KR20190124738A - 사이클론들에 견고하게 연결되는 내부 지지 장치를 포함하는 fcc 유닛의 인클로저 - Google Patents

사이클론들에 견고하게 연결되는 내부 지지 장치를 포함하는 fcc 유닛의 인클로저 Download PDF

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KR20190124738A
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위베르 시몽
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토탈 라피나쥬 쉬미
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Abstract

본 발명은 유동 접촉 분해 유닛의 챔버(10)에 관한 것으로, 내부 용적이 실질적으로 중력의 방향으로 연장되는 종축을 갖는 측벽(12)에 의해 획정되고, 상기 챔버는 내부 용적 내측에 위치하는 복수의 기계적 분리형 사이클론(14, 16)을 구비한다. 챔버(10)는: 종축(X)에 수직인 평면에서 측벽(12)을 따라 연장되며 기결정된 간극만큼 측벽으로부터 분리되는 환형 외주 지지 부재(202); 및 외주 지지 부재(202)와 동일한 평면에서 연장되며, 일 단부에 의해 또는 양 단부로부터 떨어져 있는 체결부에 의해 외주 지지 부재 및 적어도 하나의 기계적 분리형 사이클론에 견고하게 연결되는 복수의 빔(206, 208)에 의해 사이클론들(14, 16)에만 체결되는 지지 장치(20)를 포함한다.

Description

사이클론들에 견고하게 연결되는 내부 지지 장치를 포함하는 FCC 유닛의 인클로저
본 발명은 유동 접촉 분해 유닛의 챔버, 특히 사이클론들에 체결되는 내부 지지 장치를 포함하는 냉동 장치의 챔버에 관한 것이다.
정유 분야, 특히 유동 접촉 분해(FCC) 유닛의 분야에서, 기능 부재들이 챔버 내측에 위치하는 것은 흔한 일이다. 그러므로, 문헌 WO　2012022910에 기재된 바와 같이, FCC 유닛 반응기 또는 재생기에서, 상부는 기상 유체 내에 부유하는 입자를 분리하기 위한 기계적 분리형 사이클론들, 및 가능하게는 챔버의 전체 단면에 걸쳐 연장되며 촉매 입자의 유입을 제한하는 내부 패킹들을 포함한다.
따라서, 기계적 분리형 사이클론들의 인근에서 이러한 내부 패킹들을 지지하기 위한 끼움 지지 부재들을 고려할 필요가 있다. 이와 같은 지지구들은 일반적으로 챔버의 측벽에 체결되며, 기계적 분리형 사이클론들, 가능하게는 중앙 반응기, 유입 (리프트) 가스 파이프 등과 같은 챔버의 내부 장비에 의해 점유된 공간에도 불구하고 설치될 수 있어야 한다. 이 지지구들은 실제로는 대개 챔버의 측벽과 내부 장비(일반적으로, 사이클론들) 모두에 체결된다.
그에 따라, 설비의 시동 및 정지 작동 중에, 내부 패킹 지지구들을 비롯한 챔버의 다양한 내부 장비와 이 챔버의 벽 사이에서 차동 팽창 현상이 관찰된다: 이러한 지지구들은 챔버의 측벽에 체결되는 측과 내부 장비에 체결되는 측에서 상이한 방향들로 이동하기 쉽다. 이것은 지지구들의 수평 상태의 손실로 이어질 수 있고, 이는 바람직하지 않은 일이다.
기존 장비에 의해 점유된 상대적으로 큰 공간 및 차동 팽창 현상으로 인해, 챔버 내측에 지지구들, 특히 강건한 지지구들을 설치하기가 어려운 것으로 판명될 수 있다.
본 발명의 목적은, 차동 팽창 현상에 덜 민감하며 줄어든 유효 공간에도 불구하고 설치될 수 있는 지지 장치를 구비한 접촉 분해 유닛의 챔버를 제안함으로써, 상기 단점들 중 일부 또는 전부를 극복하는 데에 있다.
이를 위해, 본 발명의 제1 주제는, 유동 접촉 분해 유닛의 챔버로, 이의 측벽이 중력의 방향으로 또는 실질적으로 중력의 방향으로 연장되는 종축을 갖는 내부 용적을 한정하고, 상기 챔버는 내부 용적 내측에 위치하는 복수의 기계적 분리형 사이클론을 구비하는 것인 챔버에 있어서, 상기 챔버는, 상기 내부 용적 내측에, 기계적 분리형 사이클론들에만 고정되는 지지 장치를 포함하고, 상기 지지 장치는:
- 종축에 수직인 평면에서 측벽을 따라 연장되며, 지지 부재의 평면에서 기결정된 간극, 특히 일정한 간극만큼 측벽으로부터 떨어져 있는 외주 지지 부재,
- 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되며, 일 단부에 의해 또는 양 단부로부터 떨어져 있는 체결부에 의해 외주 지지 부재 및 적어도 하나의 기계적 분리형 사이클론에 고정되는 복수의 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버에 관한 것이다.
그러므로, 본 발명에 따른 배치는 기계적 분리형 사이클론들에만 체결되는 지지 장치를 형성할 수 있게 한다. 다시 말하면, 빔들 중 어느 것도 챔버의 측벽에 고정되지 않는다. 따라서, 한편으론 지지 장치와 챔버의 벽 사이에, 다른 한편으론 지지 장치와 사이클론들 사이에 차동 팽창 현상이 존재하지 않는다. 또한, 전술한 지지 장치 배치는 챔버 내에 존재하는 복수의 기계적 분리형 사이클론에 의해 남겨진 적은 유효 공간에도 불구하고 지지 장치가 설치될 수 있게 한다. 외주 지지 부재는 유리하게는 챔버의 측벽의 형상에 부합하고(즉, 이의 형상을 반영하고) 상기 기결정된 간극만큼 이로부터 분리될 수 있음을 주목한다. 마지막으로, 지지 장치의 상면은 챔버의 종축에 수직으로 배치되는 격자를 강건하게 지지할 수 있는 평면을 형성한다.
외주 지지 부재는 챔버의 중심으로부터 소정 거리 연장된다. 이는 특히 환형 형상으로 이루어질 수 있다.
유리하게는, 빔들은 1개 또는 2개의 기계적 분리형 사이클론, 특히 인접한 사이클론, 또는 심지어 더 많은 수의 사이클론에 고정될 수 있다.
유리하게는, 강도의 개선을 위해, 모든 빔들이 직선형일 수 있다.
지지 장치는 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되는 다른 빔들을 추가로 포함할 수 있고, 상기 빔들은:
- 양 단부 또는 양 단부로부터 떨어져 있는 체결부에 의해 2개의 기계적 분리형 사이클론, 특히 인접한 사이클론에 고정되는 빔, 및
- 적어도 2개의 다른 빔, 특히 2개의 다른 빔을 서로 연결하는 빔 중 하나 이상에서 선택된다.
일 구현예에서, 지지 장치는, 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되며, 특히 단일점에서 십자형(criss-crossing)으로 다른 빔들(특히, 하나 이상의 사이클론에 고정되는 빔들)을 연결하는 여러 빔들을 포함할 수 있고, 이 빔들은 이들이 교차하는 점(들)에서 서로 고정된다. 이는 지지 장치가 격자를 보다 쉽게 지지하게 할 수 있고, 지지 장치의 강건성을 향상시킬 수 있게 할 것이다.
이 경우, 다른 빔들을 연결하는 빔들은 내부 용적의 중심점에서 접촉할 수 있다(고정될 수 있다). 이는 지지 장치의 구조를 보다 견고하게 만들 수 있게 할 것이다.
다른 구현예에서, 지지 장치는 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 내부 용적의 중심점 가까이에 연장되는 중앙 지지 부재를 포함할 수 있다.
이 경우, 지지 장치는, 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되며 각각이 중앙 지지 부재에 1개 또는 2개의 기계적 분리형 사이클론, 특히 인접한 사이클론을 연결하는 빔들을 포함할 수 있다. 이는 마찬가지로 지지 장치의 강건한 구조를 획득할 수 있게 한다.
이 구현예에서, 소정의 빔들이 또한 다른 빔들을 서로 연결할 수 있다.
대안으로 또는 결합하여, 지지 장치는, 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되며 중앙 지지 부재 및 외주 지지 부재에 1개 또는 2개의 기계적 분리형 사이클론, 특히 인접한 사이클론을 연결하는 빔들을 포함할 수 있다.
이 구현예는, 챔버 내측에 위치하며 내부 측벽의 종축과 평행한 종축을 갖는 관형 파이프가 챔버에 구비될 때 특히 유리하다. 이후, 중앙 지지 부재는 관형 파이프 주위에 배치되며 이 파이프의 형상에 부합할 수 있는 한편, 중앙 지지 부재의 평면에서 기결정된 간극, 특히 일정한 간극만큼 파이프로부터 분리된다. 다음으로, 중앙 지지 부재는 잠재적인 차동-팽창 현상을 방지하기 위해, 관형 반응기, 촉매 전달 파이프, 가스 리프트 파이프 등과 같은 챔버의 내부 장비의 다른 아이템을, 이와 접촉하지 않으면서, 둘러쌀 수 있다.
본 발명에 따른 챔버는 이하에 기재되는 특징들 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
적어도 일부의 기계적 분리형 사이클론(다시 말하면, 일부 사이클론이지만 반드시 모든 사이클론은 아님)은 빔 단부 또는 빔 체결부를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 지지 부재를 포함할 수 있다. 특히, 이 지지 부재들은 빔 단부 또는 빔 체결부를 수납하고 수용하도록 구성될 수 있다.
빔들은, 특히 빔이 연장되는 평면에서 이 빔들의 종방향이 기계적 분리형 사이클론의 중심점을 통과하도록, 일 단부를 통해 기계적 분리형 사이클론에 체결될 수 있다. 이는 빔을 지지하는 사이클론이 경험하게 되는 기계적 응력을 감소시킬 수 있게 할 것이다.
빔들은 2개의 기계적 분리형 사이클론, 특히 인접한 사이클론 사이에 연장될 수 있고, 하나 또는 양 기계적 분리형 사이클론에 체결될 수 있다. 이는 특히 빔이 2개의 사이클론 사이에 위치할 때 빔이 경험하게 되는 기계적 응력을 균등화하게 할 수 있고, 지지 장치의 강건성을 향상시킬 수 있게 할 것이다.
외주 지지 부재 및 존재하는 경우 중앙 지지 부재는 각도 섹터들에 의해 지지 부재의 평면에서 획정되는 여러 부분들로 형성될 수 있고, 각도 섹터들의 중심은 내부 용적의 중심점이다. 이는, 특히 외주 지지 부재가 상대적으로 큰 크기를 갖는 경우, 외주 지지 부재 및 존재하는 경우 중앙 지지 부재가 챔버 내에 보다 쉽게 설치되게 할 수 있다. 이후, 빔의 일 단부가 2개의 인접한 부분의 조립된 단부들 사이에서 이 지지 부재에 체결될 수 있다. 이는 지지 부재에 빔들을 보다 쉽게 체결하게 할 수 있다.
각각의 지지 부재(외주 지지 부재, 중앙 지지 부재, 또는 사이클론을 지지하기 위한 부재)는 종축에 수직으로 이격되는 상부벽 및 하부벽을 구비할 수 있고, 이들 사이에서는 빔 단부 또는 빔 체결부가 체결된다. 따라서, 빔들은 간단한 방식으로 제조되는 지지 부재에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 이러한 이격된 상부벽 및 하부벽은, 단어의 기하학적 의미 내에서, 특히 링의 형태를 취할 수 있다.
다음으로, 적어도 하나의 지지 부재의 하부벽 및 상부벽의 에지들은 홈을 획정하도록 단부벽에 의해 연결될 수 있다. 이후, 이러한 홈은 빔 단부 또는 빔 체결부를 수납하고 수용할 수 있다. 지지 부재들은 특히 간단한 방식으로 제조되며, 빔들이 효과적인 방식으로 제자리에 유지될 수 있게 한다. 유리하게는, 외주 지지 부재 및 존재하는 경우 중앙 지지 부재는 특히 빔들을 위한 체결벽들을 수납할 수 있는, 서로를 향해 개방되는 홈들을 각각 획정한다.
각각의 지지 부재(특히, 외주, 중앙, 또는 사이클론 지지 부재)는, 상부벽 및 하부벽을 연결하며 챔버의 측벽의 종축과 평행하게 연장되는 복수의 체결벽을 구비할 수 있다. 이후, 각각의 빔은, 측벽의 종축과 평행하며, 지지 부재의 체결벽에 가압되고, 이 체결벽과 평행하면서, 이 체결벽에 고정되는 적어도 하나의 평면벽을 포함할 수 있다. 이러한 체결은 나사-너트 조립체, 핀, 리벳 등과 같은 체결 부재를 이용하여 또는 용접에 의해 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
기계적 분리형 사이클론들은 종축에 대해 균일하게 분배될 수 있고, 특히 대칭적으로 분배될 수 있다. 이는 지지 장치를 지탱하는 사이클론들 간의 기계적 응력의 보다 양호한 분배를 가능하게 한다. 다음으로, 빔들은 또한 종축에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 유리하게는, 챔버의 모든 사이클론이 하나의 빔을 지지할 수 있다.
격자가 상기 지지 장치의 상면에 놓일 수 있되, 상기 격자는 측벽, 기계적 분리형 사이클론들, 및 챔버 내측에 위치하는 원통형 관형 파이프의 형상에 부합하고, 이와 같은 파이프가 존재할 때, 상기 격자는 지지 부재의 평면에서 기결정된 간극, 특히 일정한 간극만큼 이 부재들로부터 분리된다. 이 격자는 특히 내부 패킹을 지지할 수 있다. 그러므로, 이와 같은 격자는 측벽과 내부 부재들(사이클론들 등) 사이에서 차동 팽창 현상을 경험하지 않는다.
본 발명에 따른 챔버는 냉동 장치의 챔버일 수 있다.
본 발명은 이제 첨부된 비제한적 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유동 접촉 분해 유닛의 챔버의 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A를 따라 잘라낸 챔버의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 외주 지지 부재의 세부도이다.
도 4는 도 1의 중앙 지지 부재의 세부도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 B-B를 따라 잘라낸 단면도이다.
도 6은 2개의 기계적 분리형 사이클론과 빔의 조립 세부도이다.
도 7 및 도 8은 두 구현예에 따른 사이클론 지지 부재와 빔의 조립 측면도이다.
도 9는 도 7의 C-C를 따라 잘라낸 단면도이다.
도 10은 지지 장치에 의해 지지되는 격자의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 구현예에 따른 챔버의 개략적인 단면도이다.
본 설명에서, 상부, 하부와 같은 용어는 대개의 사용 위치에서 챔버의 중력의 방향에서의 종방향에 해당하는 수직 방향을 가리킨다.
실질적으로 수평, 길이(종), 또는 수직은, 수평, 길이(종), 또는 수직 방향/평면과 최대 ±20°, 또는 심지어 최대 10° 또는 최대 5°의 각도를 형성하는 방향/평면을 의미한다.
실질적으로 평행, 수직, 또는 직각은, 최대 ±20°, 또는 심지어 최대 10° 또는 최대 5°의 각도로 평행 또는 수직 방향으로부터 또는 직각으로부터 분기되는 방향/각도를 의미한다.
도 1은 유동 접촉 분해 유닛의 챔버(10), 여기서는 재생기 챔버를 도시한다. 이 경우에는 원통형 형상인 이러한 챔버는 측벽(12)을 구비한다. 그러나, 본 발명은 특정 형상의 챔버에 제한되지 않는다. 이 측벽(12)은 도 1의 평면에 수직인 종축(X)을 갖는 내부 용적(13)을 한정한다. 챔버(10)는 복수의 기계적 분리형 사이클론(일련의 일차 사이클론(14) 및 일련의 이차 사이클론(16))을 구비한다.
사이클론은 유닛 내에서 순환하는 가스로부터 촉매 입자를 분리하는 데에 사용된다. 이는 원심력을 이용하여 가스 내에 부유하는 입자를 기계적으로 분리하는 장비이다. 사이클론은, 예를 들어 벽 가까이에서 챔버의 원주에 접선 방향으로 가스를 도입함으로써, 몸체 내에 도입된 가스를 신속하게 회전시키도록 설계되는, 일반적으로 본질적으로 원통형-원뿔형인 챔버를 포함한다. 원심력의 효과 하에, 와류 내에 갇힌 고체 입자는 벽을 향해 이동하고, 여기서 마찰로 인해 속도를 잃고 장비의 하부로 떨어진 후, 원뿔의 정점을 통해 빠져나간다. 가스는 정점의 인근까지 벽을 따르고, 입자가 제거되면, 상부까지 다시 상승하여, 챔버 내로 부분적으로 돌출되는 배출 파이프를 통해 빠져나간다.
따라서, 사이클론은 종래에는:
- 일반적으로 원통형 상부 및 원뿔형 하부를 포함하는 분리 챔버,
- 챔버의 상부에 위치하는, 챔버 내로 개방되는 제1 유입 파이프,
- 챔버의 상부에 위치하는 제2 가스 토출 파이프, 및
- 챔버의 하부에 위치하는 제3 입자 토출 파이프를 포함한다.
도 1 및 도 2는 단지:
일차 사이클론들(14)의 경우: 챔버의 원통형 상부(141)의 일부, 사이클론 챔버의 원뿔형 하부(142), 및 입자 토출 파이프(143)의 일부를 도시하고,
이차 사이클론들(16)의 경우: 사이클론 챔버의 원뿔형 하부(162), 및 입자 토출 파이프(163)의 일부를 도시한다.
대개의 방식에서, 이 사이클론들(14, 16)은 종축이 실질적으로 수직으로 연장된 상태로 수직으로 배치된다.
그러므로, 사이클론들(14, 16)은 종축(X)에 수직인 실질적으로 하나의 같은 수평면에서 내부 용적(13) 내측에 위치한다. 이 경우, 이들은 종축(X) 주위에 균일하게 분배되되, 일차 사이클론들(14)이 이차 사이클론들(16)과 교번한다. 이 예에서, 4개의 일차 사이클론(14) 및 4개의 이차 사이클론(16)이 제공된다. 그러나, 본 발명은 사이클론들의 임의의 특정 수 또는 임의의 특정 레이아웃에 제한되지 않는다.
도 1 내지 도 10에 도시된 구현예에서, 다양한 사이클론들(14, 16)이 챔버(10)의 중심에 위치하는 관형 파이프(18) 주위에 배치된다. 이 파이프(18)는 여기서 챔버(10)와 동일한 종축(X)을 갖는 원통형 파이프이다.
본 발명에 따르면, 챔버(10)는 보다 구체적으로는 격자 및 내부 패킹을 지지하기 위한 지지 장치(20)를 용적(13) 내측에 구비한다.
지지 장치(20)는:
- 회전축(X)에 수직인 평면에서 측벽(12)을 따라 연장되며, 기결정된 간극만큼 이 측벽(12)으로부터 떨어져 있는, 환형 형상의 외주 지지 부재(202),
- 외주 지지 부재(202)와 동일한 평면에서, 챔버(10)의 종축(X) 가까이에, 이 경우에는 관형 파이프(18) 주위에 연장되는 중앙 지지 부재(204)(도 2),
- 외주 및 중앙 지지 부재와 동일한 종축(X)에 수직인 평면에서 연장되는, 이 경우에는 직선형인 복수의 빔으로, 각각의 빔(206, 208)의 적어도 하나의 단부가 중앙 지지 부재(204) 또는 외주 지지 부재(202)에 체결되고, 각각의 빔(206, 208)이 다른 단부에 의해 또는 양 단부로부터 떨어져 있는 체결부에 의해 기계적 분리형 사이클론에 체결되는, 복수의 빔을 포함한다.
이 예에서, 빔들은 반경방향으로 연장된다. 그럼에도, 본 발명은, 이 빔들이 사이클론에 그리고 지지 장치의 다른 부재, 즉 이 예에서는, 외주 지지 부재 또는 중앙 지지 부재에 연결되는 한, 빔들의 특정 배치에 제한되지 않는다.
본 출원에서, 빔들이 부재들을 연결하거나 이들에 연결될 때, 이러한 연결은 견고한 것으로, 또는 다시 말하면 빔이 이동 가능성 없이 부재에 고정되는 것으로 간주된다.
본 발명에 따르면, 지지 장치는 그에 따라 빔들(206, 208)을 통해 사이클론들(14, 16)에만 체결되지만, 챔버(10), 특히 이의 측벽(12)에 직접 체결되지는 않는다. 그러므로, 외주 및 중앙 지지 부재는 빔들을 지지하는 섀시 역할을 하고, 일차 및 이차 사이클론들에 의해 남겨진 감소된 양의 유효 공간에도 불구하고, 본 발명에 따른 지지 장치(20)의 다양한 부재들이 쉽게 끼워질 수 있다.
외주 지지 부재(202) 및 중앙 지지 부재(204)는 이 지지 부재들의 평면에서 기결정된 간극만큼 측벽(12)으로부터 그리고 관형 반응기(18)로부터 각각 떨어져 있음을 주목한다. 이러한 간극은 바람직하게는 챔버 내측에서 순환하는 고체 입자의 통과를 방지하거나 제한할 만큼 작고, 유리하게는 지지 장치의 열팽창을 수용하거나, 잠재적으로는 비틀어진 각도로 걸리지 않게 할 만큼 크다. 이는 특히 고체 입자의 특성에 따라 그리고 사용되는 재료의 열팽창 계수에 따라 당업자들에 의해 결정될 수 있다.
도 1 내지 도 10은:
- 외주 지지 부재(202)에 체결되는 제1 단부(206a) 및 중앙 지지 부재(204)에 체결되는 제2 단부(206b)를 구비한 제1 빔들(206)(이러한 제1 빔들은 또한, 각각 제1 및 제2 단부(206a, 206b)로부터 떨어져 있으며 1개 또는 2개의 인접한 사이클론에 체결되는 1개 또는 2개의 체결부(206c)를 포함한다),
- 중앙 지지 부재(204) 또는 외주 지지 부재(202)에 체결되는 제1 단부(208a) 및 일차 또는 이차 사이클론일 수 있는 사이클론(14, 16)에 체결되는 제2 단부(208b)를 구비한 제2 빔들(208)을 도시한다.
일차 사이클론(14)과 외주 지지 부재(202) 사이에 연장되는 제2 빔들(208)은 다른 것들에 비해 상대적으로 짧다는 것을 주목한다.
지지 장치(20)가 챔버(10) 내측에 보다 쉽게 설치되도록, 외주 지지 부재(202)는 각도 섹터들에 의해 지지 부재들의 평면에서 획정되는 i개의 부분들(202i)로 만들어지고, 각도 섹터들의 중심은 여기서 종축(X) 상에 위치하는 내부 용적의 중심이다. 따라서, 이 부분들은 단대단 배치되며 단부들을 통해 조립된다. 이 경우에는, 8개의 동일한 부분(202.1 내지 202.8)이 제공된다(도 1 및 도 3 참조).
3개의 인접한 부분(202.8, 202.1, 202.2) 간의 조립이 도 3에 나타나 있다. 도시된 예에서, 이 부분들(202.1 내지 202.8)은 나사산 체결구 시스템에 의해 조립되지만, 리벳, 용접 등에 의해서도 조립될 수 있다.
마찬가지로, 중앙 지지 부재(204)도 역시, 단부들을 통해 쌍으로 조립되며 각도 섹터들에 의해 평면에서 획정되는 i개의 부분들(204.i)에 의해 형성된다. 여기서, 4개의 동일한 부분(204.1 내지 204.4)이 나사산 체결구 시스템을 이용하여 조립되고, 이들 중 3개는 도 4에 보다 분명히 나타나 있다.
빔들의 체결을 용이하게 하기 위해, 중앙 지지 부재(204) 또는 외주 지지 부재(202)에 체결되는 이의 단부들은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 부분들(202.i 또는 204.i)의 2개의 조립된 단부들 사이에 체결될 수 있다.
도시된 예에서, 사이클론들(14, 16)에 대한 빔들(206, 208)의 체결은 제1 빔(206)의 체결부 또는 제2 빔(208)의 일 단부를 지지하도록 구성되는 지지 부재들(210)에 의해 달성된다.
일반적으로, 다양한 지지 부재들(202, 204, 210)이 제1 또는 제2 빔 단부들이나 제1 빔 체결부를 지지하도록 구성된다. 이러한 목적으로, 이들은 이 단부들 또는 체결부를 수납하며, 예를 들어 상보적인 형상을 갖도록 설계될 수 있다. 그러므로, 지지 부재들 및 빔 단부들 또는 빔 체결부들은 암수 부재들과 유사한 방식으로 협력하도록 제공될 수 있다.
지지 부재들에 대한 다양한 빔들의 체결의 하나의 특정한 구현예가 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 설명의 나머지 부분에 기술된다.
일반적으로, 각각의 지지 부재는 측벽(12)의 종축(X)에 수직으로 이격되는 상부벽 및 하부벽을 구비한다.
따라서, 외주 지지 부재(202) 및 중앙 지지 부재(204) 각각은 상부벽(212, 212') 및 하부벽(214, 214')을 각각 포함한다(도 3 내지 도 5 참조). 이 벽들은 이의 에지를 따라 각각 단부벽(216, 216')에 의해 연결된다. 외주 지지 부재(202)의 경우, 단부벽은 측벽(12)의 측에서 연장되고, 그에 따라 상부벽(212), 하부벽(214), 및 단부벽(216)은 종축(X)을 향하는 개구를 갖는 홈(도 5 참조)을 획정한다. 중앙 지지 부재(204)의 경우, 단부벽(216')은 관형 반응기(18)의 측, 즉 종축(X)의 측에 위치하고, 그에 따라 홈의 개구는 측벽(12)에 대향한다. 그러므로, 2개의 홈은 서로를 향해 개방된다.
사이클론 지지 부재들(210)과 관련하여, 이들 각각은, 이 경우에는 대응하는 사이클론의 측벽, 이 경우에는 벽들(142, 162)에 직접 용접되는 상부벽(212'') 및 하부벽(214'')을 구비한다(도 7 및 도 8 참조). 그러나, 본 발명은 사이클론에 지지 부재들(210)을 체결하는 하나의 특정한 방식에 제한되는 것이 아니라, 임의의 다른 적절한 수단(나사 체결, 리벳 등)도 고려될 수 있다. 도 7 및 도 8은 빔들의 단부들(208a)이 상부벽(212'')과 하부벽(214'') 사이에 수용되는 것을 도시한다.
각각의 지지 부재(202, 204, 210)는 또한, 상부벽 및 하부벽에 수직으로 연장되며 이들과 접촉하는 체결벽들(218)을 구비한다. 이 체결벽들(218)은 종축(X)과 평행하게 연장된다. 따라서, 이들은 마찬가지로 종축(X)과 평행하게 연장되는 빔들에 고정되는 평면벽들을 구비할 수 있되, 상기 평면벽들은 이들을 지탱한다. 리벳, 나사산 체결구, 또는 다른 유형의 체결 부재들이 체결을 위해 사용될 수 있다.
이 체결벽들(218)은 도 3, 도 4, 도 6, 및 도 9에 특히 나타나 있다. 외주 지지 부재(202) 및 중앙 지지 부재(204)의 체결벽들(218)은 도시된 예에서 적어도 부분적으로는 홈들의 내부로 그리고 부분적으로는 홈들의 외부로 연장되는 것을 주목한다.
기계적 분리형 사이클론들(14, 16)은 여기서 또한 회전 대칭을 보이는 챔버들을 구비한다. 지지 부재들(210)의 체결벽들(218)은 바람직하게는, 기계적 응력을 더 잘 견딜 수 있도록, 이들이 체결되는 사이클론의 회전축에 대해 반경방향으로 연장된다.
다양한 지지 부재들(202, 204, 210)의 상부벽 및 하부벽은 여기서 편평한 링들의 형태를 취한다. 지지 부재들(210)의 경우, 이 링들(212'', 214'')은 사이클론들에 직접 체결된다. 체결벽들(218)은 또한 사이클론들 및 벽들(212'', 214'')에 직접 체결된다.
외주 지지 부재(202) 및 중앙 지지 부재(204)의 경우, 상부벽 및 하부벽은 단부벽 및 체결벽(218)에 의해 서로 결합된다. 각각의 배향으로 인해, 이러한 다양한 벽들의 조립은, 이들이 측벽(12) 또는 관형 파이프(18)에 체결되지 않을지라도, 강건한 지지 부재들(202, 204)을 달성할 수 있게 한다.
각각의 빔(206, 208)은 또한, 종축(X)과 평행하며, 지지 부재(202, 204, 210)의 체결벽(218)에 가압되고, 이 체결벽과 평행하면서, 이 체결벽에 고정되는 적어도 하나의 평면벽을 포함한다.
이 예에서, 각각의 빔은 본질적으로 종축(X)과 평행한 직선형의 기다랗고 편평한 스트립으로 이루어지되, 제1 빔들(206)의 체결부들(206c)은 편평한 스트립에 수직인 평면벽들이다. 따라서, 제1 빔들(206)은 이들이 체결되는 사이클론들, 보다 구체적으로는 이 사이클론들의 외벽들에 실질적으로 접선방향이며, 사이클론들에 고정되는 지지 부재들(210)의 체결벽들(218)을 지탱한다(도 6 참조).
빔들(206, 208)의 형상은 빔들이 이의 상면에 배치되는 격자(22)를 강건하게 지지할 수 있게 하고(도 2 및 도 10), 이 격자(22) 자체는 패킹 부재(24)를 지지할 수 있다. 격자(22)의 표면은 여기서 사이클론들(14, 16), 관형 파이프(18), 및 챔버의 측벽(12)의 외형에 부합하는 한편(도 10), 기결정된 간극만큼 이 부재들로부터 분리된다. 이런 이유로, 이는 측벽의 형상과 유사하지만 더 작은 치수의 외형과, 기결정된 간극으로 각각 사이클론들(14, 16) 및 관형 파이프(18)를 수납하도록 구성되는 오리피스들(14', 16', 18')을 갖는다.
본 발명은 전술한 구현예에 제한되지 않는다. 특히, 챔버는 중앙 관형 파이프를 구비하지 않을 수 있다. 그러므로, 중앙 지지 부재의 형상 및 치수는 더 이상 제약을 형성하지 않으며, 임의의 다른 형상이 사용될 수 있다.
이 경우, 도 11에 개략적으로 도시된 바와 같이, 중앙 지지 부재를 생략하는 것도 가능하다. 여기서, 이미 설명된 요소들과 동일한 요소들에는 동일한 참조번호들이 부여된다. 이 도면은 챔버(10)와 일차 및 이차 기계적 분리형 사이클론들(14, 16)을 도시한다. 도 11은 사이클론들(14, 16)의 입자 토출 파이프들의 영역의 단면도를 도시한다.
이 도면에서, 본 발명의 일 구현예에 따른 지지 장치(30)는:
- 종축(X)에 수직인 평면에서 측벽(12)을 따라 연장되며, 지지 부재(302)의 평면에서 기결정된 간극만큼 측벽으로부터 떨어져 있는 외주 지지 부재(302),
- 외주 지지 부재(302)와 동일한 평면에서 연장되는 복수의 빔(306, 308)으로, 소정의 빔들(306)은 기계적 분리형 사이클론들을 서로 연결하고, 다른 빔들(308)은 각각 외주 지지 부재(302)에 기계적 분리형 사이클론을 연결하는, 복수의 빔(306, 308)을 포함한다.
게다가, 다른 빔들(307)이 빔들(306)을 서로 연결하는데, 이 빔들(307) 자체는 실질적으로 내부 용적(13)의 중심에서 서로 연결된다.
빔들(306, 308)은 여기서 일 단부에 의해 기계적 분리형 사이클론에 고정된다. 빔들을 체결하는 구조 및 방식은 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 것과 유사할 수 있다. 그러나, 본 발명은, 빔들이 사이클론들에, 외주 지지 부재에, 존재하는 경우 중앙 지지 부재에, 및/또는 서로 고정될 수 있는 한, 빔들의 하나의 특정한 형태 또는 이들을 체결하는 하나의 특정한 방식에 제한되지 않음을 주목한다.
아울러, 다양한 빔들의 배치는 사이클론들의 서로에 대한 레이아웃에 따라 챔버별로 매우 광범위하게 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명은, 빔들이 기계적 분리형 사이클론들에 의해 지지되는 한, 이 빔들의 하나의 특정한 배치에 제한되지 않는다.

Claims (16)

  1. 유동 접촉 분해 유닛의 챔버(10)로, 이의 측벽(12)이 실질적으로 중력의 방향으로 연장되는 종축(X)을 갖는 내부 용적(13)을 한정하고, 상기 챔버는 상기 내부 용적 내측에 위치하는 복수의 기계적 분리형 사이클론(14, 16)을 구비하는 것인 챔버(10)에 있어서,
    상기 챔버는, 상기 내부 용적 내측에, 상기 기계적 분리형 사이클론들에만 고정되는 지지 장치(20; 30)를 포함하고, 상기 지지 장치는:
    - 외주 지지 부재(202; 302)로, 상기 종축(X)에 수직인 평면에서 상기 측벽(12)을 따라 연장되며, 상기 지지 부재의 평면에서 기결정된 간극만큼 상기 측벽으로부터 떨어져 있는 외주 지지 부재(202; 302),
    - 상기 외주 지지 부재(202; 302)와 동일한 평면에서 연장되며, 일 단부에 의해 또는 양 단부로부터 떨어져 있는 체결부에 의해 상기 외주 지지 부재 및 적어도 하나의 기계적 분리형 사이클론에 고정되는 복수의 빔(206, 208; 308)을 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 장치(20; 30)는 상기 외주 지지 부재(202; 302)와 동일한 평면에서 연장되는 다른 빔들을 포함하고, 상기 빔들은:
    - 양 단부 또는 상기 양 단부로부터 떨어져 있는 체결부들에 의해 2개의 기계적 분리형 사이클론들에 고정되는 빔(206; 306), 및
    - 적어도 2개의 다른 빔을 서로 연결하는 빔(307) 중 하나 이상에서 선택되는 것을 특징으로 하는 챔버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 장치(30)는, 상기 외주 지지 부재(302)와 동일한 평면에서 연장되며 십자형으로 다른 빔들(306)을 연결하는 여러 빔들(307)을 포함하되, 상기 빔들은 이들이 교차하는 점(들)에서 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 챔버.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지 장치(20)는:
    - 상기 외주 지지 부재(202)와 동일한 평면에서 상기 내부 용적의 중심점 가까이에 연장되는 중앙 지지 부재(204),
    - 상기 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되며 각각이 상기 중앙 지지 부재에 1개 또는 2개의 기계적 분리형 사이클론을 연결하는 빔들(206, 208)을 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지 장치(20)는, 상기 외주 지지 부재와 동일한 평면에서 연장되며 상기 중앙 지지 부재 및 상기 외주 지지 부재에 1개 또는 2개의 기계적 분리형 사이클론을 연결하는 빔들(208)을 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 중앙 지지 부재(204)는, 상기 챔버 내측에 위치하며 상기 측벽의 상기 종축(X)과 평행한 종축을 갖는 관형 파이프(18) 주위에 배치되고, 상기 중앙 지지 부재(204)는 상기 파이프(18)의 형상에 부합하며 상기 중앙 지지 부재(204)의 평면에서 기결정된 간극만큼 상기 파이프로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일부의 기계적 분리형 사이클론은 빔 단부(208b) 또는 빔 체결부(206c)를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 지지 부재(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔들(208)은, 상기 빔이 연장되는 평면에서 상기 빔들의 종방향이 기계적 분리형 사이클론의 중심점을 통과하도록, 상기 빔들의 일 단부(208b)를 통해 상기 기계적 분리형 사이클론에 체결되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외주 지지 부재(202; 302) 및 존재하는 경우 상기 중앙 지지 부재(204)는, 그 중심이 상기 내부 용적의 중심점인 각도 섹터들에 의해 상기 지지 부재의 평면에서 획정되는 여러 부분들로 형성되고, 적어도 하나의 빔의 일 단부가 2개의 인접한 부분의 조립된 단부들 사이에서 상기 지지 부재에 체결되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 지지 부재(202, 204, 302, 210)는 상기 종축에 수직으로 이격되는 상부벽(212, 212', 212'') 및 하부벽(214, 214', 214'')을 구비하고, 이들 사이에서는 빔 단부 또는 빔 체결부가 체결되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  11. 제10항에 있어서,
    적어도 하나의 지지 부재의 상기 하부벽(214, 214') 및 상기 상부벽(212, 212')의 에지들은 홈을 획정하도록 단부벽(216, 216')에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    각각의 지지 부재(202, 204, 210)는, 상기 상부벽 및 상기 하부벽을 연결하며 상기 종축과 평행하게 연장되는 복수의 체결벽(218)을 구비하는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  13. 제12항에 있어서,
    각각의 빔은, 상기 종축과 평행하며, 지지 부재의 체결벽(218)에 가압되고, 상기 체결벽과 평행하면서, 상기 체결벽에 고정되는 적어도 하나의 평면벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계적 분리형 사이클론들(14, 16)은 상기 종축(X)에 대해 균일하게 분배되고, 특히 대칭적으로 분배되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    격자(22)가 상기 지지 장치(20)의 상면에 놓이되, 상기 격자는 상기 측벽(12), 상기 기계적 분리형 사이클론들(14, 16), 및 상기 챔버 내측에 위치하는 상기 관형 파이프(18)의 형상에 부합하고, 이와 같은 파이프가 존재할 때, 상기 격자는 상기 지지 부재의 평면에서 기결정된 간극만큼 상기 측벽(12), 상기 기계적 분리형 사이클론들(14, 16), 및 적용 가능한 경우 상기 관형 파이프(18)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 챔버(10).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버는 냉동 장치의 챔버인 것을 특징으로 하는 챔버(10).
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