JPS6249559B2

JPS6249559B2 -

Info

Publication number: JPS6249559B2
Application number: JP4845485A
Authority: JP
Inventors: Deii Suchuaato Robaato
Original assignee: Foster Wheeler Energy Corp
Current assignee: Foster Wheeler Energy Corp
Priority date: 1985-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1987-10-20
Also published as: JPS61208484A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、比較的高温に露呈される炉、反応
器、密封容器、サイクロン等の高温処理容器に関
し、特に容器の温度を低下させるために水冷螺旋
コイルが設けられている上記型式の容器に関す
る。

例えば円筒形の炉やサイクロン分離器のような
ある種の処理容器は、例えば3000〓（1649℃）も
の極めて高い温度で作動するので、破損すること
なく連続的に高温に耐えうるように設計しなけれ
ばならない。たとえば、石炭ガス化、焼却燃料燃
焼、焼成等の操作に使用されるサイクロン分離器
は、その中心部に配置され、分離器の頂部より下
方でハウジング内に突入しているガス排出管また
は渦流創生部材を備えている。この排出管の内壁
および外壁は、いずれも極めて高い温度に露呈さ
れるので、市販のセラミツクや耐熱材などの材料
で製造しなければならないが、ガス排出管をその
ような材料だけで形成することは、構造的強度や
支持力の点からみて不可能ではないにしても困難
である。例えば、排出管を金属材で形成し、その
両壁面にセラミツクまたは耐熱材を被覆すること
により断熱することが従来から提案されている。
しかしながら、そのような構成も、管の両面が高
温に露呈され、断熱材内に包まれた金属材（管の
基材）が両面で高温にさらされて溶融温度に達し
構造的強度を失うことがあるので満足なものでは
ない。この問題に対処するその他の試みとして
は、容器のヘツドや、流動床格子や、サイクロン
の喉部などの前に接線方向の水冷管を設ける構成
があるが、そのような構成は、例えば密封が不十
分になること、支持力が不足すること、寿命が短
いことなどの他の問題を生じる。

発明の概要本発明の目的は、高温に耐えることができ、し
かも、構造強度や支持力の点で問題のない容器お
よびそれに組合わされた排出管を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、容器の壁または排出管の
一部分を構成する水冷螺旋コイルを備えた上記型
式の容器を提供することである。

本発明の他の目的は、容器の壁ないし排出管が
構造的に安定するような態様で耐熱材により断熱
された水冷螺旋コイルによつて構成されている上
記型式の容器を提供することである。

本発明の他の目的は、主要な構造的支持が螺旋
コイルによつて付与され、かつ、冷却流体の種類
を選択し、その温度を制御することによつて該螺
旋コイルをH₂CO₃，H₂SO₃，H₂SO₄などの容器内
のガス中の腐蝕性物質の露呈により高い温度に維
持することができるようにした上記型式の容器を
提供することである。

本発明の更に他の目的は、上記螺旋コイルを構
成する互いに隣接した管部分が溶接によつて結合
されている上記型式の容器を提供することであ
る。

略述すれば、本発明の容器は、ほぼ水平に延長
したガス入口と、分離された粒子のための排出口
を有するハウジングと、粒子を分離された後のガ
スを排出するための排出口を提出するように前記
ハウジングの上方部分を貫通して垂直に延長した
管状部分を備えている。この管状部分は、螺旋コ
イルの形に形成された水管を有し、該コイルの側
壁の少なくとも一方の面に断熱材層が設けられて
いる。

実施例の説明第１〜３図を参照すると、サイクロン分離器と
して具体化した本発明の容器の一実施例が示され
ている。このサイクロン分離器は、開放した上端
部分１０ａと、円錐形の下端部分１０ｂを有する
金属製の円筒状外側殻体１０を備えている。殻体
１０の内側には、後述する目的のために穿設され
た中央開口を備えた頂部分１２ａと、殻体１０の
端部分１０ｂに合致する円錐形下方部分１２ｂを
有する耐熱ライニング１２が被設されている。

導入管１４が殻体１０の上方部分においてほぼ
水平に該殻体の壁に穿設された開口を貫通して殻
体の内面に対し接続方向に延設されている（第２
図）。従つて、この導入管１４に流入した、粒状
物を帯同した高温ガスは、殻体の内壁に対してほ
ぼ接線関係をなして殻体内へ排出され、周知の態
様でガスからの粒状物の分離が促進される。殻体
１０およびライニング１２の下端部分には、粒状
物を外部の処理装置（図示せず）へ排出するため
の排出開口１６が穿設されている。

ライニング１２の頂部分１２ａに穿設された上
記中央開口を通して水冷排出管組立体１８が延設
されている。管組立体１８は、容器の内部から上
方へ中央開口を貫通して外部に突出した螺旋コイ
ルの形に形成された第２管２０から成つている。
該第２管２０の螺旋コイル部分の直径は、ライニ
ング１２の内壁の直径より小さく両者の間に環状
室２１が形成される。

第２管２０の一端部分２０ａは、殻体１０の側
壁およびそれに対応するライニング１２の部分に
穿設された開口を貫通し、殻体内を横切つて螺旋
コイル部分へと上方へ延長している。該第２管２
０の他端部分２０ｂは、殻体１０の上端部分から
突出した螺旋コイル部分の平面から外方へ延長
し、外部装置（図示せず）に接続するようになさ
れている。第３図に明示されるように、第２管２
０の螺旋コイル部分にはその全長に亘つて連続し
たフイン２２が付設さており、該フイン２２が第
２管２０の螺旋コイル部分の隣接部分の間で溶接
によつて接合され、該螺旋コイル部分を気密にし
ている。

管組立体１８は、また、第２管２０の螺旋コイ
ル部分の両側面に被設された耐熱断熱材製の２つ
の筒状部分を有している。これらの筒状部分２
４，２６は、第３図に示されるようにフイン２２
から筒状部分２４，２６内へ延長させた複数の係
留部材２８によつて第２管２０の螺旋コイル部分
に固定されている。第２管２０の端部分２０ａと
コイル部分との間の部分も、断熱材２９によつて
囲包されている。水の如き冷却流体が、第２管２
０の温度を下げるために第２管２０の端部分２０
ａと２０ｂの間に接続されたポンプなど（図示せ
ず）によつて第２管２０を通して循環される。

作動において、導入管１４からのガスは、殻体
１０の内部へ、そして環状室２１内へ導入され、
それによつて創生される遠心力によりガス内に連
行されている粒状物が分離される。分離された粒
状物は重力によつて落下し、殻体から排出口１６
を通して排出され、一方、粒状物を除去された精
浄なガスは、対流作用により管組立体１８のコイ
ル部分によつて囲まれた中空部分を通つて上昇
し、爾後の処理のために外部装置へ送られる。

第２管２０の螺旋コイル部分は、性熱部分２
４，２６に対して構造的支持を与え、それらを構
造的に安定したものとする。また、第２管２０の
周りの温度は、管を損傷させるような温度より低
い値に抑えることができる。更に、室２１内へ導
入されるガス内に例えばH₂CO₃，H₂SO₃，H₂SO₄
などの腐蝕性物質が含まれている場合、それらの
物質の腐蝕作用がコイル部分に及ぼされるのを防
止するためにコイル部分の温度を腐蝕性物質の露
点より高い温度に維持することができる。

第４図の実施例は、第１〜３図のそれと類似し
ているので、第１〜３図のものと同様な部品は同
じ参照符号で示されている。第４図の実施例にお
いては、ライニング１２と金属製殻体１０との間
に挟まれる形で追加の螺旋コイルの形に形成され
た第１管３０が配設されている。該螺旋コイル第
１管３０にも、その全長に亘つて連続フイン３２
が付設されている。

第５図に示されるように、ライニング１２を所
定位置に係留するために複数の係留部材３４がフ
イン３２の内側面からライニング１２の耐熱材内
へ延設されている。

第１管３０の螺旋コイル部分は、殻体１０の形
に合致するように賦形されており、円錐形の下端
部分を有している。また、螺旋コイルの上方部分
は、第４図に示されるように水平に延設され、該
コイルの互いに隣接する部分は、やはりフイン３
２によつて結合されている。

第１管３０の下端部分３０ａおよび上端部分３
０ｂは、図示のように殻体１０の外部へ延長し、
先の実施例の場合と同様に第１管３０を通して冷
却流体を循環させるためにポンプ等に接続するよ
うになされている。第４図の容器の管組立体１８
は先の実施例のものと同様に形成されており、水
冷されるので、容器全体を極めて高い温度環境内
で使用することができる。

本発明の容器は、上述の２つの実施例に関連し
て説明したサイクロン分離器に限定されるもので
はない。例えば、第６図に示されるように、本発
明の容器は、金属製の外側殻体４０と、耐熱材製
の内側ライニング４２と、それらの間に挟まれた
螺旋コイル管４４を有する処理容器とすることが
できる。殻体４０、ライニング４２および管４４
の上端部分と下端部分を絞り、それぞれ入口４６
と出口４８を形成することができる。下方絞り部
分と円筒形部分との間には円錐形部分５０を形成
する。

管４４は、殻体の下方入口端部分から上方出口
にまで螺旋コイルの形に延長しており、先の実施
例の場合と同様に、冷却流体を通すために殻体の
平面から外部へ延長した入口端部分４４ａと出口
端部分４４ｂを有している。

管４４には、殻体の全長に亘つて互いに隣接す
る管と管の間に延長する連続したフイン５２が付
設されており、殻体を気密にしている。

図には明示されていないが、先の実施例の場合
と同様に、ライニング４２をコイル管４４に対し
て係留するために係留部材を設けることができ
る。

冷却流体は、管４４の入口端部分４４ａへ導入
され、殻体の全高に亘つて管４４内を上昇し、出
口端部分４４ｂを通つて流出する。それによつ
て、容器が低い温度に維持される。

処理すべき物質は、固体であれ、液体であれ、
気体であれ、殻体の入口４６を通して導入され、
殻体内へ上昇して所望の反応が行われ、反応ずみ
の物質は出口４８から排出される。

上記どの実施例においても、水管の入口および
出口の位置は、必要に応じていろいろに変えるこ
とができる。例えば、水管の入口端も、出口端
も、第６図にそれぞれ符号４４ｃ，４４ｄで示さ
れるように殻体の上方部分に配置してもよい。こ
の場合、水（冷却流体）は、螺旋コイル管４４の
螺旋コイルの交互の巻き部分を通つて流下し、次
いで他の交互の巻き部分を通つて上昇し、出口端
４４ｄを通つて流出する。このような構造は、上
述したどの実施例においても採用することができ
る。

また、本発明のどの実施例においても、排出管
を設けても、設けなくても、殻体は構造的に安定
しており、しかも、腐蝕を受けることがなく、高
温に耐えることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は
それらに限定されるものではなく、いろいろな変
型が可能であり、各実施例の構成の一部分を互い
に交換して採用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の容器の断面図、第２図は第１
図の線２―２に沿つてみた水平断面図、第３図は
第１図の符号３で示される区域の拡大断面図、第
４図は本発明の別の実施例による容器の断面図、
第５図は第４図の符号５で示される区域の部分拡
大図、第６図は本発明の更に別の実施例による容
器の断面図である。１０……殻体、１２……ライニング、１４……
ガス導入管、１６……排出口、１８……排出管組
立体、２０……第２管、２２……フイン、３０…
…第１管。

Claims

【特許請求の範囲】１ガスからそれに帯同されている粒子を分離す
るための容器において、断面円形であり、耐熱材のライニングを有する
金属製殻体と、該殻体とライニングの間に延設さ
れ、螺旋コイルの形に形成された第１管と、該第
１管内へ冷却流体を導入するための手段と、前記
ガスおよび粒子を受取り、前記殻体内へ排出する
ために該殻体に対しほぼ接線方向に延設したガス
導入管と、前記分離された粒子を前記殻体から排
出するために該殻体に設けられた排出口と、前記
分離されたガスの排出口を構成するために該容器
を通して垂直方向に延長したものであつて、螺旋
コイルの形成された第２管と、該第２管からその
全長に亘つて延長し、該第２管の螺旋コイルの隣
接した管部分に溶接されて該螺旋コイルを気密に
するための連続したフインと、該第２管の螺旋コ
イルを囲繞した断熱材層とで構成された筒状部分
と、該第２管内へ冷却流体を導入するための手段
とから成る容器。