PL230410B1 - Układ zawierający zespół pierścienia natryskowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest układ zawierający zespół pierścienia natryskowego, w szczególności dla generatorów gazowych.

Generatory gazowe przetwarzają materiały węglowe w mieszankę tlenku węgla i wodoru, która nazywana jest gazem syntezowym lub syngazem. Na przykład, elektrownia ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa w bloku gazowo-parowym (ang. IGCC - Integrated Gasification Combined Cycle) zawiera jeden lub więcej generatorów gazowych, które w wysokiej temperaturze powodują reakcję podawanego surowca z tlenem i/lub parą wodną, aby wytwarzać syngaz. Po zgazowaniu, wynikowy syngaz może zawierać mniej pożądane składniki, takie jak popiół. Dlatego też, syngaz może być kierowany poprzez jednostkę schładzającą, aby ochładzać syngaz do temperatury nasycenia i usuwać mniej pożądane składniki w postaci żużlu. Jakkolwiek, na żywotność pewnych komponentów jednostki schładzającej mogą mieć wpływ wystawienie na działanie syngazu i/lub żużla, co może zmniejszać skuteczność i/lub zakres działania generatora gazowego.

Poniżej podsumowano pewne przykłady wykonania, których zakresjestwspółmierny z pierwotnie zastrzeganym wynalazkiem. Te przykłady wykonania nie mają na celu ograniczać zakresu zastrzeganego wynalazku, lecz mają one raczej na celu zapewniać jedynie krótkie podsumowanie możliwych postaci wynalazku. W rzeczywistości, wynalazek może obejmować wiele różnych postaci, które mogą być podobne do lub różne od przykładów wykonania przedstawionych poniżej.

Układ według wynalazku zawiera:

zespół pierścienia natryskowego, zawierający:

pierścień natryskowy;

pierścień gardzielowy połączony z pierścieniem natryskowym; oraz rurę zanurzeniową połączoną z pierścieniem natryskowym, przy czym zespół pierścienia natryskowego jest samonośny jako jednostka osłaniająca przejście poprzez pierścień natryskowy; oraz zespół nośny skonfigurowany do podtrzymywania zespołu pierścienia natryskowego, przy czym zespół nośny zawiera zdejmowaną oprawę.

Korzystnie, zdejmowana oprawa zawiera pierwszą podporę kołnierzową skonfigurowaną do koncentrycznego otaczania co najmniej części pierścienia natryskowego; oraz drugą podporę kołnierzową skonfigurowaną do podtrzymywania pierścienia natryskowego oraz łączenia się z pierwszą podporą kołnierzową.

Korzystnie, pierścień natryskowy zawiera rowek na uszczelkę, utworzony na montażowej powierzchni styku pierścienia natryskowego.

Korzystnie, układ zawiera uszczelkę umieszczoną w rowku na uszczelkę.

Korzystnie, pierścień gardzielowy jest na stałe połączony z pierścieniem natryskowym, zaś rura zanurzeniowa jest na stałe połączona z pierścieniem natryskowym.

Korzystnie, pierścień natryskowy, pierścień gardzielowy oraz rura zanurzeniowa są wytworzone integralnie jako jedna część.

Korzystnie, układ zawiera reaktor, przy czym zespół pierścienia natryskowego oraz zespół nośny są umieszczone w reaktorze.

Korzystnie, reaktor zawiera generator gazowy.

Korzystnie, pierścień natryskowy nie jest połączony na stałe wewnątrz reaktora.

Korzystnie, pierwsza podpora kołnierzowa zawiera wiele łukowatych pierwszych podpór kołnierzowych.

W pierwszym przykładzie wykonania, układ zawiera zespół pierścienia natryskowego, który zawiera pierścień natryskowy, pierścień gardzielowy połączony z pierścieniem natryskowym, oraz rurę zanurzeniową połączoną z pierścieniem natryskowym. Zespół pierścienia natryskowego jest samonośny jako jednostka. Układ zawiera również zespół nośny skonfigurowany do podtrzymywania zespołu pierścienia natryskowego. Zespół nośny zawiera zdejmowaną oprawę.

W drugim przykładzie wykonania, układ zawiera generator gazowy oraz zespół pierścienia natryskowego umieszczony w generatorze gazowym. Zespół pierścienia natryskowego zawiera pierścień natryskowy, pierścień gardzielowy połączony z pierścieniem natryskowym, oraz rurę zanurzeniową połączoną z pierścieniem natryskowym. Zespół pierścienia natryskowego jest samonośny jako jednostka. Układ zawiera również zespół nośny skonfigurowany do podtrzymywania zespołu pierścienia natryskowego w generatorze gazowym. Zespół nośny zawiera pierwszą podporę kołnierzową skonfigurowaną do koncentrycznego otaczania co najmniej części pierścienia natryskowego.

PL230 410 Β1

Pierwsza podpora kołnierzowa jest połączona z płytą montażową generatora gazowego. Zespół nośny zawiera również drugą podporę kołnierzową skonfigurowaną do podtrzymywania pierścienia natryskowego i łączenia się z pierwszą podporą kołnierzową.

Sposób obejmuje połączenie pierścienia gardzielowego oraz rury zanurzeniowej z pierścieniem natryskowym, aby utworzyć zespół pierścienia natryskowego, który jest samonośny jako jednostka. Sposób obejmuje również połączenie pierwszej podpory kołnierzowej z płytą montażową umieszczoną w generatorze gazowym, pozycjonowanie pierścienia natryskowego sąsiadująco do płyty montażowej oraz koncentrycznie wewnątrz pierwszej podpory kołnierzowej, pozycjonowanie drugiej podpory kołnierzowej sąsiadująco do pierwszej podpory kołnierzowej i pierścienia natryskowego, oraz połączenie pierwszej podpory kołnierzowej z drugą podporą kołnierzową.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym:

FIG. 1 jest schematem przykładu wykonania generatora gazowego zawierającego układ pierścienia natryskowego;

FIG. 2 jest widokiem z boku przykładu wykonania układu pierścienia natryskowego;

FIG. 3 jest widokiem w przekroju przykładu wykonania układu pierścienia natryskowego;

FIG. 4 jest perspektywicznym widokiem pierwszego kroku montażu przykładu wykonania układu pierścienia natryskowego;

FIG. 5 jest perspektywicznym widokiem drugiego kroku montażu przykładu wykonania układu pierścienia natryskowego; zaś

FIG. 6 jest perspektywicznym widokiem trzeciego kroku montażu przykładu wykonania układu pierścienia natryskowego.

Poniżej zostanie opisany jeden lub więcej specyficznych przykładów wykonania niniejszego wynalazku. Mając na celu dostarczenia zwięzłego opisu tych przykładów wykonania, w opisie mogą nie być opisane wszystkie cechy rzeczywistej realizacji. Należy zauważyć, że w trakcie opracowywania dowolnej takiej rzeczywistej realizacji, tak jak w dowolnym inżynierskim lub konstruktorskim projekcie, w celu osiągnięcia określonych celów wykonawcy, muszą być podejmowane liczne, specyficzne dla realizacji decyzje, takie jak zgodność z ograniczeniami związanymi z układem oraz obszarem działalności, które mogą się zmieniać zależnie od realizacji. Ponadto, należy zauważyć, że taki wysiłek związany z opracowywaniem może być złożony oraz czasochłonny, lecz tym niemniej byłby rutynowym podjęciem się projektowania, wytworzenia oraz wyprodukowania dla osób o przeciętnych umiejętnościach korzystających z tego ujawnienia.

Elementy różnych przykładów wykonania niniejszego wynalazku przedstawiane w liczbie pojedynczej mają na celu oznaczać, że istnieje jeden lub więcej elementów. Określenia „obejmujący”, „zawierający” oraz „posiadający” są przewidziane jako inkluzywne i oznaczają, że mogą występować dodatkowe elementy, inne niż wymienione elementy.

Jak omówiono szczegółowo poniżej, przedstawione przykłady wykonania obejmują układy pierścieni natryskowych, które zawierają zespół pierścienia natryskowego oraz zespół nośny skonfigurowany do podtrzymywania zespołu pierścienia natryskowego. Zespół pierścienia natryskowego może zawierać pierścień natryskowy, pierścień gardzielowy (np. gorącą powierzchnię) połączony z pierścieniem natryskowym, oraz rurę zanurzeniową połączoną z pierścieniem natryskowym, które mogą wszystkie być połączone razem jako samonośna jednostka lub zespół. Samonośny zespół (zespół pierścienia natryskowego) może być opisany jako jednostka, która może być zainstalowana w i usunięta z reaktora, takiego jak generator gazowy, podczas gdy pierścień natryskowy, pierścień gardzielowy oraz rura zanurzeniowa pozostają połączone ze sobą. Ponadto, zespół nośny może zawierać zdejmowany układ oprawy, skonfigurowany w celu umożliwienia łatwej instalacji zespołu pierścienia natryskowego (np. samonośnego zespołu). W pewnych przykładach wykonania, komora reakcyjna może przetwarzać doprowadzany surowiec na gaz syntetyczny, komora schładzająca może chłodzić gaz syntetyczny, a pierścień natryskowy zapewnia przepływ wody do komory schładzającej przez rurę zanurzeniową. Te komponenty zespołu pierścienia natryskowego można znaleźć w reaktorze, generatorze gazowym, układzie częściowego utleniania, jednostce do oczyszczania gazu, jednostce do przetwarzania gazu, lub innym podobnym układzie. Gaz syntetyczny przepływający z komory reakcyjnej do komory schładzającej może mieć wysoką temperaturę, co może mieć wpływ na pewne komponenty generatora gazowego. W ten sposób, w pewnych przykładach wykonania, generator gazowy zawiera zespół pierścienia natryskowego w celu ochrony komponentów generatora gazowego przed gazem syntetycznym i/lub stopionym żużlem, który może być wytwarzany w komorze reakcyjnej. Gaz syntetyczny oraz stopiony żużel nazywać można wspólnie gorącymi produktami zgazowania.

PL230 410 Β1

Zespół nośny może zawierać pierwszą podporę kołnierzową oraz drugą podporę kołnierzową. Pierwsza podpora kołnierzowa może otaczać co najmniej część pierścienia natryskowego, zaś druga podpora kołnierzowa może podtrzymywać pierścień natryskowy i łączyć się z pierwszą podporą kołnierzową. W ten sposób, zespół nośny może podtrzymywać zespół pierścienia natryskowego w generatorze gazowym. Dodatkowo, zespół nośny może ułatwiać instalację, usuwanie, oraz konserwację zespołu pierścienia natryskowego. Na przykład, zespół pierścienia natryskowego może być usuwany przez odłączenie drugiej podpory kołnierzowej od pierwszej podpory kołnierzowej. W ten sposób, zespół pierścienia natryskowego może być usuwany jako jeden samonośny zespół z generatora gazowego po odłączeniu drugiej podpory kołnierzowej. Dlatego też, zastosowanie przykładów wykonania zespołu pierścienia natryskowego oraz zespołu nośnego może upraszczać montaż, konserwację oraz demontaż układu pierścienia natryskowego, zmniejszając dzięki temu czas oraz koszta związane z instalacją, usuwaniem lub konserwacją układu pierścienia natryskowego. Sposób może obejmować połączenie pierścienia gardzielowego z pierścieniem natryskowym, połączenie rury zanurzeniowej z pierścieniem natryskowym, połączenie pierwszej podpory kołnierzowej z płytą montażową umieszczoną w generatorze gazowym, pozycjonowanie pierścienia natryskowego sąsiadujące do płyty montażowej oraz współosiowo wewnątrz pierwszej podpory kołnierzowej, pozycjonowanie drugiej podpory kołnierzowej sąsiadujące do pierwszej podpory kołnierzowej i pierścienia natryskowego, oraz połączenie pierwszej podpory kołnierzowej z drugą podporą kołnierzową.

FIG. 1 jest schematem przykładu wykonania generatora gazowego 10, który może zawierać układ 11 pierścienia natryskowego. Jako omówiono poniżej, przykłady wykonania układu 11 pierścienia natryskowego mogą zawierać pierścień natryskowy, pierścień gardzielowy oraz rurę zanurzeniową połączone ze sobą jako samonośny zespół. Generator gazowy 10 może być podzielony na komorę reakcyjną 12 oraz komorę schładzającą 14. W innych przykładach wykonania, między komorą reakcyjną 12 a komorą schładzającą 14 może być rozmieszczony ochładzacz gazu syntetycznego. Bariera ochronna 16 może wyznaczać komorę reakcyjną 12. Bariera ochronna 16 może pełnić funkcję fizycznej bariery, cieplnej bariery, chemicznej bariery, lub dowolnego ich połączenia. Przykłady materiałów, które mogą być użyte na barierę ochronną 16 obejmują, aczkolwiek nie ograniczają się do nich, materiały ogniotrwałe, metale ogniotrwałe, materiały niemetalowe, gliny, ceramikę, cermetale oraz tlenki aluminium, krzemu, magnezu oraz wapnia. Dodatkowo, materiały użyte na barierę ochronną 16 mogą być cegłami, wyrobami ogniotrwałymi odlewanymi, powłokami, lub dowolnym ich połączeniem. Doprowadzany surowiec 4, wraz z tlenem 6 oraz opcjonalnym moderatorem 8, takim jak para wodna, mogą być doprowadzane przez jeden lub więcej wlotów (np. wtryskiwaczy) do wnętrza komory reakcyjnej 12 generatora gazowego 10, aby być przetwarzanymi na surowy lub nieoczyszczony gaz syntetyczny, np. połączenie tlenku węgla oraz wodoru, który może również zawierać żużel lub inne zanieczyszczenia. W pewnych przykładach wykonania zamiast tlenu 6 może być użyte powietrze lub bogate w tlen powietrze. Nieoczyszczony gaz syntezowy może być również opisany jako nieoczyszczony gaz. Przetwarzanie w generatorze gazowym 10 może być przeprowadzane przez poddawanie doprowadzanego surowca działaniu pary wodnej i tlenu o podwyższonych ciśnieniach, np. od około 20 bardo 100 bar, lub od 30 do 85 bar, oraz temperaturach, np. od około 1100 stopni Celsjusza do 1450 stopni Celsjusza, w zależności od rodzaju stosowanego generatora gazowego 10. W tych warunkach, żużel jest wstanie stopionym i nazywany jest stopionym żużlem. W innych przykładach wykonania, stopiony żużel może nie być w całości w stanie stopionym. Na przykład, stopiony żużel może zawierać cząstki stałe (niestopione) zawieszone w stopionym żużlu.

Wysokociśnieniowy, wysokotemperaturowy nieoczyszczony gaz syntetyczny z komory reakcyjnej 12 może przepływać do komory schładzającej 14 poprzez dolny koniec 18 bariery ochronnej 16, jak zilustrowano strzałką 20. W innych przykładach wykonania, nieoczyszczony gaz syntetyczny przepływa poprzez ochładzacz syngazu przed wejściem do komory schładzającej 14. Generalnie, komora schładzająca 14 może być stosowana do zmniejszania temperatury nieoczyszczonego gazu syntetycznego. W pewnych przykładach wykonania, pierścień natryskowy 22, który może być komponentem układu 11 pierścienia natryskowego, może znajdować się w pobliżu dolnego końca 18 bariery ochronnej 16. Pierścień natryskowy 22 jest skonfigurowany do zapewniania wody schładzającej do komory schładzającej 14. W pewnych przykładach wykonania, konfiguracja bariery ochronnej 16 może pomagać w chronieniu pierścienia natryskowego 22 przed gazem syntetycznym i/lub stopionym żużlem. Jak zilustrowano, woda schładzająca 23 z jednostki przemywania gazu może być odbierana we wnętrzu komory schładzającej 14 poprzez wlot 24 wody schładzającej. Generalnie, woda schładzająca 23 może przepływać przez pierścień natryskowy 22 i w dół rury zanurzeniowej 26 (np. pierścieniowej rury)

PL230 410 Β1 do wnętrza zbiornika ściekowego 28 komory schładzającej. Rura zanurzeniowa 26 może również być komponentem układu 11 pierścienia natryskowego. Jako taka, woda schładzająca 23 może chłodzić nieoczyszczony gaz syntetyczny, który może następnie opuszczać komorę schładzającą 14 przez wylot 30 gazu syntetycznego po ochłodzeniu, jak zilustrowano strzałką 32. W innych przykładach wykonania, współosiowa rura ssąca może otaczać rurę zanurzeniową 26, aby tworzyć pierścieniowe przejście, przez które może unosić się nieoczyszczony gaz syntetyczny. Wylot 30 gazu syntetycznego może generalnie być zlokalizowany oddzielnie od i powyżej zbiornika ściekowego 28 komory schładzającej oraz może być używany do przekazywania nieoczyszczonego gazu syntetycznego oraz jakiejkolwiek wody do jednostki przemywania gazu w celu obróbki, jak pokazano przez blok 33. Na przykład, jednostka przemywania gazu może usuwać drobne cząstki stałe oraz inne zanieczyszczenia. Dodatkowo, jednostka przemywania gazu może usuwać porwaną wodę z nieoczyszczonego gazu syntetycznego, która może następnie być użyta jako woda schładzająca 23 wewnątrz komory schładzającej 14 generatora gazowego 10. Oczyszczony gaz syntetyczny z jednostki przemywania gazu może w końcu być kierowany na przykład do procesu chemicznego lub komory spalania silnika z turbiną gazową.

FIG. 2 jest widokiem z boku przykładu wykonania układu 11 pierścienia natryskowego. Jak przedstawiono na FIG. 2, układ 11 pierścienia natryskowego jest wyśrodkowany wokół osiowej osi 50 generatora gazowego 10. Dodatkowo, układ 11 pierścienia natryskowego może być połączony z płytą montażową 52 generatora gazowego 10. Płyta montażowa 52 może być zlokalizowana w dolnym końcu 18 komory reakcyjnej 12 oraz może być używana na przykład do podtrzymywania bariery ochronnej 16. Pierwsza podpora kołnierzowa 54 układu 11 pierścienia natryskowego może być połączona z płytą montażową 52 przez szew spawalniczy 56. W innych przykładach wykonania, pierwsza podpora kołnierzowa 54 może być połączona w sposób rozłączny lub na stałe z płytą montażową 52 przez śruby, spawy, luty twarde, kleje, zaciski, gwinty, lub dowolną ich kombinację. W kolejnych przykładach wykonania, płyta montażowa 52 oraz pierwsza podpora kołnierzowa 54 mogą być wytworzone z pojedynczej metalowej części (np. jednej części). W pewnych przykładach wykonania, pierwsza podpora kołnierzowa 54 może zawierać pierścieniową część 58 (np. rurę lub część rury, współosiową względem osi 50) oraz część krążkową 60 (np. wydrążoną, krążkowo ukształtowaną płytę lub część wydrążonej, krążkowo ukształtowanej płyty, współosiową względem osi 50 oraz prostopadłą do osi 50). Części 58 i 60, pierścieniowa oraz krążkowa, mogą być połączone razem przez śruby, spawy, luty twarde, kleje, zaciski, gwinty, lub dowolne ich połączenie. W innych przykładach wykonania, części 58 i 60, pierścieniowa oraz krążkowa, mogą być wytworzone z pojedynczej metalowej części. W pewnych przykładach wykonania, z płytą montażową 52 może być połączonych wiele pierwszych podpór kołnierzowych 54 (np. rozmieszczonych w kołowy pierścień). Wiele pierwszych podpór kołnierzowych 54 może koncentrycznie otaczać pierścień natryskowy 22 (np. wydrążony kołowy pierścień umieszczony wokół osi 50). Dodatkowo, każda para sąsiadujących pierwszych podpór kołnierzowych 54 może być oddzielona odstępem 62, który może umożliwiać wielu wlotowym rurom 64 wody schładzającej łączenie się z wieloma złączami 66 wody schładzającej (np. króćcami wlotowymi) umieszczonymi na pierścieniu natryskowym 22. Wlotowe rury 64 wody schładzającej mogą transportować wodę schładzającą 23 do pierścienia natryskowego 22. W ten sposób, wlotowe rury 64 wody schładzającej mogą być połączone z wlotem 24 wody schładzającej generatora gazowego 10. W pewnych przykładach wykonania, do pierścienia natryskowego 22 może być przyłączony zestaw czterech wlotowych rur 64 wody schładzającej rozmieszczonych w przybliżeniu w jednakowych odległościach od siebie. W innych przykładach wykonania do pierścienia natryskowego 22 może być przyłączona jedna, dwie, trzy, pięć lub więcej niż sześć wlotowych rur 64 wody schładzającej.

W zilustrowanym przykładzie wykonania, druga podpora kołnierzowa 68 może podtrzymywać pierścień natryskowy 22 oraz łączyć się z pierwszą podporą kołnierzową 54. Mianowicie, druga podpora kołnierzowa 68 może zawierać krążkową część 70 (np. wydrążoną, krążkowo ukształtowaną płytę lub część wydrążonej, krążkowo ukształtowanej płyty, współosiową względem osi 50 oraz prostopadłą do osi 50). Zarówno krążkowa część 60 pierwszej podpory kołnierzowej 54 jak i krążkowa część 70 drugiej podpory kołnierzowej 68 mogą zawierać wiele otworów, przez które mogą zostać poprowadzone śruby 72, aby rozłącznie łączyć pierwszą podporę kołnierzową 54 z drugą podporą kołnierzową 68. Śruby 72 mogą być zabezpieczone przy użyciu nakrętek 74 umieszczonych na drugiej podporze kołnierzowej 68. W innych przykładach wykonania, pierwsza podpora kołnierzowa 54 może być rozłącznie połączona z drugą podporą kołnierzową 68 przy zastosowaniu innych sposobów połączeń rozłącznych. Do połączenia krążkowej części 70 drugiej podpory kołnierzowej 68 z pierścieniową częścią 78 (np. rurą

PL230 410 Β1 lub częścią rury, współosiową względem osi 50) drugiej podpory kołnierzowej 68 może być zastosowanych wiele żeber 76. W innych przykładach wykonania, wiele żeber 76 może być pominiętych. Dodatkowo, krążkowa część 70, żebra 76 (jeśli są zastosowane) oraz pierścieniowa część 78 mogą być połączone ze sobą za pomocą śrub, spawów, lutów twardych, klejów, zacisków, lub dowolnego ich połączenia. W innych przykładach wykonania, krążkowa cześć 70, żebra 76 (jeśli są zastosowane) oraz pierścieniowa część 78 mogą być wytworzone z pojedynczej metalowej części. Jak przedstawiono na FIG. 2, wiele żeber 76 może być rozmieszczonych w równych odstępach względem siebie oraz zastosowanych do zapewnienia dodatkowej wytrzymałości dla połączenia między częściami 70 i 78, krążkową i pierścieniową, drugiej podpory kołnierzowej 68. W zilustrowanym przykładzie wykonania, pierścieniowa cześć 78 koncentrycznie otacza co najmniej część rury zanurzeniowej 26 (np. pierścieniowej rury). W pewnych przykładach wykonania, druga podpora kołnierzowa 68 może zawierać wiele drugich podpór kołnierzowych 68 (np. rozmieszczonych w kołowy pierścień), otaczających koncentrycznie rurę zanurzeniową 26. Na przykład, w zilustrowanym przykładzie wykonania, każda z dwóch drugich podpór kołnierzowych 68 (np. dwóch znajdujących się naprzeciw siebie, 180 stopniowych pierścieni tworzących 360 stopniowy pierścień) zawiera dwa wsporniki 80, które mogą być użyte do połączenia ze sobą dwóch sąsiadujących podpór kołnierzowych 68 w miejscu styku między tymi dwiema podporami kołnierzowymi 68. Wsporniki 80 mogą być połączone ze sobą przy użyciu śrub zamocowanych w otworach 82 rozmieszczonych we wspornikach 80. W innych przykładach wykonania, wiele drugich podpór kołnierzowych 68 może być połączonych ze sobą za pomocą śrub, spawów, lutów twardych, klejów, zacisków, gwintów, lub dowolnego ich połączenia. W kolejnych przykładach wykonania, druga podpora kołnierzowa 68 może być jednoczęściową podporą (np. pierścieniową podporą) otaczającą całkowicie rurę zanurzeniową 26, a wsporniki 80 mogą być pominięte.

FIG. 3 jest widokiem w przekroju przykładu wykonania układu 11 pierścienia natryskowego. Układ 11 pierścienia natryskowego zawiera zespół 96 pierścienia natryskowego oraz zespół nośny 98. W pewnych przykładach wykonania, zespół nośny 98 może być zdejmowaną oprawą, która umożliwia szybką i łatwą instalację lub usunięcie zespołu 96 pierścienia natryskowego w/z generatora gazowego 10. Na przykład, zespół nośny 98 może zawierać omówione szczegółowo powyżej pierwszą podporę kołnierzową 54 oraz drugą podporę kołnierzową 68. W ten sposób, zespół nośny 98 umożliwia rozłączne, niestałe połączenie zespołu 96 pierścienia natryskowego wewnątrz generatora gazowego 10. Jak przedstawiono na FIG. 3, pierścień natryskowy 22 jest połączony z rurą zanurzeniową 26 na pierwszym połączeniu 100. W pewnych przykładach wykonania, pierwsze połączenie 100 może być zapewnione przez śruby, spawy, luty twarde, kleje, zaciski, gwinty, lub dowolne ich połączenie. Winnych przykładach wykonania, pierścień natryskowy 22 oraz rura zanurzeniowa 26 mogą być wytworzone integralnie jako jedna część. Pierścień gardzielowy 102 (np. kołowy pierścień z wewnętrzną pierścieniową powierzchnią lub gorącą powierzchnią zwróconą do osi 50) może być połączony z pierścieniem natryskowym 22 na drugim połączeniu 104, które może być zapewnione przez śruby, spawy, luty twarde, kleje, zaciski, gwinty lub dowolne ich połączenie. W pewnych przykładach wykonania, pierścień natryskowy 22, rura zanurzeniowa 26 i/lub pierścień gardzielowy 102 mogą być wytworzone integralnie jako jedna część. Pierścień gardzielowy 102 może pomagać w chronieniu pierścienia natryskowego 22 przed bezpośrednim kontaktem z gorącymi produktami zgazowania z komory reakcyjnej 12. W pewnych przykładach wykonania, pierścień gardzielowy 102 może zawierać zukosowaną powierzchnię 103 (np. stożkową wewnętrzną powierzchnię), która rozchodzi się od osi 50 w kierunku przepływu 20 od komory reakcyjnej 12 do komory schładzającej 14. Pierścień natryskowy 22, pierścień gardzielowy 102 oraz rura zanurzeniowa 26 mogą tworzyć razem zespół 96 pierścienia natryskowego (np. samonośny zespół lub jednostkę). Jak przedstawiono na FIG. 3, woda schładzająca 23 może wpływać do pierścienia natryskowego 22 poprzez złącze 66 pierścienia natryskowego przez wlotową rurę 64 wody schładzającej (patrz FIG. 2). Woda schładzająca 23 może wypływać z pierścienia natryskowego 22 przez jeden lub więcej otworów 105 (np. wewnętrzny pierścieniowy otwór rozmieszczony wokół osi 50). W pewnych przykładach wykonania, pierścień natryskowy 22 może zawierać wiele otworów 105 pierścienia natryskowego rozmieszczonych z odstępami względem siebie w pierścieniowym układzie wokół osi 50. Woda schładzająca 23 może wówczas przepływać poprzez szczelinę 106 (np. pierścieniową szczelinę) między pierścieniem natryskowym 22 a pierścieniem gardzielowym 102, aby przepływać do dołu wzdłuż rury zanurzeniowej 26 (np. wzdłuż wewnętrznej pierścieniowej powierzchni 107) w kierunku komory 10 schładzającej 14. W ten sposób, woda schładzająca 23 może w dużym stopniu lub całkowicie pokrywać powierzchnię 107 rury zanurzeniowej 26, pomagając dzięki temu w ochronie rury zanurzeniowej 26 przed gorącymi produktami zgazowania.

PL230 410 Β1

W zilustrowanym przykładzie wykonania, między pierścieniem natryskowym 22 a płytą montażową 52 może być umieszczona uszczelka 108 (np. kołowy pierścień).

Mianowicie, uszczelka 108 może być umieszczona w rowku 109 na uszczelkę utworzonym na montażowej powierzchni styku pierścienia natryskowego 22 (np. powierzchni styku między płytą montażową 52 a pierścieniem natryskowym 22). Na przykład, rowek 109 na uszczelkę może znajdować się na powierzchni pierścienia natryskowego 22 zwróconej do płyty montażowej 52. Uszczelka 108 może pomagać w zapobieganiu wystawienia pierścienia natryskowego 22 oraz zespołu 25 nośnego 98 na działanie gorących produktów zgazowania, które mogą dostawać się przez szczelinę 110 między pierścieniem natryskowym 22 a płytą montażową 52. W ten sposób, uszczelka 108 może być wykonana z materiałów przewidzianych do bycia wystawionymi na działanie gorących produktów zgazowania. Dodatkowo, rozmiar szczeliny 110 może być zmniejszony przez zacieśnienie połączenia między pierwszą podporą kołnierzową 54 a drugą podporą kołnierzową 68, w ten sposób ściskając uszczelkę 108. Dodatkowo, jak przedstawiono na FIG. 3, pierścień natryskowy 22 nie jest połączony bezpośrednio z generatorem gazowym 10. Na przykład, pierścień natryskowy 22 nie jest bezpośrednio połączony z płytą montażową 52. Zamiast tego, pierścień natryskowy 22 jest podtrzymywany w zespole nośnym 98 (np. między pierwszą podporą kołnierzową 54 a drugą podporą kołnierzową 68). W ten sposób, pierścień natryskowy 22 oraz pozostałe komponenty zespołu 96 pierścienia nośnego mogą być łatwo i szybko usunięte z generatora gazowego 10 po prostu przez odłączanie lub demontaż zespołu nośnego 98.

FIG. 4 jest perspektywicznym widokiem pierwszego kroku, który może być zastosowany do montażu przykładu wykonania układu 11 pierścienia natryskowego. Mianowicie, wiele pierwszych podpór kołnierzowych 54 może być przyspawanych do płyty montażowej 52 wzdłuż szwu spawalniczego 56. W innych przykładach wykonania, wiele pierwszych podpór kołnierzowych 54 oraz płyta montażowa 52 mogą być jednoczęściową konstrukcją. Jak przedstawiono na FIG. 4, pierwsze podpory kołnierzowe 54 mogą być rozmieszczone koncentrycznie wokół otworu 112 przez płytę montażową 52, który jest wyśrodkowany względem osiowej osi 50. Jak zilustrowano, każda pierwsza podpora kołnierzowa 54 może być łukowatym segmentem (np. częścią cylindra) tak, że podpory 54 wspólnie wyznaczają pierścieniowy układ wokół osi 50. Gorące produkty zgazowania z komory reakcyjnej 12 mogą przepływać przez otwór 112 w płycie montażowej 52. Dodatkowo, pierwsze podpory kołnierzowe 54 mogą być oddzielone odstępami 62, aby pomieścić wlotowe rury 64 wody schładzającej. Jak przedstawiono na FIG. 4, w krążkowych częściach 60 pierwszych podpór kołnierzowych 54 mogą być utworzone otwory 120, aby pomieścić śruby 70 używane później podczas montażu układu 11 pierścienia natryskowego.

FIG. 5 jest perspektywicznym widokiem drugiego kroku, który może być zastosowany do montażu przykładu wykonania układu 11 pierścienia natryskowego. W zilustrowanym przykładzie wykonania, zespół 96 pierścienia natryskowego został już utworzony jako samonośny zespół (lub jednostka), na przykład, na zewnątrz generatora gazowego 10. Mianowicie, pierścień natryskowy 22 może być rozłącznie lub na stałe połączony z rurą zanurzeniową 26 oraz pierścieniem gardzielowym 102, aby tworzyć zespół 96 pierścienia natryskowego. W ten sposób, zespół 96 pierścienia natryskowego może być zainstalowany w i usunięty z generatora gazowego 10 jako jednostka, przy czym rura zanurzeniowa 26, pierścień gardzielowy 102 oraz pierścień natryskowy 22 pozostają połączone ze sobą podczas instalacji i usuwania. Jak przedstawiono na FIG. 5, uszczelka 108 (np. o-ring) jest umieszczona na pierścieniu natryskowym 22, a zespół 96 pierścienia natryskowego jest umiejscowiony sąsiadująco do płyty montażowej 52 wewnątrz pierwszych podpór kołnierzowych 54. Innymi słowy, pierwsze podpory kołnierzowe 54 koncentrycznie otaczają zespół 96 pierścienia natryskowego. Jak opisano powyżej, uszczelka 108 oddziela pierścień natryskowy 22 od płyty montażowej 52 o szczelinę 110.

FIG. 6 ilustruje trzeci krok, który może być zastosowany do montażu przykładu wykonania układu 11 pierścienia natryskowego. Mianowicie, wiele drugich podpór kołnierzowych 68 może być umieszczonych sąsiadująco do pierwszych podpór kołnierzowych 54 oraz koncentrycznie otaczając rurę zanurzeniową 26. Wiele drugich podpór kołnierzowych 68 może następnie być połączonych ze sobą przy użyciu wsporników 80. W innych przykładach wykonania, jednoczęściowa druga podpora kołnierzowa 68 może być umieszczona tak, że koncentrycznie otacza dolną część rury zanurzeniowej 26, a następnie przemieszczona do góry i sąsiadująco do pierwszych podpór kołnierzowych 54. Przez otwory 120 w pierwszych podporach kołnierzowych 54 oraz otwory 130 w drugich podporach kołnierzowych mogą być poprowadzone śruby 72 (patrz FIG. 2). Następnie do śrub 72 mogą być przyłączone nakrętki 74 (patrz FIG. 2) i dokręcone w celu sprowadzenia pierwszych podpór kołnierzowych 54 do drugich podpór kołnierzowych 68, w ten sposób ściskając uszczelkę 108. Układ 11 pierścienia natryskowego może być wówczas gotowy do użytkowania. Dodatkowo, demontaż oraz usuwanie zespołu 96 pierścienia natryskowego z generatora gazowego 10

PL230 410 Β1 mogą być przeprowadzone przez wykonanie poprzednich kroków w odwrotnej kolejności. Mianowicie, drugie podpory kołnierzowe 68 mogą być odłączone od pierwszych podpór kołnierzowych 54, w ten sposób umożliwiając usunięcie zespołu 96 pierścienia natryskowego. W ten sposób, konserwacja oraz naprawa zespołu 96 pierścienia natryskowego mogą być ułatwione po prostu przez usunięcie samonośnego zespołu składającego się z zespołu 96 pierścienia natryskowego wykorzystującego zespół nośny 98.

Jak przedstawiono powyżej, pewne przykłady wykonania układu 11 pierścienia natryskowego obejmują samonośny zespół obejmujący zespół 96 pierścienia natryskowego oraz zespół nośny 98. Zespół 96 pierścienia natryskowego może zawierać pierścień natryskowy 22, pierścień gardzielowy 102 oraz rurę zanurzeniową 26, połączone ze sobą na stałe lub rozłącznie jako samonośny zespół. Dodatkowo, zespół nośny 98 może zawierać podpory kołnierzowe 54 i 68, pierwszą oraz drugą, które podtrzymują pierścień natryskowy 22, gdy są połączone ze sobą. Dzięki zastosowaniu zespołu nośnego 98, zespół 96 pierścienia natryskowego może być łatwo zainstalowany w lub usunięty z generatora gazowego 10, bez potrzeby rozcinania lub spawania żadnych części. Zamiast tego, podpory kołnierzowe 54 i 68, pierwsza oraz druga, mogą być po prostu połączone ze sobą lub rozłączone, aby umożliwiać instalacje lub usunięcie zespołu 96 pierścienia natryskowego. Dodatkowo, zespół 96 pierścienia natryskowego umożliwia instalację lub usuwanie pierścienia natryskowego 22, pierścienia gardzielowego 102 oraz rury zanurzeniowej 26 w/z generatora gazowego 10 jako pojedynczej samonośnej jednostki, zamiast instalacji lub usuwania każdego z nich oddzielnie w/z generatora gazowego 10. W ten sposób, przykłady wykonania układu 11 pierścienia natryskowego mogą zmniejszać czas oraz koszty związane z instalacją, konserwacją, lub usuwaniem pierścienia natryskowego 22, pierścienia gardzielowego 102 i/lub rury zanurzeniowej 26.

Ten pisemny opis wykorzystuje przykłady, aby przedstawić wynalazek, łącznie z najlepszym sposobem realizacji, oraz również, aby umożliwić dowolnemu specjaliście w tej dziedzinie techniki zrealizowanie wynalazku, łącznie z wytworzeniem oraz zastosowaniem jakichkolwiek urządzeń lub układów oraz realizacją jakichkolwiek zawartych tu sposobów. Posiadający zdolność patentową zakres wynalazku jest definiowany przez zastrzeżenia i może obejmować inne przykłady, które przyjdą na myśl specjalistom w tej dziedzinie techniki. Takie inne przykłady są przewidziane jako objęte zakresem zastrzeżeń, jeżeli posiadają one elementy konstrukcyjne, które nie różnią się od dosłownego języka zastrzeżeń, lub jeżeli zawierają one równoważne elementy konstrukcyjne z nieznacznymi różnicami względem dosłownego języka zastrzeżeń.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (10)

1. Układ, zawierający:

zespół (96) pierścienia natryskowego, zawierający:

pierścień natryskowy (22);

pierścień gardzielowy (102) połączony z pierścieniem natryskowym (22); oraz rurę zanurzeniową (26) połączoną z pierścieniem natryskowym (22), przy czym zespół (96) pierścienia natryskowego jest samonośny jako jednostka osłaniająca przejście poprzez pierścień natryskowy (22);

oraz zespół nośny (98) skonfigurowany do podtrzymywania zespołu (96) pierścienia natryskowego, przy czym zespół nośny (98) zawiera zdejmowaną oprawę.

2. Układ według zastrzeżenia 1, w którym zdejmowana oprawa zawiera:

pierwszą podporę kołnierzową (54) skonfigurowaną do koncentrycznego otaczania co najmniej części pierścienia natryskowego (22); oraz drugą podporę kołnierzową (68) skonfigurowaną do podtrzymywania pierścienia natryskowego (22) oraz łączenia się z pierwszą podporą kołnierzową (54).

3. Układ według zastrzeżenia 1, w którym pierścień natryskowy (22) zawiera rowek (109) na uszczelkę, utworzony na montażowej powierzchni styku pierścienia natryskowego (22).

4. Układ według zastrzeżenia 3, zawierający uszczelkę (108) umieszczoną w rowku (109) na uszczelkę.

5. Układ według zastrzeżenia 1, w którym pierścień gardzielowy (102) jest na stałe połączony z pierścieniem natryskowym (22), zaś rura zanurzeniowa (26) jest na stałe połączona z pierścieniem natryskowym (22).

6. Układ według zastrzeżenia 1, w którym pierścień natryskowy (22), pierścień gardzielowy (102) oraz rura zanurzeniowa (26) są wytworzone integralnie jako jedna część.

PL230 410 Β1

7. Układ według zastrzeżenia 1, zawierający reaktor, przy czym zespół (96) pierścienia natryskowego oraz zespół nośny (98) są umieszczone w reaktorze.

8. Układ według zastrzeżenia 7, w którym reaktor zawiera generator gazowy (10).

9. Układ według zastrzeżenia 7, w którym pierścień natryskowy (22) nie jest połączony na stałe wewnątrz reaktora.

10. Układ według zastrzeżenia 1, w którym pierwsza podpora kołnierzowa (54) zawiera wiele łukowatych pierwszych podpór kołnierzowych.