RU2805091C2 - Pressure vessel - Google Patents
Pressure vessel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805091C2 RU2805091C2 RU2021132381A RU2021132381A RU2805091C2 RU 2805091 C2 RU2805091 C2 RU 2805091C2 RU 2021132381 A RU2021132381 A RU 2021132381A RU 2021132381 A RU2021132381 A RU 2021132381A RU 2805091 C2 RU2805091 C2 RU 2805091C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- pressure vessel
- insulating
- plates
- end cap
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к сосуду высокого давления для использования, например, в установке адсорбции при переменной температуре или в других криогенных системах или системах с повышенной температурой.The present invention relates to a pressure vessel for use, for example, in a swing temperature adsorption unit or other cryogenic or elevated temperature systems.
Адсорбция при переменной температуре (TSA) представляет собой адсорбционный способ разделения газовых смесей, в котором регенерацию используемого адсорбента осуществляют с помощью тепловой энергии. TSA, например, используют в рамках очистки отходящих газов или для обработки газовых смесей, таких как природный газ.Temperature swing adsorption (TSA) is an adsorption method for separating gas mixtures in which the regeneration of the adsorbent used is carried out using thermal energy. TSA is, for example, used as part of waste gas treatment or for the treatment of gas mixtures such as natural gas.
В криогенных системах или системах с повышенной температурой процессы адсорбции, проводимые внутри сосудов высокого давления, например, заполненных слоем адсорбента, содержащим субстрат адсорбента, проводят до тех пор, пока не будет использована заданная величина адсорбирующей способности адсорбента, т. е. пока адсорбентом не будет адсорбировано заданное количество загрязняющего вещества. Затем адсорбированный газ удаляют из адсорбента, например, путем быстрого снижения давления и/или повышения температуры внутри сосуда. Поскольку адсорбция по существу является более сильной функцией температуры, чем давление, во многих ситуациях в качестве регенеративных средств удаления адсорбированного газа из адсорбирующего субстрата используют термоциклирование.In cryogenic or elevated temperature systems, adsorption processes carried out inside high-pressure vessels, for example, filled with a layer of adsorbent containing the adsorbent substrate, are carried out until a given value of the adsorbing capacity of the adsorbent is used, i.e. until the adsorbent a given amount of pollutant is adsorbed. The adsorbed gas is then removed from the adsorbent, for example by rapidly reducing the pressure and/or increasing the temperature inside the vessel. Since adsorption is inherently a stronger function of temperature than pressure, thermal cycling is used in many situations as a regenerative means of removing adsorbed gas from the adsorbent substrate.
Во многих системах адсорбции с переменной температурой этот регенеративный нагрев осуществляют путем пропускания потока нагретого газа через слой адсорбента. Затем слой охлаждают путем пропускания через этот слой потока холодного газа. При отсутствии других эффектов теплопередача, задействованная в нагревании и охлаждении слоя, создает некоторые проблемы из-за относительно высокой скорости и турбулентных потоков газа, характерных для способов, в которых применяют такие слои. Однако при наличии сплошных металлических стенок, содержащих слой, связанные с ними высокие теплоемкости могут препятствовать надлежащему нагреву и охлаждению стенок в течение разумного времени и/или с разумными затратами. При использовании слоя в таких условиях та часть слоя, которая расположена вблизи стенок сосуда, будет, как правило, оставаться при другой температуре по сравнению с остальной частью слоя — выше во время охлаждения и адсорбции и ниже во время регенерационного нагрева — в течение значительных периодов соответствующих стадий цикла. Таким образом, стенка сосуда во время адсорбции будет выступать в качестве источника тепла и в качестве теплоотвода во время регенерации. Эффект теплоотвода требует более длительного времени регенерации для регенерации адсорбента вблизи стенки. Эффект источника тепла приводит к слабой адсорбции вблизи стенки, так что фронт адсорбции в этих зонах перемещается через слой быстрее.In many temperature swing adsorption systems, this regenerative heating is accomplished by passing a stream of heated gas through the adsorbent bed. The layer is then cooled by passing a stream of cold gas through the layer. In the absence of other effects, the heat transfer involved in heating and cooling the layer creates some problems due to the relatively high velocity and turbulent gas flows inherent in the processes in which such layers are used. However, when there are solid metal walls containing the layer, the associated high heat capacities may prevent the walls from heating and cooling properly within a reasonable time and/or at a reasonable cost. When using a bed under such conditions, that portion of the bed that is located near the walls of the vessel will typically remain at a different temperature than the rest of the bed—higher during cooling and adsorption and lower during regeneration heating—for significant periods of time. stages of the cycle. Thus, the vessel wall will act as a heat source during adsorption and as a heat sink during regeneration. The heat sink effect requires a longer regeneration time to regenerate the adsorbent close to the wall. The heat source effect results in weak adsorption near the wall, so that the adsorption front in these zones moves faster through the layer.
Таким образом, для таких вариантов применения преимущественным является изолирование сосудов высокого давления или адсорбера изнутри, например, путем обеспечения изолирующего слоя на внутренней стороне наружной стенки сосуда. Внутренняя изоляция снижает потребность в регенерационном газе, поскольку стенки сосуда не будут нагреваться, и улучшает регенерацию адсорбирующих материалов вблизи стенки, так как температурный градиент по направлению к стенке существенно уменьшается. Оба эффекта обеспечивают более быстрые и энергоэффективные циклы регенерации, особенно по сравнению с изолированными снаружи сосудами. Таким образом, внутренняя изоляция является особенно преимущественной для сосудов TSA, требующих короткого времени регенерации и имеющих стенки сосуда с высокой теплоемкостью. Сосуд высокого давления для использования в качестве сосуда с адсорбентом газа, имеющего внутреннюю изоляцию, известен из патента США № 3,925,041. В соответствии с настоящим документом внутренняя изоляция предусмотрена на внутренней стороне корпуса сосуда. Внутренняя изоляция содержит ряд изолирующих слоев, каждый из которых изготовлен из множества жестких предварительно сформованных листов, примыкающих друг к другу и расположенных рядами и/или колоннами. Для предотвращения протекания газа в изолирующие слои и через них, особенно в зазорах или переходах между прилегающими листами, в настоящем документе предложено изгибать края листов нижнего слоя таким образом, чтобы они проходили в зазоры между листами верхнего слоя, тем самым обеспечивая барьеры для потока газа. Однако установка и фиксация таких слоев требует сложной и точной обработки и больших затрат.Thus, for such applications it is advantageous to insulate the pressure vessel or adsorber from the inside, for example by providing an insulating layer on the inside of the outer wall of the vessel. Internal insulation reduces the need for regeneration gas, since the vessel walls will not heat up, and improves the regeneration of adsorbent materials near the wall, since the temperature gradient towards the wall is significantly reduced. Both effects provide faster and more energy-efficient regeneration cycles, especially compared to externally insulated vessels. Thus, internal insulation is particularly advantageous for TSA vessels that require short regeneration times and have vessel walls with high thermal capacity. A pressure vessel for use as a gas adsorbent vessel having internal insulation is known from US Pat. No. 3,925,041. In accordance with this document, internal insulation is provided on the inside of the vessel body. The internal insulation contains a number of insulating layers, each of which is made of a plurality of rigid preformed sheets adjacent to each other and arranged in rows and/or columns. To prevent gas from flowing into and through the insulating layers, particularly in gaps or transitions between adjacent sheets, it is proposed herein to bend the edges of the bottom layer sheets so that they extend into the gaps between the top layer sheets, thereby providing barriers to gas flow. However, installation and fixation of such layers requires complex and precise processing and high costs.
Целью настоящего изобретения является обеспечение более простых и сокращающих затраты средств для предотвращения нежелательного протекания газа в изолирующие слои изолированного изнутри сосуда высокого давления и через них.It is an object of the present invention to provide a simpler and cost-saving means for preventing unwanted flow of gas into and through the insulating layers of an internally insulated pressure vessel.
Данная цель достигается с помощью сосуда высокого давления, содержащего элементы по п. 1 формулы изобретения.This goal is achieved using a high-pressure vessel containing elements according to claim 1 of the formula.
В соответствии с изобретением предложен сосуд высокого давления, содержащий цилиндрическую среднюю секцию, на первом конце которой предусмотрена верхняя торцевая крышка и на втором конце которой предусмотрена нижняя торцевая крышка, причем сосуд высокого давления содержит наружный корпус, при этом в по меньшей мере цилиндрической средней секции предусмотрена изолирующая конструкция на внутренней стороне наружного корпуса, причем изолирующая конструкция содержит по меньшей мере один слой изолирующего материала и защитный слой, в частности стальной слой, предусмотренный на внутренней стороне изолирующей конструкции, при этом по меньшей мере один слой изолирующего материала содержит множество пластин из керамических волокон, и/или защитный слой содержит множество защитных пластин, в частности стальных пластин, и при этом цилиндрическая средняя секция снабжена множеством параллельных колец, проходящих по окружности вдоль внутренней стороны наружного корпуса и выполненных с возможностью прикрепления по меньшей мере одного изолирующего слоя и/или защитного слоя к наружному корпусу.In accordance with the invention, there is provided a pressure vessel comprising a cylindrical middle section, the first end of which is provided with an upper end cap and the second end of which is provided with a lower end cap, the pressure vessel comprising an outer housing, wherein the at least cylindrical middle section is provided with an insulating structure on an inner side of the outer casing, wherein the insulating structure comprises at least one layer of insulating material and a protective layer, in particular a steel layer, provided on the inner side of the insulating structure, wherein the at least one layer of insulating material comprises a plurality of ceramic fiber plates , and/or the protective layer contains a plurality of protective plates, in particular steel plates, and the cylindrical middle section is provided with a plurality of parallel rings extending circumferentially along the inner side of the outer casing and configured to attach at least one insulating layer and/or protective layer to the outer casing.
Сосуд высокого давления в соответствии с изобретением имеет превосходные изолирующие свойства, особенно по сравнению с сосудами высокого давления с наружной изоляцией. Изолирующая конструкция может иметь относительно небольшую толщину, что сводит к минимуму размеры сосуда высокого давления в целом. Преимуществом является то, что изолирующая конструкция может содержать только один изолирующий слой. Дополнительная обработка изолирующей конструкции не обязательна. Например, в решениях предшествующего уровня техники внутреннюю изоляцию, обеспечиваемую бетонной футеровкой, например огнеупорной футеровкой, необходимо усиливать за счет термообработки после установки для достижения требуемых характеристик бетона. Такая дополнительная обработка не обязательна в соответствии с изобретением.The pressure vessel according to the invention has excellent insulating properties, especially compared to externally insulated pressure vessels. The insulating structure may have a relatively thin thickness, which minimizes the size of the pressure vessel as a whole. The advantage is that the insulating structure can only contain one insulating layer. Additional processing of the insulating structure is not necessary. For example, in prior art solutions, the internal insulation provided by a concrete lining, such as a refractory lining, must be enhanced by post-installation heat treatment to achieve the desired concrete performance. Such additional processing is not necessary in accordance with the invention.
Предотвращается риск или частота появления газа, обходящего адсорбент за счет прохождения через изолирующие слои от сырья к стороне продукта. Кроме того, критически важные продольные сварные швы, предусмотренные на цилиндрической средней секции или секции корпуса сосуда высокого давления, более доступны для технического обслуживания. Например, изоляцию можно легко удалять и восстанавливать только на определенных участках.The risk or frequency of gas bypassing the adsorbent by passing through the insulating layers from the raw material to the product side is prevented. In addition, the critical longitudinal welds provided on the cylindrical midsection or body section of the pressure vessel are more accessible for maintenance. For example, insulation can be easily removed and restored only in certain areas.
Преимущественные варианты осуществления представляют собой объект изобретения по зависимым пунктам формулы изобретения.Advantageous embodiments represent the subject matter of the invention according to the dependent claims.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления между защитным слоем и изолирующей конструкцией предусмотрен слой керамической бумаги. В частности, в случае использования стального слоя в качестве защитного слоя такой слой керамической бумаги гарантирует, что слои изолирующей конструкции не будут повреждены стальным слоем, особенно в процессе изготовления сосуда высокого давления.According to a preferred embodiment, a layer of ceramic paper is provided between the protective layer and the insulating structure. In particular, in the case of using a steel layer as a protective layer, such a ceramic paper layer ensures that the layers of the insulating structure are not damaged by the steel layer, especially in the process of manufacturing a pressure vessel.
Преимуществом является то, что цилиндрическая средняя секция сосуда высокого давления снабжена множеством фиксирующих элементов, выполненных с возможностью прикрепления защитного слоя, в частности стальных пластин, и/или изолирующей конструкции, в частности пластин из керамического волокна, друг к другу и/или к наружному корпусу. Такие фиксирующие элементы, которые могут быть предусмотрены, например, в виде зажимов или штифтов, могут эффективно взаимодействовать с кольцами, предусмотренными на внутренней стороне наружного корпуса.It is advantageous that the cylindrical middle section of the pressure vessel is provided with a plurality of fixing elements configured to attach a protective layer, in particular steel plates, and/or an insulating structure, in particular ceramic fiber plates, to each other and/or to the outer casing . Such locking elements, which may be provided, for example, in the form of clips or pins, can effectively cooperate with rings provided on the inside of the outer housing.
Преимуществом является то, что верхняя торцевая крышка и нижняя торцевая крышка содержат внутреннюю изолирующую конструкцию, содержащую кирпичи, или огнеупорную футеровку, или внутреннюю юбку, или гибкий изолирующий материал. Такие изолирующие конструкции легко адаптировать к сложным формам, обычно используемым в торцевых крышках, таким как сферические или эллиптические выпуклые днища.It is advantageous that the upper end cap and the lower end cap comprise an internal insulating structure comprising bricks or a refractory lining or an internal skirt or flexible insulating material. Such insulating structures are easily adaptable to the complex shapes commonly used in end caps, such as spherical or elliptical domes.
Из соображений целесообразности в верхней торцевой крышке и нижней торцевой крышке сосуда высокого давления предусмотрены устройства для прохождения потока газа. Они могут содержать защитные экраны между каналами для потока газа и внутренней изоляцией, предусмотренными в торцевых крышках, и/или газораспределитель корзиночного типа для обеспечения равномерного распределения газа по всему слою адсорбента в цилиндрической средней секции.For practical reasons, devices for passing gas flow are provided in the upper end cap and the lower end cap of the pressure vessel. They may include protective screens between the gas flow passages and internal insulation provided in the end caps and/or a basket-type gas distributor to ensure uniform gas distribution throughout the adsorbent bed in the cylindrical middle section.
Преимуществом является то, что слой адсорбента предусмотрен в цилиндрической средней секции сосуда высокого давления.An advantage is that the adsorbent layer is provided in the cylindrical middle section of the pressure vessel.
Преимуществом является то, что слой адсорбента может быть предусмотрен на опорной решетке слоя, например на клиновидной проволоке, для обеспечения оптимального распределения потока газа из нижней концевой секции.It is an advantage that the adsorbent layer can be provided on a bed support grid, for example a wedge wire, to ensure optimal distribution of the gas flow from the lower end section.
Далее приведено описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопровождающие графические материалы. В настоящем документеThe following is a description of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings. In this document
на Фиг. 1 схематически представлен упрощенный вид сбоку в разрезе предпочтительного варианта осуществления сосуда высокого давления в соответствии с изобретением,in Fig. 1 is a schematic, simplified side sectional view of a preferred embodiment of a pressure vessel according to the invention;
на Фиг. 2 представлен более подробный вид в разрезе участка цилиндрической средней секции сосуда высокого давления, изображенного на Фиг. 1, иin Fig. 2 is a more detailed cross-sectional view of a portion of the cylindrical middle section of the pressure vessel shown in FIG. 1, and
на Фиг. 3 представлен схематический вид в горизонтальной проекции части средней секции, если смотреть изнутри сосуда, изображенного на Фиг. 1 и 2.in Fig. 3 is a schematic plan view of part of the middle section as viewed from inside the vessel shown in FIG. 1 and 2.
Предпочтительный вариант осуществления сосуда высокого давления в соответствии с изобретением обозначен по существу номером 100. Сосуд 100 высокого давления имеет по существу цилиндрическую форму и содержит цилиндрическую среднюю секцию 120. На верхнем конце она снабжена верхней торцевой крышкой 130, а на нижнем конце — нижней торцевой крышкой 140. Верхняя торцевая крышка 130 и нижняя торцевая крышка 140 по существу выполнены в виде сферических или эллиптических выпуклых днищ. Средства 220 для прохождения потока газа предусмотрены в верхней торцевой крышке 130, а средства 230 для прохождения потока газа — в нижней торцевой крышке 140. Средства для прохождения потока газа содержат газораспределители 224, 234 корзиночного типа. В нижней секции преимущественно может быть предусмотрено инертное шариковое наполнение для оптимизации распределения газа.A preferred embodiment of a pressure vessel in accordance with the invention is designated substantially numeral 100. The pressure vessel 100 is substantially cylindrical in shape and includes a cylindrical middle section 120. It is provided at the upper end with an upper end cap 130 and at the lower end with a lower end cap 140. The upper end cap 130 and the lower end cap 140 are substantially spherical or elliptical dished. Gas flow means 220 are provided in the upper end cap 130, and gas flow means 230 are provided in the lower end cap 140. The gas flow means include basket type gas distributors 224, 234. Advantageously, an inert ball filling may be provided in the lower section to optimize gas distribution.
Наружный слой сосуда 100 высокого давления выполнен в виде наружного корпуса 180, проходящего вокруг верхней торцевой крышки 130, цилиндрической средней секции 120 и нижней торцевой крышки 140. Наружный корпус 180 изготовлен из металла, такого как углеродистая сталь.The outer layer of the pressure vessel 100 is configured as an outer casing 180 extending around an upper end cap 130, a cylindrical middle section 120, and a lower end cap 140. The outer casing 180 is made of a metal such as carbon steel.
Верхняя торцевая крышка 130 и нижняя торцевая крышка 140 снабжены внутренними изолирующими средствами на внутренней стороне наружного корпуса 180. Внутренние изолирующие средства в показанном варианте осуществления выполнены в виде кирпичей 182. Кирпичи обеспечивают эффективное средство изоляции и могут быть легко адаптированы к сложным формам наружного корпуса, таким как куполообразные верхняя и нижняя торцевые крышки. Следует отметить, что внутренние изолирующие средства в верхней торцевой крышке 130 и нижней торцевой крышке 140 также могут быть выполнены, например, в виде внутренних юбок, огнеупорной футеровки или в виде изолирующих пластин, покрытых защитными пластинами, такими как стальные пластины.The upper end cap 130 and the lower end cap 140 are provided with internal insulating means on the inside of the outer casing 180. The internal insulating means in the illustrated embodiment are in the form of bricks 182. The bricks provide an effective means of insulation and can be easily adapted to complex shapes of the outer casing, such like domed top and bottom end caps. It should be noted that the internal insulating means in the upper end cap 130 and the lower end cap 140 may also be provided, for example, in the form of internal skirts, refractory lining, or in the form of insulating plates covered with protective plates, such as steel plates.
В цилиндрической секции 120 на внутренней стороне наружного корпуса предусмотрено множество колец 125. Эти кольца 125 образуют множество проходящих параллельно ребер, которые служат для закрепления изолирующей конструкции 190 и защитного слоя в цилиндрической секции 120, как будет описано ниже. Эти кольца также служат для предотвращения прохождения газа через изолирующую конструкцию, что также будет дополнительно подробно изложено ниже.A plurality of rings 125 are provided in the cylindrical section 120 on the inside of the outer housing. These rings 125 form a plurality of parallel ribs that serve to secure the insulating structure 190 and the protective layer in the cylindrical section 120, as will be described below. These rings also serve to prevent gas from passing through the insulating structure, which will also be further detailed below.
Как показано, в частности, на Фиг. 2, изолирующая конструкция 190 содержит первый слой 192 изолирующего материала, смежный с внутренней стороной наружного корпуса 180. На внутренней стороне первого слоя 192 изолирующего материала предусмотрен второй слой 194 изолирующего материала.As shown in particular in FIG. 2, the insulating structure 190 includes a first layer 192 of insulating material adjacent to the inside of the outer housing 180. A second layer 194 of insulating material is provided on the inside of the first layer of insulating material 192.
На внутренней стороне второго слоя 194 изолирующего материала предусмотрен дополнительный промежуточный слой 198, который предпочтительно выполнен в виде слоя керамической бумаги. Смежно с внутренней стороной промежуточного слоя 198 предусмотрен защитный слой 196, который преимущественно обеспечен в виде стального слоя. Промежуточный слой 198 между стальным слоем 196 и вторым или самым дальним внутренним слоем 194 изолирующего материала служит для защиты самого дальнего внутреннего слоя 194 изолирующего материала от повреждения во время изготовления изолирующей конструкции 190 и/или во время работы сосуда высокого давления.On the inside of the second layer 194 of insulating material is provided an additional intermediate layer 198, which is preferably in the form of a layer of ceramic paper. Adjacent to the inner side of the intermediate layer 198, a protective layer 196 is provided, which is advantageously provided in the form of a steel layer. The intermediate layer 198 between the steel layer 196 and the second or outermost insulating material layer 194 serves to protect the outermost insulating material layer 194 from damage during manufacture of the insulating structure 190 and/or during operation of the pressure vessel.
Слои 192, 194 изолирующего материала, защитный слой 196, а также промежуточный слой 198 преимущественно выполнены в виде отдельных пластин или листов 192a, 194a, 196a, 198a, которые крепят к наружному корпусу 180 с помощью колец 125, как будет объяснено ниже. В частности, пластины 192a, 194a, используемые для слоев изолирующего материала, изготавливают из гибкого керамического материала. Такой гибкий керамический материал может, например, содержать керамическую пеноматрицу, в которой предусмотрены керамические волокнистые материалы.The insulating material layers 192, 194, the protective layer 196, and the intermediate layer 198 are advantageously formed as individual plates or sheets 192a, 194a, 196a, 198a, which are secured to the outer housing 180 by rings 125, as will be explained below. In particular, the plates 192a, 194a used for the insulating material layers are made of a flexible ceramic material. Such flexible ceramic material may, for example, comprise a ceramic foam matrix in which ceramic fibrous materials are provided.
Преимуществом является то, что осевое расстояние H между соседними кольцами 125 может быть постоянным по всей цилиндрической секции 120. Например, осевое расстояние H (как показано на Фиг. 1 и 3) можно выбирать таким образом, чтобы оно составляло 1000 мм. Пластины/панели 192a, 194a слоев 192, 194 изолирующего материала и стального слоя 196, а также слоя 198 керамической бумаги имеют такой размер, чтобы они полностью покрывали зону на внутренней стороне наружного корпуса 180 между соответствующими соседними кольцами 125. Например, для каждой из этих панелей можно обеспечить высоту, соответствующую осевому расстоянию H между двумя соседними кольцами 125. Возможно любое подходящее расположение, при котором достигается полное покрытие этой зоны между двумя соседними кольцами 125. Также возможно, например, чтобы слои 192, 194 изолирующего материала и/или слой 198 керамической бумаги имели меньший размер, так чтобы, например, две такие пластины имели высоту, соответствующую осевому расстоянию H между двумя соседними кольцами 125. Преимуществом является то, что стальные пластины имеют высоту, соответствующую осевому расстоянию H.An advantage is that the axial distance H between adjacent rings 125 can be constant throughout the cylindrical section 120. For example, the axial distance H (as shown in FIGS. 1 and 3) can be selected to be 1000 mm. The plates/panels 192a, 194a of the insulating material layers 192, 194 and the steel layer 196, as well as the ceramic paper layer 198, are sized to completely cover the area on the inside of the outer housing 180 between the respective adjacent rings 125. For example, for each of these panels can be provided at a height corresponding to the axial distance H between two adjacent rings 125. Any suitable arrangement is possible that achieves complete coverage of this area between two adjacent rings 125. It is also possible, for example, for layers 192, 194 of insulating material and/or layer 198 ceramic paper have a smaller size, so that, for example, two such plates have a height corresponding to the axial distance H between two adjacent rings 125. The advantage is that the steel plates have a height corresponding to the axial distance H.
Как особенно видно на Фиг. 2, соответствующие пластины 192a, 194a, 196a, 198a над кольцом 125 могут опираться на это кольцо 125 своими нижними краями. Поскольку их высота соответствует осевому расстоянию H, они также будут входить в зацепление с нижней стороной соседнего кольца 125 своими верхними краями, как также показано на Фиг. 2 для пластин 192a, 194a, 196a, 198a ниже кольца 125.As particularly evident in FIG. 2, the corresponding plates 192a, 194a, 196a, 198a above the ring 125 can rest on this ring 125 with their lower edges. Since their height corresponds to the axial distance H, they will also engage the underside of the adjacent ring 125 with their upper edges, as also shown in FIG. 2 for plates 192a, 194a, 196a, 198a below ring 125.
Преимуществом является то, что штифты или зажимы 135 могут быть предусмотрены на внутренних краях колец 125 для фиксации стальных пластин на изолирующих пластинах и, таким образом, изолирующей конструкции 190 на наружном корпусе 180.An advantage is that pins or clips 135 may be provided on the inner edges of the rings 125 to secure the steel plates to the insulating plates and thus the insulating structure 190 to the outer housing 180.
Благодаря предусмотренным кольцам 125 в дополнение к опоре для пластин на внутренней стороне наружного корпуса 180, как обсуждалось, можно в сущности избежать использования эффективного отклонения и/или барьерных средств, препятствующих обходу газа между защитным стальным слоем 196 и наружным корпусом 180, т. е. через изолирующую конструкцию 190. Если, например, газ, проходя через сосуд высокого давления, протекает в пространство между защитным стальным слоем 196 и стальным кольцом 125 и, таким образом, через изолирующую конструкцию 190, этот поток будет прерываться на соседнем кольце 125, так что такой поток газа, обходящий основной поток газа через слой адсорбента, предусмотренный в цилиндрической секции 120, можно свести к минимуму или исключить.By providing rings 125 in addition to plate support on the inside of the outer housing 180, as discussed, the use of effective deflection and/or barrier means to prevent gas from bypassing between the protective steel layer 196 and the outer housing 180 can be substantially avoided, i.e. through the containment structure 190. If, for example, gas passing through a pressure vessel flows into the space between the protective steel layer 196 and the steel ring 125 and thus through the containment structure 190, this flow will be interrupted at the adjacent ring 125, so that such gas flow bypassing the main gas flow through the adsorbent layer provided in the cylindrical section 120 can be minimized or eliminated.
Следует отметить, что количество изолирующих слоев 192, 194 можно адаптировать с учетом требуемого изолирующего эффекта. Например, между наружным корпусом 180 и защитным стальным слоем 196 может быть предусмотрен только один изолирующий слой. Кроме того, могут быть предусмотрены более двух таких слоев.It should be noted that the number of insulating layers 192, 194 can be adapted based on the desired insulating effect. For example, only one insulating layer may be provided between the outer shell 180 and the protective steel layer 196. Moreover, more than two such layers may be provided.
Как схематически показано на Фиг. 3, преимущество заключается в возможности обеспечения пластин изолирующего материала 192a, 194a в ориентации, отличной от ориентации защитных стальных пластин 196a. Например, прямоугольные изолирующие пластины 192a, 194a могут иметь ширину W и высоту H/2 меньше W, так что их горизонтальная протяженность будет больше их вертикальной протяженности. Как также показано на Фиг. 3, например, две изолирующие пластины 192a, 194a могут быть расположены друг над другом таким образом, чтобы высота двух соседних пластин 192a высотой H/2 соответствовала осевому расстоянию H между двумя соседними кольцами 125. Такие две изолирующие пластины 192a также могут быть слегка смещены друг от друга в периферийном направлении, как показано смещением ΔW.As schematically shown in FIG. 3, it is advantageous to be able to provide the insulating material plates 192a, 194a in a different orientation than the protective steel plates 196a. For example, the rectangular insulating plates 192a, 194a may have a width W and a height H/2 less than W such that their horizontal extent is greater than their vertical extent. As also shown in FIG. 3, for example, two insulating plates 192a, 194a can be arranged one above the other so that the height of two adjacent plates 192a of height H/2 corresponds to the axial distance H between two adjacent rings 125. Such two insulating plates 192a can also be slightly offset from each other. from each other in the peripheral direction, as shown by the offset ΔW.
Следует отметить, что для наглядного представления пластин 192a, 194a, 196a на Фиг. 3 показаны только части соответствующих слоев.It should be noted that for the purpose of illustrating the plates 192a, 194a, 196a in FIG. 3 shows only parts of the corresponding layers.
С другой стороны, преимуществом является обеспечение защитных пластин 196a высотой H и шириной K таким образом, чтобы их высота соответствовала осевому расстоянию между двумя соседними кольцами 125. K может быть равна H/2, а W может быть равна H, так чтобы все пластины 192a 194a, 196a имели одинаковый размер. Однако для H/2, W и K также можно выбирать разные значения.On the other hand, it is advantageous to provide the protective plates 196a with a height H and a width K such that their height corresponds to the axial distance between two adjacent rings 125. K may be equal to H/2 and W may be equal to H, so that all plates 192a 194a, 196a were the same size. However, different values can also be selected for H/2, W and K.
Внутреннее пространство сосуда 100 высокого давления заполняют адсорбирующим слоем, который не показан на фигурах. Преимуществом является то, что предусмотрена опорная решетка слоя, например клиновидная проволока 250 (показана на Фиг. 1), на которой можно располагать слой адсорбента. В этом случае инертное шариковое наполнение в нижней секции 140 сосуда не обязательно.The interior of the pressure vessel 100 is filled with an adsorbent layer, which is not shown in the figures. It is advantageous that a bed support grid, such as wedge wire 250 (shown in FIG. 1), is provided on which the adsorbent bed can be placed. In this case, an inert ball filling in the lower section 140 of the vessel is not necessary.
Преимуществом является то, что средства 220, 230 для прохождения потока газа содержат газораспределители 224, 234 корзиночного типа и защитные экраны 222, 232, вставленные в форсунки для потока газа, как хорошо известно в данной области.It is advantageous that the gas flow means 220, 230 comprise basket type gas distributors 224, 234 and shields 222, 232 inserted into the gas flow nozzles, as is well known in the art.
Преимуществом является то, что форсунки оснащены защитными экранами в качестве средства защиты от термоударов.An advantage is that the injectors are equipped with protective screens as a means of protection against thermal shock.
Перечень компонентов:List of components:
100 - сосуд высокого давления100 - pressure vessel
120 - цилиндрическая средняя секция120 - cylindrical middle section
125 - кольца125 - rings
130 - верхняя торцевая крышка130 - upper end cover
140 - нижняя торцевая крышка140 - lower end cover
180 - наружный корпус180 - outer casing
182 - кирпичи182 - bricks
190 - изолирующая конструкция190 - insulating structure
192 - первый слой изолирующего материала192 - first layer of insulating material
194 - второй слой изолирующего материала194 - second layer of insulating material
196 - защитный слой196 - protective layer
198 - промежуточный слой (слой керамической бумаги)198 - intermediate layer (ceramic paper layer)
192a, 194a, 196a, 198a - пластины или листы192a, 194a, 196a, 198a - plates or sheets
220, 230 - средства для прохождения потока газа220, 230 - means for passing gas flow
222, 232 - защитные экраны222, 232 - protective screens
224, 234 - газораспределители корзиночного типа224, 234 - basket-type gas distributors
250 - клиновидная проволока250 - wedge wire
H - высотаH - height
W, K - ширинаW, K - width
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19020324.0 | 2019-05-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021132381A RU2021132381A (en) | 2023-05-10 |
| RU2805091C2 true RU2805091C2 (en) | 2023-10-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925041A (en) * | 1973-12-28 | 1975-12-09 | Union Carbide Corp | Thermal swing gas adsorber |
| SU878182A3 (en) * | 1977-10-18 | 1981-10-30 | Линде Аг (Фирма) | Device for adsorption purification of gas |
| EP0534657A1 (en) * | 1991-09-25 | 1993-03-31 | The Boc Group, Inc. | Adsorbent vessel having a convective heat exchanger and flow developer |
| US5908492A (en) * | 1996-12-24 | 1999-06-01 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Thermally insulated adsorber |
| FR2974735A1 (en) * | 2011-05-03 | 2012-11-09 | Air Liquide | ADSORBER COMPRISING PARALLEL PASSAGE CONTACTORS WITH INTEGRATED INSULATION |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925041A (en) * | 1973-12-28 | 1975-12-09 | Union Carbide Corp | Thermal swing gas adsorber |
| SU878182A3 (en) * | 1977-10-18 | 1981-10-30 | Линде Аг (Фирма) | Device for adsorption purification of gas |
| EP0534657A1 (en) * | 1991-09-25 | 1993-03-31 | The Boc Group, Inc. | Adsorbent vessel having a convective heat exchanger and flow developer |
| US5908492A (en) * | 1996-12-24 | 1999-06-01 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Thermally insulated adsorber |
| FR2974735A1 (en) * | 2011-05-03 | 2012-11-09 | Air Liquide | ADSORBER COMPRISING PARALLEL PASSAGE CONTACTORS WITH INTEGRATED INSULATION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2790505A (en) | Methods of and means for dehydrating and processing fluid streams | |
| JPH0747106B2 (en) | Container and device for purifying fluid by adsorption | |
| US4273949A (en) | Arc furnace roof | |
| US4055465A (en) | Device for thermal insulation of a vessel wall | |
| CN1053273C (en) | Regenerator | |
| CA1102256A (en) | Apparatus for the adsorptive cleaning of gases | |
| KR100671903B1 (en) | Water-type nuclear reactor equipped with a receptacle containing deformable inner structures | |
| RU2805091C2 (en) | Pressure vessel | |
| US20210272710A1 (en) | Melt Confinement Device | |
| US3456935A (en) | Heat treating furnace with shielding packs | |
| US5328667A (en) | Attachment for securing high temperature internals to refractory lined pressure vessels | |
| US5052918A (en) | Method and a regenerator for heating gases | |
| US3945165A (en) | Heat-insulating system for a fast reactor shield slab | |
| US4003785A (en) | Reactor core melt containment receptacle | |
| US5908492A (en) | Thermally insulated adsorber | |
| US20220212136A1 (en) | Pressure vessel | |
| US4022657A (en) | Device for the thermal protection of a fast reactor vessel | |
| US3488042A (en) | Pebble bed heat exchanger | |
| JPS6247117Y2 (en) | ||
| GB2179127A (en) | Kiln cars | |
| US1943617A (en) | Adsorber | |
| CN101369643A (en) | Memory method and apparatus for isolating lithium battery chain explosion | |
| JPH07333383A (en) | Nuclear power plant | |
| SU810828A1 (en) | Packing device for block packing | |
| JP3195980B2 (en) | Insulation structure of pressure vessel |