KR100492046B1 - 가스흐름들로부터의입자물질제거장치 - Google Patents

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KR100492046B1 KR10-1998-0010951A KR19980010951A KR100492046B1 KR 100492046 B1 KR100492046 B1 KR 100492046B1 KR 19980010951 A KR19980010951 A KR 19980010951A KR 100492046 B1 KR100492046 B1 KR 100492046B1
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데스텍 에너지 인코포레이티드
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Abstract

비말동반된 흐름 석탄 기체화 장치(entrained flow coal gasfier)의 가스 생성물 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치에 있어서, 이 장치는 초기 스크린과, 가스 생성물 흐름의 흐름 방향으로 정렬된 중간 스크린 및 가스 생성물의 흐름에 횡방향으로 배열된 최종 스크린을 구비하고, 이 장치는 가스 생성물 흐름 온도들에서 적어도 약 10psi(68.95kPa) 또는 그 이상의 압력차를 견디어 낼 수 있다.

Description

가스 흐름들로부터의 입자 물질 제거 장치{Apparatus for removal of particulate matter from gas streams}
(본 발명의 분야)
본 발명은 입자 물질(particulate matter)을 포함하는 가스 흐름(gaseous stream)들로부터의 입자 물질 제거에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기체화 또는 탄소질 물질(carbonaceous matter)의 부분 기체화에 의해 생성된 합성 가스(syngas) 흐름들로부터의 입자 애쉬(ash) 및 변환되지 않은 탄소질 입자들의 제거에 관한 것이다.
미국 정부는 미국 에너지관리성에 의해 주어진 협력 협정 제 DE-FC21-92MC29310 에 의거 본 발명의 권리를 갖는다.
(본 발명의 종래 기술)
3가지의 기본 과정들이 석탄과 같은 탄소질 재료의 기체화를 위해 발전되어 왔다. 이들은 (1) 고정 베드(fixed-bed) 기체화, (2) 유체화 베드(fluedized-bed)가스화, 및 (3) 서스펜션(suspension) 또는 비말동반 가스화(entrainment gasification)가 있다. 본 발명은 3가지 형태의 과정, 서스펜션 또는 비말동반 가스화에 관한 것이다.
합성 가스(synthesis gas), 이후 "합성 가스(syngas)"를 생성하기 위해 비말동반 가스화 과정을 행하는 하나의 방법이 헨리(Henley)의 미국 특허 제 4,872,886 호에 개시되어 있다. 그 과정에서, 무촉매식(non-catalytic), 연소 수평 슬래깅 반응 영역(fired horizontal slagging reaction zone), 또는 제 1 스테이지 반응기, 산소 함유 가스 흐름 내에서의 2 스테이지 가스화 반응은 온도 2400℉(1316℃) 내지 3000℉(1649℃)에서 액체 캐리어 내의 입자 탄소질 고체(carbonaceous solid)들의 제 1 슬러리의 제 1 증가량과 반응된다. 산소, 탄소질 고체들 및 액체 캐리어는 액체 캐리어로부터의 스팀, 증기, 숯, 슬래그 및 가스 연소 생성물들로 변한다. 반응기내에 형성하는 슬래그는 중력에 의해 반응기의 바닥으로 그리고 탭 구멍을 통해 반응기 밖으로 흐른다. 제 2 스테이지에서, 액체 캐리어로부터의 스팀, 증기, 숯 및 연소된 수평 반응기(horizontal reactor)로부터의 가스 생성물들은 연소되지 않은 수직 제 2 스테이지 반응기내에서 액체 캐리어 내의 입자 탄소질 고체들의 슬러리의 제 2 증가량과 접촉되어, 액체 캐리어로부터의 스팀, 증기, 합성 가스 및 가스 유해 방출물에 포함된 숯을 생성한다. 또한, 소량의 끈적끈적한 슬래그 방울(droplet)들이 동반되고 이들이 접촉하는 표면들에 부착되어 오염시키는 경향이 있을 것이다. 슬래그 방울들이 고체로 되는 온도는 통상 약 1700℉(927℃) 이상의 넓은 온도 범위에 걸쳐 있다. 이러한 끈적끈적한 상태에 있는 동안 이들 용융된 슬래그 입자들 또는 방울들은 입자들 또는 방울들이 가스화 장치 하류측에 있는 처리장비의 벽들, 밸브들, 출구들 등에 부착하여 퇴적물들을 형성하기 때문에 이들은 처리를 매우 곤란하게 할 수 있는 충분한 점도(stickiness)를 나타낸다. 보통, 하나의 이와 같은 하류측에 있는 장비는 헨리의 미국 특허 제 4,872,886호의 경우에서는 연관 보일러(fire-tube boiler)인 고온 열 회수 유니트 또는 보일러이다. 이 연관 보일러에 있어서 더러운 합성 가스 생성물은 튜브들을 통해 흐르고 열 교환 유체, 통상 물은 쉘(shell) 측면 위를 흐른다. 주요 비용 면에서는 연관 보일러를 사용하는 것이 상당히 경제적이지만, 튜브들이 막힘으로써 유지비용이 증가되는 문제가 생긴다. 공급 석탄 슬러리는 미세하게 분할되기 때문에, 숯 입자들 및 슬래그 방울들은 통상 연관 보일러의 튜브들을 통과한다. 그러나, 반응기 가스의 통로들 내에 있는 입자들 덩어리는 관을 빠져나가고, 앞서 벽들 위에 형성된 퇴적물들의 분리와 반응기 통로들 내에서의 다른 흐름 차단 지점들과 코팅 및 보일러 입구에 퇴적물들의 형성 모두는 보일러 튜브 개구의 협소화를 야기하고, 이는 보일러의 압력 강하를 증가시키고, 결국 보일러 튜브를 막히게 한다. 그러므로 기체화 장치를 정지시키고 보일러 튜브들을 청소하기 전에 가능한 한 오랜 동안 보일러의 막힘을 방지하거나 적어도 이와 같은 막힘 또는 압력 강하의 증가를 방지할 시스템 또는 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
여러 가지 필터들이 시도되었으나 만족할 만한 것은 아니었는데, 이는 이것들이 그 자체의 막힘이 너무 빠르고 또는 부분적으로 막혔을 경우 붕괴되지 않고 이들 자체가 충분한 압력 강하를 견디어 낼 수 없었기 때문이다. 여러 가지 필터 스크린들의 조합은 작은 숯 입자들 및 슬래그가 막히지 않고 연관 보일러의 튜브들을 통과할 수 있게 하고, 한편 보다 큰 입자들의 숯- 슬래그 덩어리 또는 분리된 퇴적물들이 부착되고 입구로부터 연관 보일러 튜브로 멀리 떨어져 유지되는 것을 방지하고 또한 더러운 합성 가스가 적당한 압력 강하들로 스크린 조합체를 통과하도록 허용한다는 것이 발견되었다.
이점들의 이러한 조합은 적당한 시간의 기간들 동안 연속 작동을 허용하고, 상업적인 조건들 하에서 작동되는 석탄 가스화 처리(coal gasification process)에서 만족할 만한 사용을 제공한다는 것을 알아냈다. 상기 목적과 다른 목적들 및 이점들은 이하에 기술되는 것과 같은 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은, 입자 물질에 의한 오염 및 막힘을 방지하기 위해, 튜브시트와 상류측 단부를 가진 종방향 축을 가지는 열 교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치에 있어서, 이 장치는 a) 튜브시트에 인접하고 가스 흐름 방향으로부터 그 상류측에 위치하며 열 교환기의 종방향 축에 가로지르는 평면에 위치된 지지된 와이어 메시 수단(wire mesh means)을 가지고 중앙 지지 부분을 가진 최종 스크린 수단과, b) 최종 스크린 수단의 중앙 지지 부분 위에 지지되고 열 교환기의 종방향 축에 평행한 종방향 축으로 방향이 결정된 적어도 하나의 원통형 구조체를 가지며, 복수의 종방향으로 배열되고 개구가 형성된 내부 지지 부재들과 복수의 횡방향으로 배열된 내부 지지 부재들을 구비하여, 내부 지지 부재들은 함께 그 외주가 와이어 메시로 덮혀 있는 복수의 섹션을 형성하는 중간 스크린 수단, c) 와이어 메시 수단이 부착되는 지지 프레임 구조체를 가지며 중간 스크린 수단의 상류측에 위치된 초기 스크린 수단을 조합하여 포함하는, 가스 흐름으로부터 입자 물질 제거 장치를 제공한다. 스크린 수단의 조합은 약 10 pound/inch2(68.9kPa)까지 견딜 수 있다. 바람직하게는 와이어 메시 수단은 니켈 및 크롬 함유 합금으로 구성된다.
본 발명의 장치는 도면들을 참조하여 용이하게 이해될 수 있다. 크기는 같지 않으나, 각각의 도면에서, 동일 숫자들은 동일 부분을 나타낸다.
비말동반 또는 서스펜션 처리들과 같은, 탄소질 재료들의 가스화는 처리 배관 및 장비 내로 흐르는 부식성 및 침식성 가스 흐름으로 고온, 고압이 나타난다. 슬래그, 애쉬 및 숯의 퇴적물들은 내면들을 덮고 이와 같은 퇴적물들이 떨어지고 다른 비말동반된 고체들과 함께 서스펜션 또는 비말동반될 때 심각한 플러깅(plugging) 문제들이 나타난다. 처리의 중지를 요구하고 플러그를 신속하게 하기 위한 능력(potential)을 가진 하나의 영역이 고온 열 회수 시스템(high temperature heat recovery system)이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 고온 열 회수 장치로서 사용된 연관 보일러(a fire-tube boiler)는 비말동반된 흐름 기체화기로부터의 가스 유해 방출물에서 이와 같은 입자 물질을 제거하기 위한 장치에 의한 애쉬, 숯 및 슬래그의 덩어리들로부터, 퇴적물들의 분리로부터 그리고 퇴적물들의 형성으로부터, 보호된다. 통상적으로, 연관 보일러는 수직 또는 수평으로 배열될 수 있는 원통형 용기이고, 처리 가스를 운반하는 관들을 고정 및 정렬시키기 위해 양 단부들에서 튜브시트들로 종방향 축을 가진다. 쉘 측면은 처리 가스 및 회수 스팀으로부터 열을 이동시키기 위해 사용되는, 열 전달 유체, 바람직하게는 물을 운반한다. 연관 보일러 관의 막힘을 방지하기 위해, 스크린 수단의 조합은 연관 보일러 또는 임의의 유사 열 교환 장치로 가스가 유입되기 전에 채용된다. 바람직하게는, 스크린 수단 조합은 튜브시트에 인접하고 와이어 메시가 막힘을 일으킬 만큼 충분히 큰 입자들의 열 교환기로의 유입을 방지하도록 지지 프레임 상에 와이어 메시 스크린 재료를 가진 가스 흐름 방향으로 열 교환기 앞에 최종 스크린 수단을 구비한다. 이러한 최종 스크린 수단은 열 교환기 또는 연관 보일러 등의 막힘을 방지할 것이지만, 최종 스크린 수단은, 단독으로 사용되면, 신속하게 막히는 경향이 있고 그것의 평탄한 평면 구조로 인해 단지 약 3.5 내지 약 4 pound/inch2(psi)(24.1 내지 27.6 kPa)의 압력 강하를 견디어 낼 수 있다. 따라서, 최종 스크린 단독으로는 어느 정도의 연속된 처리 능력을 갖는 열 교환기의 막힘을 효과적으로 방지하기 위한 기능을 할 수 없다. 최종 스크린 수단은 조합된 중간 스크린 수단을 위한 지지체를 제공하는 중앙 부분을 가진다.
중간 스크린 수단은 또한 최종 스크린 수단의 상류측에 있고 최종 스크린 수단의 중앙 부분에 의해 지지된다. 중간 스크린 수단은 최종 스크린 수단의 평탄한 평면 구조에 비해 긴 구조를 가진 임의의 구조일 수 있다. 즉, 중간 스크린 수단은 최종 스크린 수단의 축에 횡방향으로 그리고 일반적으로 열 교환기의 종방향 축으로 정렬하는 일반적인 평면 축을 가진다. 바람직하게, 중간 스크린 수단은 와이어 메시 재료로 그 외주가 덮힌 내부 지지 수단을 가진 적어도 하나의 만곡된(curve) 구조체들이다. 보다 바람직하게, 최종 스크린 수단의 중앙 지지 영역은 최종 스크린 수단의 평면을 가로지르는 종방향 축을 가지며 열 교환기의 종방향 축에 평행한 3개의 만곡된 구조체를 지지한다. 가장 바람직한 것은 최종 스크린 수단의 평면을 횡단하고 열 교환기의 종방향 축에 평행한 종방향 축을 가진 원통형 구조체인 중간 스크린 수단이며, 여기서 중간 스크린 수단의 원통형 구조체는 와이어 메시 재료로 덮힌 복수의 지지 영역들을 형성하는 복수의 횡방향 지지 부재들과 복수의 종방향 지지 부재들을 가진다. 중간 스크린 수단이 최종 스크린 평면을 가로지르는 그것의 종방향 축(또는 하나보다 많은 구조부재보다 많을 때는 축들)을 가지기 때문에, 단독으로 사용된 최종 스크린에 비해 예측된 기간보다 많이 제외한 다음, 스크린을 지나는 가스 흐름은 막히거나 오염되지 않게 된다. 마찬가지로, 중간 스크린 축(또는 축들)의 종방향으로 흐르는 가스와 막히는 경향의 감소하기 때문에, 중간 스크린에 걸친 압력 강하는 더욱 낮아지고 중간 스크린 수단은 약 50psi(344.74kPa)와 같은, 약 10 psi(68.9 kPa) 또는 그 이상까지 견디어 낼 수 있다.
중간 스크린 수단의 앞 또는 상류에 있는, 초기 스크린 수단은 보다 큰 덩어리들 또는 분리된 퇴적물들에 의해 오염되는 것으로부터 다른 2 개의 스크린 수단을 보호하는 작용을 한다. 초기 스크린 수단은 그것이 먼저 고온 가스들과 가장 큰 입자 물질의 조각들과 충돌하기 때문에 보다 튼튼한(rugged) 구성을 필요로 한다. 초기 스크린 수단의 일실시예는 와이어 메시 재료가 부착되는 지지 프레임 구조체를 구비한다. 바람직하게, 초기 스크린 수단은 기체화 반응기로부터 고온 열 회수 시스템으로 가는 통로에서 전체 중간 스크린 수단을 덮는다. 기체 유해 흐름은 중간 스크린 수단의 정상부에 의해 잡히는 초기 스크린 수단을 지나는 것을 제외하고, 초기 스크린 수단을 우회하기 위한 경로를 갖지 않는다. 그러나 이것은 초기 스크린 수단이 크게 차단될 때까지 좀처럼 일어나지 않는다.
보다 바람직한 실시예에 있어서, 초기 스크린 수단은 최종 스크린 수단의 평면을 가로지르는 평면에 있는 상류측 부분과 최종 스크린 수단의 평면에 평행한 평면에 있는 하류측 부분을 가진 L자형상의 스크린 수단의 형태이다.
가장 바람직한 실시예로 구성된 것으로 그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치(10)는 도시되지 않은 연관 보일러와 같은, 수직으로 배열된 고온 열 회수 시스템의 정상부에 위치된다. 기체화 반응기로부터의 기체 생성물 흐름은 입구 파이프(inlet pipe)를 통해 연관 보일러 용기의 정상부로 도입되고 연관 보일러로 유입되기 전에 본 발명의 장치(10)를 통해 지나 90°아래로 회전된다.
기체 생성물 흐름이 열 회수부의 정상으로 통과함에 따라, 가스는 먼저 수직 부분(12)과 수평 부분(14)을 가진 초기 스크린 수단(28)과 만난다. 수직 부분(12)은 일반적으로 가스 생성물 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 스크린 장치로서 작동하는 와이어 메시 재료(30)를 지지하는 사각형의 지지 프레임 부재들(32)을 가진다. 지지 프레임 부재들(32)과 같은, 지지 구조체의 유형은 전적으로 선택 및 편리성의 문제이고, 지지 프레임 부재들(32)의 형상에 관해 알려진 중요한 것은 아무것도 없다. 지지 프레임 부재들(32)은 또한 삼각형들, 원형들, 사각형들과 같은, 다른 기하학적 형상들일 수 있다. 지지 프레임 부재들(32)의 도움으로 형성된 초기 스크린 수단(28)은 약 0.5psi(3.45kPa)의 압력 강하와 약 80 피트/초의 속도로 흐르는 가스 생성물 흐름내의 입자 물질의 충격을 견디어 낼 수 있는 충분한 강도를 가지는 것만을 필요로 한다. 이러한 바람직한 실시예에서 초기 스크린 수단(28)의 수평 부분(14)은 낮은 모서리에 수직 부분(12)에 부착되고 수직 부분과 함께 L형상 부재를 형성한다. 수평 부분(14)은 또한 지지 프레임 부재들(32)과 함께 구성되고 일반적으로 고온 열 회수 시스템을 고정하는 용기 형상에 일치하며, 이 바람직한 실시예에서 용기는 실린더(cylinder)이다. 따라서, 수평 부분(14)은 그 외주가 원주(circumference of a circle) 형상으로 형성된다.
수직 부분(12)과 수평 부분(14) 모두는 와이어 메시 재료(30)에 의해 덮혀진다. 와이어 메시 재료(30)는 예를 들면 용접(welding) 또는 기계적 패스너(machanical fastener)들과 같은, 수직 부분(12)과 수평 부분(14)의 임의의 알려진 방법으로 부착된다. 와이어 메시 재료(30)의 구성 재료들은 이와 같은 서비스를 위해 가장 적합한 여러 가지 스틸 합금(steel alloy)들과 같은, 가스 생성물 흐름의 침식성(corrosive) 및 부식성 분위기(erosive atmosphere)와 온도들을 견디어 낼 수 있는 임의의 금속이다. 통상적으로, 회사명(Inco Alloys International, Inc. of Huntington, WV)의 상표명, Inconel™617와 같은, 니켈과 크롬을 가진 스틸 합금들은 침식 환경들에서 만족스러운 서비스를 제공한다. 추가로, Incoloy™800HT와 같은, Incoloy™합금계열들은 이러한 종류의 분위기에 대해 유용한 바람직한 특성들을 가지고 있다. "Incoloy"도 또한 회사(Inco Alloys International, Inc.)의 상표이다. 유사하게, 이 초기 스크린 수단(28)에 사용된 와이어 메시 재료(30)는 또한 본 발명의 다른 부분들에 사용될 수 있다.
초기 스크린 수단(28)에 인접하여 중간 스크린 수단(16)이 부착된다. 도 1, 도 2 및 도 3의 바람직한 실시예에 도시된 것과 같이, 중간 스크린 수단(16)은 3개의 원통형 구조체들 또는 수직판(riser)들로 구성되고, 각각은 실질적으로 동일하지만, 동일할 필요는 없다. 수직 내부 지지 부재들(26)과 수평 내부 지지 부재들(34)은 내부 스크린 수단(16)에서 와이어 메시 재료(30)를 지지하기 위해 사용된다. 복수의 수직 내부 지지 부재들(26)은 원통형으로 형성된 구조체 주변에 균일한 지지를 제공하기 위해 채용될 수 있고, 원통형 형상을 통해 횡단하는 단면에서 휠(wheel)의 스포크(spoke)들로서 나타난다. 각각의 수직 내부 지지 부재들(26)은 가스 생성물 흐름 통로를 위해 뚫려 있고, 개구들은 장치(10)의 막힘 원인이 되지 않도록 충분히 크지만, 여전히 수직 내부 지지 부재가 전술한 압력 강하를 견디어 낼 수 있도록 충분한 구조 강도를 유지할 수 있을 만큼 충분히 작다. 수평 내부 지지 부재(34)는, 중간 스크린 수단(16)의 이러한 원통형 실시예에 있어서, 평탄한 환형 링(flat toroidal ring) 형상이 편리하다. 링의 개구 중심은 가스 생성물 흐름의 통로를 위해 제공하고 링의 에지는 수직 내부 지지 부재들(26)을 수평으로 안정화한다. 수평 및 수직 지지 부재들(34, 26)사이의 적당한 부착물은 각각 중간 스크린 수단(16)의 전체 구조를 강화시키고 견고하게 한다. 도 3은 중간 스크린 수단(16)이 더욱 용이하게 보여질 수 있도록 하기 위해 초기 스크린 수단(28)없이 장치(10)를 도시하고 있다. 또한, 와이어 메시 재료(30)로 덮혀진 원통형 구조체들 또는 수직판들의 상부가 도시된다.
중간 스크린 수단(16)은, 통상적으로 금속판들인 중앙 부분을 제외하고, 이 양호한 실시예에 있어서, 와이어 메시 재료(30)로 덮힌 평탄한 원형 판 형상으로 되어 있는 최종 스크린 수단(18)의 중앙 부분에 의해 지지된다. 최종 스크린 수단은 본 발명의 일부는 아니지만 단지 그 전체로서 장치(10)를 지지하기 위해 사용되는 복수의 지지빔들(36)에 의해 지지된다. 지지빔들(36)은 또한 연관 보일러 또는 열 교환기의 튜브시트(도시하지 않음) 및/또는 용기 벽에 부착되는 수직 지지체들(24)에 연결된다. 수평 브레이스들 또는 지지체들(22)은 용접 또는 기계적 패스너들에 의해 중간 스크린 수단(16) 및 용기 벽들에 부착된다. 초기 스크린 수단(28)과 용기 벽들에 부착된 하나 또는 그 이상의 수평 안정장치들(20)은 초기 스크린 수단이 그것의 의도된 위치를 유지하는 것을 보장한다. 부가적으로, 수직 지지체(24)와 동일하거나 상이할 수 있는 다수의 초기 스크린 수직 지지체들(38)은 정위치에 수평 부분(14)을 유지하기 위해 사용된다.
와이어 메시 재료(30)는 일반적으로 약 0.625inch(1.588cm)보다 큰 와이어들 사이의 사각형 개구들을 가진다. 바람직하게, 와이어 메시 재료(30)내의 사각형 개구들은 약 0.625inch(1.588cm) 내지 약 0.75inch(1.9cm)범위에 있다.
본 발명의 장치는 합성가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거할 수 있도록 설계되지만, 대부분 숯(char)인 입자 물질의 크기 및 열교환기 튜브들의 크기와 함께 와이어 메시 재료내의 개구들의 크기는 보다 작은 입자들이 시스템을 통해 흐를 것이고 제거되어야 하며 다른 수단에 의해 가스화장치로 재순환하기 위해 회수되어야 하는 것을 보장할 것이다. 합성 가스 생성의 규칙적인 운동이 본 발명의 장치를 사용할 경우 한 번에 또는 오랫동안 몇 주 및 몇 달 동안 수행될 수 있는 것이 충분하다.
일반적으로, 본 발명의 장치(10)는 가스 생성물 흐름의 온도, 통상적으로 약 1700℉(927℃) 보다 큰 온도를 견딜 수 있는 재료들로 구성되어야 한다. 시스템 내의 압력은 약 350psig(2,413.2 kPa) 내지 약 450 psig(3,102.6 kPa)의 범위에 있고 약 10psig(68.95 kPa)의 압력차를 견디어낼 수 있어야 한다.
이상 본 발명의 적어도 하나의 바람직하고 비제한적인 실시예에 대해 기술하였지만, 이 기술분야에서 숙련된 사람은 다수의 변형들 및 그것의 변경들을 생각해낼 수 있다. 그러므로, 본 발명은 다음의 특허청구범위들의 법률적 범위에 의해서만 한정되는 것이 요망된다.
기체화 장치를 정지시키고 보일러 튜브들을 청소하기 전에 가능한 한 오랜 동안 보일러의 막힘을 방지하거나 적어도 이와 같은 막힘 또는 압력 강하의 증가를 방지할 시스템 또는 장치를 제공한다.
도 1은 지지체들과 브레이스들이 용기 벽들(포함되지 않음) 위의 지점들에 연결되지만, 그 자체는 본 발명의 일부가 아닌 것으로 도시되어 있는, 본 발명의 중간 스크린 수단을 형성하는 몇 개의 원통형 구조체들의 윤곽을 은선(hidden line)들로 도시한 부분 절결 사시도.
도 2는 중간 스크린 부재들의 3개의 원통형 구조체들이 도 1보다 더욱 명확하게 도시되어 있는 도 1의 반대측에서 본 부분 절결 사시도.
도 3은 중간 스크린 구조체를 명확하게 보이기 위해 초기 스크린 부재를 제거하여 본 발명의 일부를 도시한 부분 절결 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 수직 부분 14 : 수평 부분
28 : 초기 스크린 수단 30 : 와이어 메시 재료
32 : 지지 프레임 부재 34 : 수평 내부 지지부재
36 : 지지빔

Claims (10)

  1. 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치로서, 상기 열교환기는 상기 입자 물질에 의해 열교환기의 막힘과 오염을 방지하기 위해, 가로지르는 튜브시트와 상류측 단부를 가진 종방향 축을 가지는, 상기 장치에 있어서,
    a) 상기 튜브시트에 인접하고 가스 흐름 방향으로부터 그 상류측에 위치하며 상기 열교환기의 종방향 축에 가로지르는 평면에 위치된 지지된 와이어 메시 수단과 중앙 지지부분을 가진, 최종 스크린 수단과,
    b) 상기 중앙 지지 부분 위에 지지되고 상기 열교환기의 종방향 축에 평행한 종방향 축으로 방향이 결정된 적어도 하나의 원통형 구조체를 가지며, 복수의 길이 방향으로 배열되고 개구가 형성된 내부 지지 부재들과 복수의 횡방향으로 배열된 내부 지지 부재들을 구비하여, 상기 중간 스크린 수단의 상기 내부 지지 부재들은 함께 복수의 섹션들을 형성하고, 상기 섹션들은 외주에서 와이어 메시 수단(wire mesh means)으로 덮혀있는, 중간 스크린 수단과,
    c) 와이어 메시 수단이 부착되는 지지 프레임 구조체를 가지며, 상기 중간 스크린 수단의 상류측에 위치된 초기 스크린 수단을 조합하여 포함하는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 스크린 수단은 적어도 3개의 원통형 구조체들을 포함하는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 최종 스크린 수단, 상기 중간 스크린 수단 및 상기 초기 스크린 수단의 와이어 메시는 약 0.625 inch(1.558cm)보다 큰 사각형 개구들을 가지는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 사각형 개구들은 사각형이고 측면에 약 0.625inch(1.588cm) 내지 약 0.75inch(1.9cm)의 범위인, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어 메시는 크롬-니켈 합금으로 구성되는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    약 10 pound/inch2(68.95 kPa)의 하류측에서 상류측으로 장치를 가로지르는 압력 강하를 견디어 낼 수 있는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 초기 스크린 수단은 상기 중간 스크린 수단에 인접하는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 초기 스크린 수단은 상기 최종 스크린 수단의 상기 평면을 가로지르는 평면에 있는 상류측 부분과 상기 최종 스크린 수단의 평면에 평행한 평면에 있는 하류측 부분을 가지는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초기 스크린 수단은 L 형상으로서 상기 상류측 부분이 상기 L형상의 수직 부분이고 상기 하류측 부분이 상기 L형상의 수평 부분인, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 최종 스크린 수단, 상기 중간 스크린 수단 및 상기 초기 스크린 수단은 함께 부착되는, 열교환기로 유입되기 전에 가스 흐름으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 장치.
KR10-1998-0010951A 1997-03-31 1998-03-30 가스흐름들로부터의입자물질제거장치 KR100492046B1 (ko)

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