JPS6325490A - 合成ガス用ガス冷却器 - 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】 イ、産業トの分野 本発明は合成ガス用ガス冷ｆＪｌ器に関し圧力容器の中
に鉛直に配設されている２個の開花ガス導管を含有して
いる。そして該ガス導管はガス密封方式で共に溶接され
ている壁管によって一体にされそして媒体によって貫流
されている。第１ガス流れ接続部がガス冷却器の、上端
部の所で内側ガス導管のために設置されそして２個の開
花ガス導管と量器に配置されている。少なくとも一つの
第２ガス流れ接続部が外側導管に対して−Ｆ端部の近く
に設備されている。内側導管は冷却器の底端部の近くで
外側導管の内側に隣接し、各導管はそれ自身の少なくと
も一つの入口主部と一つの出口主部とを有し、壁管は主
部に延伸している。

口、従来の技術 米国特許第４３７７１３２号は、この種のガス冷却器で
あってその中においては内側ガス導管が外側ガス導管に
固着されていてそして該冷却器が、実質的利益を熱力学
的に持っているけれども、流れと汚れに関しては、壁管
に近づくのが困難であると云う不利益を持っているガス
冷却器を開示している。

合成ガスであってその中に固形不純物が存在しているガ
スがガス冷却器にその頂上部の所で例えば１５００℃の
温度でそして約３９．８Ｋｙ／α２の圧力で入りそして
冷却器を、例えば、約７００℃の温度で、そしてガスｌ
！管が相当な腐食を受けると云う結果を伴って、立ち去
る。汚れのために実質的部分的温度差異がしばしば生じ
て熱応力歪みが発生し、このようにして更には導管に負
荷がかかる。明らかに、それ故に、頻繁な修理と洗浄が
必要であり；更に、この種のガス冷却器においては実質
的修繕作業が時々必要のようである。内側導管は、それ
が最高の温度にさらされることとそれの両側に合成ガス
が作用することの故に、特に損傷を受ける恐れがある。

ハ０発明が解決しようとする問題点 本発明はそれ故に前述された種類のガス冷却器であって
その中において洗浄及びに修理作業のた゛　　めのガス
導管への接近が簡単でそして安くできるが第一原価の大
きな増大も運転についての害もない冷却器を提供すると
云う問題点にねらいをきめている。

二０問題を解決するための手段 本発明によれば、それ故に、内側導管が外側導管と独立
に取外し可能であり、第１ガス流れ接続部及びに主部と
係合されている外側導管が内側ガス導管がその主部と共
にそれらを通って鉛直に出されるように熱交換器の上端
部の近くにおいては形成され、そして少なくとも一つの
ガス誘導ダクトであって内側導管の内部に延伸している
ダクトが第１ガス流れ接続部の中に配設されている。本
発明による冷却器の内側導管が第１ガス流れ孔を通って
外側導管と独立に圧力容器から引上げられ、そして最大
の近接が内側導管であって、その内側が熱ガスを体験す
る内側導管と外側導管に提供されると云うことは簡単な
ことである。特許請求の範囲第２項が外側導管への完全
な接近性であってその個々別々の部分が第１ガス流れ孔
を通って外へ持ち出されることによる接近性を提供して
いる。

本発明による冷却器の規格どおりの寸法においては内側
導管と外側導管を形成している個々別々の部分は各々が
約２５を−即ち、この種のどんな工場にも常に備えられ
ているつり上げ滑車装置によって容易に取り扱われ得る
重さの目方があるように設計され得ることが発見された
。

本発明の特に有利な点は順序であってその順序においで
導管が近づきやすくさせられている順序が実際の必要と
一致していると云うことである。

即ち、最も徴しく応力をかけられる内側導管であって、
それ故に最も頓繁に洗浄とオーバホールとを必要とする
導管である内側導管は、最も近づきやすく、外側導管の
内側は第２番目に最も近づきやすくそして最も少なく応
力をかけられる外側導管の外側と圧力容器の内側は近づ
きやすさの順が最後である。

本発明は更に有利な点であって内導管が圧力容器から引
き上げられるときにその主部がそれと共に行くので必要
な如何なる圧力及びに密封テストも圧力容器の外で与え
られ得ると云う右利な点を有している。特許請求の範囲
第３項の具体例において、このことは外側導管に更に当
てはまっている。

本発明によるガス冷却器の充分な熱力学的及びに流れ的
機能は変化を受けない。

本発明の具体例が以下に記述されるであろう。

ホ、実施例、作用及びに効果 合成ガス用ガス冷却器は柱状鉛直内側ガス導管１と柱状
鉛直外側ガス導管２であって円筒状鉛直圧力容器３の中
に内芯的に配装されている導管とを有している。導管１
．２はそれぞれ鉛直壁管５゜５′であって導管の長手方
向に延在している鉛直壁管によって具現され、薄い金属
板４によってガス密閉方式で共に溶着されそして水或い
は蒸気によって満杯で流動されている。第１ガス流れ接
続部６は導管１．２と量器であるように容器３の上端の
所に配設されている。第２水平ガス流れ接続部７は容器
３の上部に存在し、それを貫通して延伸しそして外側導
管２の内側に接続している。その底端部の所で内側導管
１は外側導管２の内部に延伸している。内側導管１と外
側導管２とはおのおの８個の壁ににつで境されている正
八角形横断面を有しそしてお互いから２２．５度だ【プ
ずらされて２個の導管１及びに２の間の空所における要
望に応じられる最大可能横断面を残している。内側導管
１の任意の壁の管５は底部の所で容器３の外側導管２と
を貫通して延伸している水平第１水配管１３を介して水
を供給されている内側分配器（入口主部）１）に迄延伸
している。その上端部の所で内側導管１の台管５は放射
状に内側に延伸しているＣ型曲りであって中がみを吸上
げるのに適した曲りを有しそして６壁に対して一つ提供
されている８個の内側収集器（出口主部）１２の中に延
在している。容器３を貫通して延伸している第１水蒸気
配管１４を介して各主部１２は蒸気或いは水蒸気負荷（
図示せず）と接続している。それらの底端部において外
側導管２の壁管５′は通風筒であってそれら壁管が底部
の所で該通風筒から退いて水平平面に沿って６壁に対し
て一つ提供されている８個の外側分散器（入口主部）２
１の中に延伸している通風筒を形成している。

この成形が歪みが十分に除去されていることを可能にし
ている。各外側分散器部ち主部２１は容器３を貫通して
延伸している水平第２水配管２３を介して水を供給され
ている。ぞれらの上端部において外側導管の壁管５′は
８個の管寄せ（出口主部）２２であって６壁に対して一
つ提供されそして該管寄せのおのおのが、容器３を貫通
して延伸している第２水蒸気或いは蒸気配管２４を介し
て、内側主部１２と同じ方法で、水蒸気或いは蒸気負荷
（図示せず）に接続されている管寄せの中に延伸してい
る。

第３図から知られるように、内側導管１と外側導管２と
はそれぞれのアンカーボルト８．８′によって圧力容器
にお互いに独立してつるされている。内側導管用アンカ
ーボルト８は取外し可能な担持要素１５であって、第３
図には示されていない水平ねじの作用を介して、圧力容
器壁と第１ガス流れ接続部６に溶接されている取付は金
具或いは同様なもの１５′に結合されている担持要素に
おのおの固着されている。また一方では、各外側導管用
アンカーボルト８′は圧力容器壁に直接溶接されている
担持要素２５に結合されている。調整ナツト１６はボル
ト８．８′を調整する簡単な調整装置をそれぞれ要素１
５．１５’上に提供している。

第１図と第２図を参照すると、内側導管１は最−１〇　
− 大水平虻囲ｄ１を有している。外側導管２の場合には、
モの頂上部分の内側で計測できる最小水平節回は２個の
平行な主部２２間の距離であって、そのにうな距離は第
１図の中において参照値ｄ２を有している距離である。

第１図においては第１ガス流れ接続部６は参照値ｄ３を
有している。

ｄ２とｄ３とは両方ともｄｌよりも大きく、そしてそれ
故に、第１図の中で単に象徴的に示されている滑車装置
を上げることにより内側導管１は容易にガス冷却器から
持ち上げられる。

ガス化反応装置１３０が取外し可能にフランジ接続によ
って第１ガス流れ接続部６へ固着されている。ガス誘導
ダクト１０であって接続部６と周器に延在しているダク
トによって反応装置３０の内側が第１導管１の内側と常
設的に連通している。

ダクトｉｏ１．を８度に耐熱的でそして熱的絶縁を提供
しそして好ましくは、例えば、突き固められた構成の形
状をしている絶縁の厚い層１０′で裏打されている薄い
鋼管で作られていると良い。

圧力容器３の底部分は水槽４０として役立ちそして非常
によごされた熱水を処即する機構（図示せず）とスラグ
除去接続部を介して接続している。

新鮮な水は水供給配管４２を介して槽４０へ供給される
。垂直侵せき管４３であって導管１．２と周器でそして
好ましくは外側導管２によって担持されているのが良い
侵せき管がそこから水槽の中に延在している。

外側導管２を形成している８個の鉛直壁は取外し可能に
互いに結びつけられている。外側分散器２１と外側収集
器２２は外側導管壁管５′に固着されている。外側導管
２はそれ故に比較的低コストで８個の別個の壁であって
各々が接続部６を通って容器３の内側から外へ持ち上げ
られるそれ自身の収集器と分散器とを有している８個の
別個の壁にさらに分割されている。そのような工作物が
要求されることは実に例外的なことでありそしてすべて
の壁に同時にということはさらに本当に少なく希なので
、壁は通常は比較的薄い容易に除去し得る溶接継ぎ目１
７（第４図）によって共に溶接されている。ねじ付き固
定具が溶接継ぎ目の代りに用いられても良い。

ガス冷却器は下記のように作動する。

熱い合成ガスはダクト１０を通って反応装置３０から内
側導管１の内側へ流れる。それ故に該ガスは下方に貫流
し、そしてガスから壁管５に熱放射を行う。通風筒の底
部の所で合成ガスは第２導管２の内側に向きをそらされ
てそしてすぐに内側導管１と外側導管２０間を上方に流
れ、そして内側導管の壁管５と外側導管の壁管５′とに
熱放射を行う。上述の流れの間ずつと合成ガスの中の不
純物の実質的量は部分的に水槽４０上に沈積させられそ
して部分的に最初は導管１．２の表面上に沈積させられ
、そこから槽４０の中へそれらは流れてゆく。

供給水は第１水配管及びに第２水配管１３．２３を介し
てそれぞれそれぞれの分散器１）．２１の中に流れそし
てそこから、好ましくは自然循環によって、鉛直管５．
５′を介してそれぞれ収集器１２．２２に水蒸気の形で
到達するのが良い。

水蒸気は第１水蒸気配管１４ど第２水蒸気配管２４とを
介して負荷の方へ行く。

冷却された合成ガスは第２ガス出口接続部７を介して冷
却器を去る。その上方の区域であって内側導管１と外側
導管２と圧力容器３との間の区域は停滞した合成ガスで
充満していて、そして外側導管２の外壁はそこから熱を
除去している。それ故に相当多くの圧力同等化が容器３
の中において各ガス導管の内側と外側との間で生じ、そ
してそれ故にガス導管は比較的低い圧力差用として設計
できかつ圧力容器３だけが高い内圧を受ける。

導管１．２）特にそれぞれのボルト８．８′のつり下が
り郡全体が冷却器の比較的冷たい区域に配置されている
ことは、本発明によるガス冷却器の操作についての及び
にダクト１０の熱絶縁についての与えられた記述から明
白であろう。

冷却と補修のために反応装置１３とダクト１０が除去さ
れる。それ故、内側導管１は自由に外につり、Ｌげられ
る。次には導管１がつり上げ滑車装置でつるされ、脱着
可能な要素１５が取外されそして水配管１３（フランジ
１３′）への及びに水蒸気配管１４（フランジ１４′　
）への接続部がはずされる。次には内側導管１が第１接
続部６を通って冷却器からつり−１−けられ作業場所へ
運ばれる。

第１導管１と第２導管２の内側の両方が今や接近可能で
ある。分散器１）と収集器１２とが内側導管１といっし
ょに輸送されるので、これらのものは再組立の前に耐圧
テストと密封テストとを受けられる。

もしも外側第２導管或いはその一部分への或いは圧力容
器３の内側への接近を改良することが必要ならば、外側
第２導管は完全に或いは部分的に−その壁の間の溶接継
目１７が除去された後に一個別の壁であってつり」−げ
滑車装置？１８が圧力容器３から作業場所へ運搬のため
に次にはつり上げられ得る個別の壁に分解され得る。こ
れらと共に取り出された分散器２１と収集器２２とは再
組立の前に可能な圧力テスト及びに密封テストを遂行す
るために次には利用され得る。

記述されたガス冷却器の具体例はその特徴的ガス運搬の
故に実際に好まれる。と言うのは該ガス冷？４１器の具
体例はこの場合に存在する不純物の分離に有益な条件を
提供するからである。

取外し可能な担持要素１５は省かれても良い。

そして内側導管１のボルト８であって、それらの長手の
芯を横切って配置されているボルトは、圧力容器３に固
着されている担持要素に固着されても良い。しかしなが
ら、内側導管１の鉛直ボルト８は冷却器の中の機械的応
力を相当に減するばかりでなく、内側導管を中心に置く
ことをその取付けと除去とを非常に簡単にしている方法
で容易にしている。水配管１３．２３及びに水蒸気配管
１４．２４はガス導管１，２のいかなる振動傾向をも減
少或いは阻止するように適合させられている。

壁管５，５′であって、歪みを縮めるために導管の内側
の方に放射状に曲げられている壁管は重要な機能を果た
している。と言うのは、例えば、熱膨張及びに／或いは
地震のために、比較的に実質的に歪みが生じ、そしてそ
れが、もしも導管１．２が充分に弾性的でないと、重大
な損傷を生じさせるからである。特に、弾性はＡ−バホ
ール及びに組立作業の際の強打と衝撃のよりよい縮小を
確実にもたらす。

ガス冷却器が第２ガス流れ接続部からの比較的高排出温
度のために設Ｊ１される場合は、内側導管１と外側導管
２との間の上端部が取外し可能なカバーで閉じられそし
て容器３の内側の圧力の同一化が成る伯の方法で、例え
ば、容器３の内側を次の第２ガス冷却器の冷たい部分を
接続し、そして、冷却路に沿って、合成ガス入り口へ、
絞り即ち喉部分であって通常の運転においては第２ガス
冷却器への接続を妨害する絞り即ち喉部分を接続するこ
とにより達成されると有益である。

同じ具体例において脱着可能な相持要素１５が内側導管
１へ脱着可能に固着されても良いし代りに締結ボルト８
が相持要素１５′であって圧力容器３へ固着されている
担持要素へ直接固着されてもＱい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガス冷却器の垂直な図式％式％ 第２図は第１図を線１ｆ−ｆｆで切断した断面図、第３
図は冷却器の上部左側の詳細を第１図よりも大きい尺度
で示した図、そして 第４図は第２図よりも大きい尺度でその中の詳細へを示
した図である。 図中、 １・・・内側導管、 ２・・・外側導管、 ３・・・圧力容器、 ５．５′・・・壁管、 ６・・・第１ガス流れ接続部、 ７・・・第２ガス流れ接続部、 １０・・・ガス誘導ダクト、 １）・・・入口主部、 １２・・・出口主部、 ２１・・・入口主部、 ２２・・・出口主部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成ガス用ガス冷却器であつて、圧力容器の中に
   鉛直に配設されている２個の同芯の内側及びに外側ガス
   導管であつてガス密封方式で共に溶接されている壁管に
   よつて一体にされそして媒体によつて貫流されている２
   個の導管と、前記ガス冷却器の上端部の所で内側ガス導
   管のために備えつけられそして２個の同芯の内側及びに
   外側ガス導管と同芯に配置されている第１ガス流れ接続
   部と、外側導管に対して上端部の近くに設備されている
   少なくとも一つの第２ガス流れ接続部と、を含有し、内
   側導管が冷却器の底端部の近くで外側導管の内側に隣接
   し、各導管がそれ自身の少なくとも一つの入口主部と一
   つの出口主部とを有し、壁管が主部に延伸している合成
   ガス用ガス冷却器において、内側導管が外側導管と独立
   に取外し可能であり、第１ガス流れ接続部及びに主部と
   係合されている外側導管が内側導管がその主部と共にそ
   れらを通つて鉛直に出されるように熱交換器の上端部の
   近くにおいては形成され、そして少なくとも一つのガス
   誘導ダクトであつて内側導管の内部に延伸しているダク
   トが第１ガス流れ接続部の中に配設されていることを特
   徴とする合成ガス用ガス冷却器。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の冷却器において、
   外側導管が少なくとも３個の取外し可能に相互に連結さ
   せられている部分であつて第１ガス流れ接続部を通つて
   個々別々に動かされるように適合させられている部分を
   含有していることを特徴とする冷却器。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載の冷却器において、
   外側導管を形成している部分の各々が係合されている入
   口主部と出口主部とを有していることを特徴とする冷却
   器。
4. （４）特許請求の範囲第１項から第３項の任意の項に記
   載の冷却器において、少なくとも内側導管が取外し可能
   な担持要素に固着されている少なくとも一つの引つぱり
   要素によつてつるされていることを特徴とする冷却器。
5. （５）特許請求の範囲１項から第４項の任意の項に記載
   の冷却器において、圧力容器が円筒状でありそしてその
   長手の芯が導管の芯と一致していることを特徴とする冷
   却器。
6. （６）特許請求の範囲１項から第５項の任意の項に記載
   の冷却器であつて、壁管が垂直でありそして導管の縦方
   向に配置されている冷却器において、少なくとも主部の
   一つの近くにおいて導管の内側の方へ壁管が放射状に曲
   げられていることを特徴とする冷却器。