JPH0435755A - サイクロン分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、サイクロン分離器に関し、より詳しくは、燃
焼系統等から排出されたガスから固体の燃料の粒子を分
離するためのサイクロン分離器に関する６ 〈従来の技術〉 従来のサイクロン分離器にはそれから固体の粒子を集取
するためのホッパーが、その下端部に通常連結されてい
る。サイクロン分離器とホッパーとは、耐摩耗性−断熱
性の単体構造の外側耐火壁を通常備えているため、外側
ケーシングは、比較的低温になっている。これらの耐火
壁は、外側ケーシングを高温から保護し、熱損失を減少
させるために、金属製の外側ケーシング本体と、２つの
内側の断熱性の耐火材層とによって通常形成される。し
かしこれらの耐火材層は、適切な断熱を得るためには、
比較的厚手とする必要があるため、分離器及びホッパー
の容積１重量及びコストが増大し、耐火材の割れを防止
するために、比較的長期間の制御された始動及び作動停
止期間が必要となる。更に、この構成において、金属製
の外側ケーシング本体を更に外部に対して断熱処理する
ことはできない、それは、この処理によって、外側ケー
シング本体の温度が、その耐え得る最高温度を大きく超
過する８１６℃（１５００下）の高温になるためである
。

また、多くの従来のサイクロン分離器は、比較的高価な
高温の耐火物ライニングされてたダクト系統と、やはり
比較的高価で構造の複雑な、反応器とサイクロンとの間
及びサイクロンと熱回収部との間の膨張継手とを必要と
している。更に、前記のように形成された従来のサイク
ロン分離器は。

耐火壁の尚早な割れを防止するために、オンラインに移
行する前の比較的長い加熱期間を必要としているが、こ
れは不便でもあり、工程のコストを高くする。その他の
サイクロン分離器の場合には。

屋根管用の回路を別に設けることが時に必要となり、そ
れによって装置全体のコストが更に増大する。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って、本発明の１つの目的は、熱損失が低減されて内
側の耐火断熱処理の要求が最小となるようにしたサイク
ロン分離器を提供することにある。

本発明の別の目的は、従来の分離器に比べて容積と重量
及びコストが著しく少くなるようにした、冒頭に述べた
形式のサイクロン分離器を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、高価な高温用耐火物ライニン
グされたダクト系統並びに炉部とサイクロン分離器との
間及びサイクロン分離器と熱回収部との間の膨張継手の
必要が最小となるようにした、冒頭に述べた形式のサイ
クロン分離器を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、サイクロン分離器の円錐区画
、円筒区画および屋根区画を網羅する多数の伝熱管によ
って形成され、それによって、外部のポンプを介してか
又は外部のポンプを介することなく、自然循環式ボイラ
ーにおいての蒸気−水混合物の循環が前記伝熱管中に保
たれるようにした、冒頭に述べた形式のサイクロン分離
器を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 これらの目的を達成するために、本発明によるサイクロ
ン分離器は１円筒区画と、屋根区画と。

ホッパー区画とを備えており、これらの全ての区画は、
平行関係において延在する多数の管によって形成されて
いる。リングヘッダーは、冷却水又は蒸気を管中に導く
ために設けられている。内鍔管即ち内筒は、分離器の円
筒区画と共に環状室を形成するように配設してあり、こ
の環状室中には、ガスと固体粒子との混合物が、ガスか
ら固体粒子を遠心力によって除去するために受は入れら
れる。

固体粒子は、サイクロン分離器のホッパー区画に廃棄又
はリサイクルのために落下し、ガスは、サイクロン分離
器を経て上方に、外部の熱回収装置に向って移行する。

〈実施例〉 次に本発明の好ましい実施例を図面に基づいて一層詳細
に説明する。

第１図を参照して、本発明によるサイクロン分離器２は
、上部屋根区画４と、円錐状の下部ホッパー区画６と、
中間の円筒状区画８とを備えている。下部リングヘッダ
ー１２は、ホッパー区画６の下端部に配置されており、
上部リングヘッダー１４は、屋根区画４の上方に配置さ
れている。

各々の区画４，６．８は、ひと続きの相互に隔たてられ
た平行な１群の管２０によって形成され、これらの管２
０は、分離器２の全長に延在し、下端部においてヘッダ
ー１２に、また上端部においてヘッダー１４に、それぞ
れ連結されている６人口通路２４は、円筒状区画８の内
部に配置してあり、本出願人の米国特許第４７４６３３
７号（引照によってこの明細書の一部分となる）に−層
詳しく示されているように、円筒状区画８の平面から外
方に管２０の一部分を曲げることによって形成される。

屋根区画４は、管２０を径方向内方に成る角度で曲げて
管部分２０ａを、次に上方に成る角度で曲げて管部分２
０ｂをそれぞれ形成することによって形成される。

内側筒即ち内筒２６は１円筒状区画８の内部に配置して
あり、ステンレス鋼等の中実な金属材料からできており
、その上端部は、屋根区画４よりも少し上方に延長して
いる。内筒２６は、曲げられた管部分２０ａ、２０ｂに
よって形成される各頂点によって画定された円形の開口
のすぐ内側を通っている。内筒２６の外面と円筒状区画
８の内面との間には、後述する理由によって環状室２８
が形成されている。

第２図により明瞭に示すように、管２０は、相互から隔
たてられ、ひと続きのフィン３０が隣接した管２０から
延在し、かつこれらの管に溶接されているにのようにし
て形成された構造物は、内側耐火材料３２と外側断熱材
料３４との間に配設される。耐火材料３２は高伝導性耐
火物の比較的薄い層としてよく、また断熱材料は、どん
な慣用される材料でもよい。

自然循環式の蒸気ドラム４０は、管４２及び２つの分岐
管４２ａ、４２ｂを経て、上部リングヘッダー１４に連
結されている。下降管４４及び２つの分岐管４４ａ、４
４ｂは、蒸気ドラム４０を下部リングヘッダー１２に連
結している。従って、蒸気ドラム４０からの水は、以下
に説明するように、下降管４４によって下部リングヘッ
ダー１２に重力送りされ、下部リングヘッダー１２から
管２０を経て自然対流によって上方に移行する。

なお、本発明の分離器２は、分離器２の付近に配された
流動床反応器を含むボイラー系統（図示しない）等の一
部分をなしている０作用について説明すると、入口通路
２４は、流動床からの同伴された微細な固体の粒状燃料
を含有する流動床反応器からの高温のガスを受ける。入
口通路２４は、粒状材料を含有するガスが、環状室２８
に対してほぼ接線方向に流入し、従って、環状室２８中
においてその回りに渦流を形成するように形成される。

従って、同伴された固体粒子は、遠心力によって、円筒
状区画８の内側壁に衝突し、そこに集められ、ホッパー
区画６中に重力によって流下する。室２８中に残留する
比較的清浄なガスは、屋根区画４のために上向きに流れ
得ないため、内筒２６に、その下端部を経て流入する。

このガスは、内筒２６の全長を通過した後、その上端部
から排出され、後使用のために、外部の装置に向けられ
る。

蒸気ドラム４０からの水又は蒸気は、管４４゜４４ａ、
４４ｂを経て下部リングヘッダー１２中に移行し、ホッ
パー区画６、円筒状区画８及び屋根区画４の管２０を経
て上方に対流によって移行する。加熱された水又は蒸気
は、上部リングヘッダー１４に移行し、管４２ａ、４２
ｂ、４２を経て、蒸気ドラム４０に戻る。従って水は分
離器２を比較的低い温度に保持する。

本発明の構成によって、いくつかの利点が得られる。−
例として、熱損失が減少し、内部の耐火材料の断熱の要
求が最小となる。また本発明によるサイクロン分離器２
の容積、質量およびコストは、従来のサイクロン分離器
に比べて著しく少ない、更に、高温耐火物のライニング
を施した高価なダクト系統並びに反応器とサイクロン分
離器との間及びサイクロン分離器と熱回収区画との間の
膨張継手の必要も最小となる。また追加の屋根回路の要
求も除かれる。

本発明は、その範囲内で、いろいろと変形して実施でき
る。−例として、内筒２６は、サイクロン分離器２と同
様に、多数の木管によって形成し、これらの木管は、蒸
気ドラム４０を含む流通回路に連結することができる。

また前述した自然循環系の代りに強制循環系を用いても
よく、その場合には、蒸気ドラム４０から流体を受けて
それを分岐管４４ａ、４４ｂ及び管２０を経て圧送する
ためのポンプ５０を、下降管４４に配設することができ
よう。

本発明をその特定の実施例について以上に説明したが、
本発明は、前述した実施例以外にも、いろいろと変更し
て実施できるので、前述した特定の構成は、単なる例示
に過ぎず１本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、外部円筒体を形成する多数の管の一部を示し
た、本発明によるサイクロン分離器の概略斜視図、第２
図は、第１図の２−２線に沿った断面図である。 ２・・サイクロン分離器、４・・屋根区画、６・・ホッ
パー区画、１２．１４・・リングヘッダー、２０・・管
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互に平行に円周上に延長する多数の管を有し、該管の上
   端部は、屋根区画を形成するように、径方向内方に、曲
   げられ、該管の下端部は、円錐状のホッパー区画を形成
   するように曲げられ、更に、各々の該管の少くとも一端
   に連結されたリングヘッダーと、水又は蒸気を該管中に
   循環させて外側円筒体を冷却するために該水又は蒸気を
   該リングヘッダーに移行させる移行手段とを有するサイ
   クロン分離器。