JPH09323791A - 高温圧力容器 - Google Patents

高温圧力容器

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JPH09323791A
JPH09323791A JP8142625A JP14262596A JPH09323791A JP H09323791 A JPH09323791 A JP H09323791A JP 8142625 A JP8142625 A JP 8142625A JP 14262596 A JP14262596 A JP 14262596A JP H09323791 A JPH09323791 A JP H09323791A
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skirt
pressure vessel
cooling
temperature
cooling pipe
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Katsumi Kikuchi
勝実 菊地
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Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大形の高温圧力容器のスカート取付部に高応
力部を発生させることなく、急速に加熱又は冷却するこ
とができる高温圧力容器を提供する。 【解決手段】 圧力容器3を支持する円筒形スカート部
11と、スカート部の内側に設けられ、かつ圧力容器,
スカート部,及び保温材12で囲まれたホットボックス
13と、圧力容器内に冷却空気を供給する容器冷却管1
4からホットボックス内に冷却空気を供給するスカート
冷却管16と、スカート取付部を間隔を隔てて水平に囲
む複数の電気ヒータ17とを備え、ホットボックス13
により圧力容器とスカート部の間の輻射伝熱を促進し、
急冷時にはスカート冷却管16を介してホットボックス
内に冷却空気を供給して圧力容器の急冷に応じてスカー
ト部を急冷し、同時に複数の電気ヒータ17によりスカ
ート取付部の温度勾配を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度差の生じる支
持部を有する高温圧力容器に関する。
【0002】
【従来の技術】高温で使用する大形圧力容器(例えば、
加圧流動層の格納容器、原子炉圧力容器、等)では、起
動停止の度に、圧力容器の温度が常温と高温(例えば約
300〜350℃)との間を加熱/冷却され、その度に
圧力容器を支持するスカート取付部に大きな温度勾配が
でき、部分的に大きな熱応力が発生する。このため、か
かる高温圧力容器では、図2(A)に示すように、スカ
ート1の取付部1aにホットボックスと呼ぶ保温のない
空間2を設け、圧力容器3からの輻射によりスカート取
付部1aを加熱/冷却して温度差を低減すると共に、圧
力容器3の起動停止(加熱/冷却)をゆっくりと行って
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した高温圧力容器
では装置の運転上の必要性により急速な起動(加熱)や
停止(冷却)が不可欠である場合があり、冷却の場合に
は、図2(A)に示すように、予め強制冷却用の冷却管
4を圧力容器3を貫通して設け、圧力容器3の内面に冷
却空気を吹き付けて圧力容器3を強制冷却して1〜2日
で急速に圧力容器を冷却するようになっている。しか
し、この場合には、大きな温度勾配の発生が避けがた
く、スカート取付部1aに図2(B)に示す高応力部が
発生してしまい、疲労損傷を受けることがある問題点が
あった。
【0004】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大
形の高温圧力容器のスカート取付部に高応力部を発生さ
せることなく、急速に加熱又は冷却することができる高
温圧力容器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧力容
器を支持する円筒形スカート部と、該スカート部の内側
に設けられ、かつ圧力容器,スカート部,及び保温材で
囲まれたドーナツ状中空空間と、圧力容器冷却ファンか
ら圧力容器を貫通して内部に冷却空気を供給する容器冷
却管と、を備えた高温圧力容器において、前記容器冷却
管からドーナツ状中空空間内に冷却空気を供給するスカ
ート冷却管と、前記スカート取付部を間隔を隔てて水平
に囲む複数の電気ヒータと、を備えた、ことを特徴とす
る高温圧力容器が提供される。
【0006】上記本発明の構成によれば、加熱時にはド
ーナツ状中空空間をホットボックスとして作用させて、
圧力容器とスカート部の間の輻射伝熱を促進し、複数の
電気ヒータによりスカート取付部の温度上昇を促進させ
温度勾配を調節することができる。また、急冷時にはス
カート冷却管を介してホットボックス内に冷却空気を供
給して、圧力容器の急冷に応じてスカート部を急冷し、
スカート部の温度を調節することができる。従って、大
形の高温圧力容器のスカート取付部に高応力部を発生さ
せることなく、急速に加熱又は冷却することができる。
【0007】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
スカート冷却管に設けられた流量調節器と、前記スカー
ト取付部の温度を検出する温度センサーと、該温度セン
サーの出力により前記電気ヒータの出力を調節する温度
制御装置と、を更に備える。この構成により、流量調節
器(例えば、オリフィス,流量調節弁)により、圧力容
器の急冷に応じて必要な冷却空気量をホットボックス内
に供給してスカート部を急冷し、同時にスカート取付部
の温度分布を温度センサーで検出しながら、電気ヒータ
で必要な加熱を行うことができ、急加熱又は急冷時のス
カート取付部の非定常温度分布を制御することができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図1は、本発明による高温圧力容器のスカート部構成図
である。この図に示すように、本発明の高温圧力容器1
0は、圧力容器3を支持する円筒形スカート部11と、
スカート部11の内側に設けられ、かつ圧力容器3,ス
カート部11,及び保温材12で囲まれたドーナツ状中
空空間13と、圧力容器冷却ファン15から圧力容器3
を貫通して内部に冷却空気を供給する容器冷却管14
と、を備えている。
【0009】円筒形スカート部11は、下端が基礎用の
鉄骨に固定され、或いはコンクートで埋設されて圧力容
器3の大重量(例えば加圧流動層では4000トン以
上)を基礎部に円滑に伝えるようになっている。この円
筒形スカート部11の上端は、圧力容器3の下部に溶接
されている。また、圧力容器3への取付部11aは、図
に示すように容器との接続部を厚肉として、圧力容器3
からの伝熱量を増加させ、かつ下方の肉厚を減らして構
成されている。この構成により、熱応力の増大を抑制す
るようになっている。
【0010】保温材12は、圧力容器3とスカート部1
1で挟まれた断面がほぼ三角形の空間(ドーナツ状中空
空間13)を除いて施工されている。すなわち、圧力容
器3のほとんどの外面、及び円筒形スカート部11のほ
とんどの外面に保温材12が取り付けられ、放熱ロスを
防いでいるが、ドーナツ状中空空間13は保温せず、こ
の空間をホットボックスとして作用させるようになって
いる。
【0011】この構成により、ドーナツ状中空空間13
内の空気が圧力容器3からの伝熱により高温になり、ス
カート部11を対流伝熱で加熱すると共に、圧力容器3
からの輻射によってもスカート部11を加熱することが
できる。また、冷却時にも同様に対流伝熱と輻射伝熱に
より両者の温度差を低減するように作用する。
【0012】圧力容器冷却ファン15は、圧力容器3の
外部に設置さており、容器冷却管14を介して、圧力容
器3内に冷却空気を供給するようになっている。この圧
力容器冷却ファン15は、高温圧力容器3を急冷する必
要がある場合(例えば、内部機器のメンテナンス等)に
のみ稼働され、加熱時や通常の運転時には停止してい
る。
【0013】本発明の高温圧力容器10は、更に、容器
冷却管14からドーナツ状中空空間13(ホットボック
ス)内に冷却空気を供給するスカート冷却管16と、ス
カート取付部11aを上下に間隔を隔てて水平に囲む複
数の電気ヒータ17と、を備えている。また、この実施
形態では、スカート冷却管16に設けられた流量調節器
16aと、スカート取付部11aの温度を検出する温度
センサー18と、温度センサー18の出力により電気ヒ
ータ17の出力を調節する温度制御装置19とを更に備
えている。
【0014】上述した構成により、流量調節器16a
(例えば、オリフィス,流量調節弁)により、圧力容器
3の急冷に応じて必要な冷却空気量をホットボックス1
3内に供給してスカート部11を急冷し、同時にスカー
ト取付部11aの温度分布を温度センサー18で検出し
ながら、加熱時には電気ヒータ17で必要な加熱を行う
ことができ、急加熱又は急冷時のスカート取付部11a
の非定常温度分布を制御することができる。
【0015】従って、ドーナツ状中空空間13をホット
ボックスとして作用させて、圧力容器3とスカート部1
1の間の輻射伝熱を促進し、急冷時にはスカート冷却管
16を介してホットボックス13内に冷却空気を供給し
て、圧力容器3の急冷に応じてスカート部11を急冷
し、同時に複数の電気ヒータ17によりスカート取付部
11の温度勾配を調節することができ、大形の高温圧力
容器のスカート取付部11aに高応力部を発生させるこ
となく、急速に加熱又は冷却することができる。
【0016】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。
【0017】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ス
カート部11に電気ヒータ17を上下に並べることによ
り、起動時(昇温時)のスカート部の上下温度分布をな
だらかに制御可能となり、スカート部のホットボック
ス13内に圧力容器冷却ファン15の出口から取り出し
た配管16を連結し、その配管途中にオリフィス又は弁
16aを設け、流量を調節可能として、停止時(特に強
制冷却時)に圧力容器3の急冷に応じてスカート部11
を急冷することができる。
【0018】従って、本発明の高温圧力容器10は、ス
カート部11の容器取付部11a付近の温度とその下部
の温度分布を制御することが可能であり、起動停止を頻
繁に行う運用の圧力容器の支持部応力を低減することが
でき、これにより、信頼性を向上させることができる、
等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高温圧力容器のスカート部構成図
である。
【図2】従来の高温圧力容器のスカート部構成図であ
る。
【符号の説明】
1 スカート部 1a スカート取付部 2 ホットボックス(保温のない空間) 3 圧力容器 4 冷却管 10 高温圧力容器 11 スカート部 11a スカート取付部 12 保温材 13 中空空間(ホットボックス) 14 容器冷却管 15 圧力容器冷却ファン 16 スカート冷却管 16a 流量調節器 17 電気ヒータ 18 温度センサー 19 温度制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力容器を支持する円筒形スカート部
    と、該スカート部の内側に設けられ、かつ圧力容器,ス
    カート部,及び保温材で囲まれたドーナツ状中空空間
    と、圧力容器冷却ファンから圧力容器を貫通して内部に
    冷却空気を供給する容器冷却管と、を備えた高温圧力容
    器において、 前記容器冷却管からドーナツ状中空空間内に冷却空気を
    供給するスカート冷却管と、前記スカート取付部を間隔
    を隔てて水平に囲む複数の電気ヒータと、を備えた、こ
    とを特徴とする高温圧力容器。
  2. 【請求項2】 前記スカート冷却管に設けられた流量調
    節器と、前記スカート取付部の温度を検出する温度セン
    サーと、該温度センサーの出力により前記電気ヒータの
    出力を調節する温度制御装置と、を更に備える、ことを
    特徴とする請求項1に記載の高温圧力容器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112879562A (zh) * 2021-01-26 2021-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种高温容器裙座连接用保护装置

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