
ント等の適当な可撓性物体15を介して気密に互いに接
続されている。中間管3に接合された端板13は内管4
に固定されることなくクリアランス16を保つて自由に
スライドできる構造となつている。中間管3の端部3付
近に冷却媒体20の入口ノズル10が、また外管2の端
部付近に出口ノズル11がそれぞれ接合されている。内
管4および中間管3の外表面には、冷却媒体20の流れ
を妨げない程度の適当な配置で突起状のスペーサ17が
設けられている。スペ4ーサ17は各円管2,3,4相
互の間隔保持のために設置されているものであるが、各
円管の熱伸び差による長手方向の移動に対しては自由と
なつている。本発明装置1は、先端すなわち注入物質1
9の噴出口22側から高温ガス18の充満する煙道内に
挿入され煙道壁26を境に後端は煙道の外部25に置か
か図面には示していない適当な支持装置によつて支持さ
れている。次にこのように構成された本発明装置の作用
について説明する。
この場合の本発明装置1は、ボイラ等の煙道内に充満す
る高温ガス18中に、気体、液体その他の流動性物質1
9を注入拡散してガス性状を変化させる目的で使用され
る注入装置であつて、注入物質19は本発明装置の後端
21から内管4の流路9内に入bその後先端22より高
温ガス18中へ噴出される。
一方、水、蒸気その他の冷却媒体20は入口ノズル10
を通つて中間管3と内管4で囲まれる中間円環部6内を
流れ、端部空間7で流れの方向を18『転向されて外管
2と中間管3で囲まれる外側円環部8内を流れ、高温ガ
ス18による外管2の過熱を冷却保護し出口ノズル11
を通つてその出口から出ていく。
この冷却媒体20の流量を適正にすることによりあるい
は外側円環部8の流路断面積を適正に選択することによ
り、高温ガス18にさらされる外管2の管壁温度をその
管の材質に見合う適正な温度に保ち、あるいは本発明装
置の目的にかなつた望ましい管壁温度に保つことが可能
である。また本発明装置の高温ガスにさらされる部分の
中でも特に先端部の端板5の冷却には注意を払う必要が
ある。したがつて、本発明装置では原則としては中間円
環部6を冷却媒体20の往路として使用しまだ高温ガス
18により加熱されていない低温の冷却媒体をまず端板
5の冷却に供し、しかる後に外側円環部8を復路としつ
つ外管2の冷却を行なうようにしてある。しかし、端板
5の冷却に余裕がある場合は、必要に応じ外側円環部8
を往路、訃よび中間円環部6を復路にしても何等差しつ
かえないことは勿論である。また、本発明装置に訃いて
、各円管のうち中間管3と内管4はほマ冷却媒体20の
温度に相当する比較的低温の状態にあるのに対し、高温
ガスに接触する外管2は比較的高温の状態にある。一方
、内管4は先端において端板5を介し外管2と接続して
おり、また中間管3は後端において端板12を介して外
管2に接続しているため、円管2,3,4相互の熱伸び
を容易に吸収して過大な熱応力の発生を防止しつつ、か
つ冷却媒体20に対し気密な構成を提供する必要がある
。このため、本発明装置においては、端板12と中間管
3の接続点を起点として外管2は長手方向a側に自由に
熱膨張することが可能となつている。この場合、端部空
間7の流路面積が増加する方向になるが端板5の冷却効
果に大きく影響する程の面積増加とはなり得ない。また
外管2の熱膨張による移動に伴ない内管4も長手方向a
側に移動する。この際の内管4と中間管3の相対変位を
自由に許容しながら冷却媒体20に対して気密構造を保
持する目的で、町撓物体15を介して内管4と中間管3
が連結されている。なお、端板13は微少のクリアラン
ス16を保持しつつ内管4とは自由に相対移動が可能で
あるが、中間管3と内管4のスペーサとしてまた何らか
の原因で町撓物体15の損傷があつた場合に冷却媒体2
0の外部への逸失を最少限に卦さえて本発明装置1を保
護する目的で設置されている。また、スペーサ17は前
述したように各円管2,3,4相互の間隔を保つために
設けられているものであるが、このほかに本発明装置全
体としての構造上の剛性を増す目的のためにも設けられ
ているものである。次に本発明の効果について述べれば
次の如くである。
高温ガス中へ流体を注入する場合においては、高温ガス
への注入物質は高温ガスによる極度の加熱、高温ガスと
の混合を受けることなく煙道内の所定の位置まで導びか
れガス中に噴射されねばならないが、本発明装置に卦い
ては三重式円管の採用により、外部円環部を冷却媒体の
流路として装置全体の冷却保護を行ない、かつ内部円管
内を流路とする注入物質を高温ガスから完全に遮蔽し注
入物質の温度を冷却媒体の温度以下に保持することがで
き、しかも非常にコンパクトにすることができる。
また、本発明装置に卦いては、外部円環部は同心対称な
2つの円環部から成り、これを冷却媒体の往復路として
いることにより片持噴射ノズルとしてその一端側に冷却
媒体の入口も出口も有し、わずかな冷却スペースで効果
的かつ均一な冷却をおこなうことができる。
更に本発明装置は三重管構造の採用により片持支持曲げ
モーメントに対して剛性のすぐれた構造であり、しかも
端部構造に配慮を加えて熱伸び差に対する変位が自由で
ある。すなわち、本発明装置においては、内管卦よぴ外
管の各先端を中間管の先端より長手方向にいくらか長く
して相互に接続すると共に外管と中間管とをそれらの後
端部において相互に接続し、内管と中間管とはそれらの
気密的相対的変位を自由に許す町撓物体によつて接続さ
れているため、内管、中間管卦よび外管相互の熱伸びを
容易に吸収して過大な熱応力の発生が防止される。以上
本発明を高温ガス中へ注入物質を注入する装置に適用し
た場合について詳述してきたが、本発明装置は種々の目
的のために高温ガスを吸引する装置にも適用することが
できることは勿論であり、この場合には内管内部は高温
ガスの吸引通路として使用されることは容易に理解され
よう。
以上本発明を第1図卦よび第2図に例示した具体例につ
いて詳述したが、本発明はこの特定の実施例に限定され
るものではなく、本発明の精神を逸脱しないで幾多の変
化変形がなし得るものである。例えば、第3図は本発明
装置の外側円環部の冷却効果をはかるための他の例を示
す。
中間管3の外表面にスペーサ17′が螺旋状に巻かれて
いる。このスペーサ17′の断面形状は円、四辺形その
他適当な形状のものが使用される。スペーサの断面直径
あるいは突起高さは外管2と中間管3で囲まれる外側円
環部8のすきまとほマ等しいが外管2と中間管3の相互
の伸び力巾由なように若干のクリアランスが保たれてい
る。冷却媒体20は中間円環部6を通つて端部空間7か
ら外側円環部8に入るが、この円環部8に卦いては螺旋
状スペーサ17′に囲まれる流路27に沿つて円環部を
螺旋状に流れてゆく。こうすることによつて冷却媒体2
0の流量が制限されている場合でも螺旋状スペーサ17
′のピツチを変え螺旋流路27の巾を変えることにより
流速を任意に選定して外管2の冷却を有効に行なうこと
ができる。なお、スペーサ17′は1本に限らず必要に
応じて複数本の螺旋で構成することもできる。またスペ
ーサ17′は外管2と中間管3の間隔を保つ役目も果す
ことは当然である。本発明の他の変形例として、第4図
は本発明装置の注入物質19の噴射端の1例を示す。
端板5に任意の噴射口28を設け、注入物質19の噴射
速度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す断面図、第2図は
第1図のA−A線断面図、第3図は本発明の他の実施例
を示す断面図、第4図は本発明の更に他の実施例を示す
断面図である。 1・・・・・・注入または吸引装置、2・・・・・・外
管、3・・・・・・中間管、4・・・・・・内管、5・
・・・・・端板、6・・・・・・中間円環部、7・・・
・・・端部空間、8・・・・・・外側円環部、9・・・
・・・流動活性物質注入または高温ガス吸引通路、10
・・・・・・入口ノズル、11・・・・・・出口ノズル
、1213・・・・・・端板、14・・・・・・フラン
ジ、15・・・・・・町撓性物体、16・・・・・・ク
リアランス、17,17′・・・・・・スペーサ、18
・・・・・・高温ガス、19・・・・・・流動活性物質
、20・・・・・・冷却媒体、21,22・・・・・・
端、25・・・・・・煙道外部、26・・・・・・煙道
壁、27・・・・・・螺旋流路、28・・・・・・噴射
口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内管、中間管および外管よりなる三重式内管で構成
    した中間および外側のふたつの円環部で冷却媒体の往復
    通路を形成すると共に前記内管内部でその先端から外部
    高温ガスに通ずる流体通路を形成し、前記内管および前
    記外管の各先端を前記中間管の先端より長手方向にいく
    らか長くして相互に接続すると共に前記外管と前記中間
    部とをそれらの後端部において相互に接続し、前記内管
    と前記中間管とはそれらの気密的相対的変位を自由に許
    す可撓物体によつて接続されていることを特徴とする高
    温ガスに通ずる流体通路装置。
JP50085296A 1975-07-14 1975-07-14 コウオンガスニツウズルリユウタイツウロソウチ Expired JPS59248B2 (ja)

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JP50085296A JPS59248B2 (ja) 1975-07-14 1975-07-14 コウオンガスニツウズルリユウタイツウロソウチ

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JP2616748B2 (ja) * 1995-07-17 1997-06-04 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法
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