JPS5830208B2 - ガスフンシヤプラグクミタテタイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、粒状体を搬送する管路を構成する管の如き
、管中にガスを送入するために用いられるガス噴射プラ
グ組立体に関する。

例えば１石炭をコークス化する装置においては、粉粒炭
をコークス炉に供給する管路に過熱蒸気を圧送するのに
ガス噴射プラグ組立体が用いられる。

従来、このような管路へのガスの送入は、プラグの下流
端の外側に切られたねじによって管壁に直接ねじ込まれ
た単一エレメントプラグか、あるいはプラグとスリーブ
とからなる２工レメント組立体によって行われて来た。

後者の場合、プラグは溶接によって管壁に取付けられた
スリーブにねじ込まれている。

ところで、プラグ下流端の端面が管の内面に正確に一致
するように、またプラグ下流端のノズルが管内の粒状石
炭の流れの方向に正しく向くようにプラグを位置合わせ
する必要があるが、この位置合わせは容易に行えること
が望まれる。

この際、ノズルに至るプラグ内の送気孔はプラグの長手
方向軸に平行になっているのが良い。

この発明によれば、管にあけられた孔の周縁を囲んで管
壁の外面に取付けられる下流端およびこれと反対側の上
流端を持つスリーブと、このスリーブ中に挿入され、そ
の下流端がスリーブが管に固定されたときに丁度管にあ
けられた前記孔内に位置するとともに上流端がスリーブ
の上流端の外側に位置するガス噴射プラグと、このプラ
グ上流端の少なくとも一部分及びスリーブ上流端の少な
くとも一部分の周りに配置されてプラグをスリーブ内に
把持する把持キャップとからなり、粒状体を搬送する管
中にガスを送入するために用いられるガス噴射プラグ組
立体が提供される。

プラグは長手方向に孔があけられており、この孔の下流
端からプラグ下流端の端面に向ってガス噴射ノズルが伸
びている。

そして、このノズルは、このプラグ組立体の使用中は管
内の粒状体の流れの方向に向くように配設されている。

スリーブは把持キャップと協働してプラグの下流端の端
面を管の内面に対して所定位置に正確に保持する。

プラグの下流端が管内に配置されるときに、プラグのガ
ス噴射ノズルを粒状体の流れの方向に向けて位置させる
手段が設けられることが望ましい。

そうすれば、ガス噴射ノズルはそれを通るガスを粒状体
の流れの方向に噴射する。

この発明の第１の実施例においては、この手段はプラグ
の外周上に設けられた位置決めピンとスリーブの上流端
の側壁にあけられたスロットとを含んでいる。

この発明の第２の実施例においては、この手段はプラグ
の上流端に設けられた、例えば刻み目の如き指示手段を
含んでいる。

この指示手段はノズルが向く方向に正確に合わせられる
。

以下、図示実施例に基いて、この発明を更に詳細に説明
する。

第１〜４図はこの発明の第１の実施例を示し。

ガス噴射プラグ組立体２は、ガス噴射プラグ４、スリー
ブ６および把持キャップ８からなっている。

ガス噴射プラグ４は、管壁１４にあけられた孔中に置か
れる下流端１２と管の外側に置かれる上流端１６とを有
している。

プラグ４にはその軸に平行な孔１８が一方に片寄せられ
て貫通して設けられており、この孔は下流端２０と上流
端２２とを有している。

スリーブ６は、ガス噴射プラグ４および把持キャップ８
を支持する。

スリーブ６は、上流端３０と下流端２６とを有しており
、下流端２６はプラグ４の下流端１２が置かれている孔
を囲んで管壁１４の外面２８に溶接されている。

スリーブ６は孔３２を有しており、プラグ４の少なくと
も一部分がこの孔の中を通っている。

図示されているように、スリーブ６はその下流端２６に
よって管壁Ｑ外面に略直角に取付けられている。

把持キャップ８は、プラグ４の上流端１６付近およびス
リーブ６の上流端３０付近のそれぞれ少なくとも一部分
を囲むように配置される。

把持キャップ８はプラグ４をスリーブ６中に把持してい
る。

ガス噴射プラグ４は、外周上の少なくとも一部分に外側
部材を有している。

スリーブ６は孔３２の内周上の少なくとも一部分に内側
部材を有している。

スリーブ６の内側部材はプラグ４の外側部材と協働して
プラグ４の下流端１２の端面を管の内面３６に正確に合
わせる。

図示されているように、プラグ４の外側部材は。

プラグ４の外周に設けられプラグ４の下流端の方に向い
た外側肩部４０とするのが良い。

また、スリーブ６の内側部材は、スリーブ６の孔３２の
内周に設けられスリーブ６の上流端３２の方を向いた内
側肩部４２とするのが良い。

内側肩部４２は外側肩部４０を受止めてプラグ４の下流
端１２の端面を管の内面３６に対して予め定められた位
置に正確に合わせる。

プラグ４の外側部材とスリーブ６の内側部材との間には
、シール手段（ガスケット４４）が挿入されている。

ガス噴射プラグ４の外形は円筒状で、下流端１２側の直
径−は上流端１６側の直径より小さくなっている。

スリーブ６の孔３２も円筒状で、下流端２６側の内径は
上流端３０側の内径より小さくなっている。

プラグ４は孔３２内に収容されるが両者の嵌合は全長に
わたって施くなっているのが良いＯ プラグ４の下流端１２を管の内面３６に正確に合わせる
ために、プラグ４の長手方向に測定した外側肩部４０か
ら下流端１２までの距離は、スリーブ６の内側肩部４２
から下流端２６までの距離５２、プラグ４の外側肩部４
０とスリーブ６の内側肩部４２との間に挾まれたシール
ガスケット４４の厚さ５６、およびプラグ４が配置され
る孔の周縁の管壁１４の厚さ５４を全部加えた距離に等
しくなっている。

プラグ４の外側肩部４０は、プラグ４の下流端１２から
プラグ全長の２５〜７５％の距離の点に設けられている
。

スリーブ６の内側肩部４２はスリーブ６の下流端２６か
らスリーブ全長の５０〜９０％の距離の点に設けられて
いる。

管路に対するプラグの設定の際には最初に管壁１４の厚
さ５４が定められ、これに応じて上述の条件を満足する
ようにプラグ４とスリーブ６の寸法が定められる。

シール手段が使用されない場合には、プラグ４とスリー
ブ６の上述寸法はそれに応じて調整される。

プラグ４は管中に余り突出すると流れを阻害するので注
意しなければならない。

また、突出が不十分であると管壁１４内に浅い凹部が形
成される。

スリーブ６は、上流端３０の側壁にスロット６０を有し
ている。

スロット６０はスリーブ６の長手方向軸６２に平行に伸
びているが、上流端３０から長手方向軸６２に沿って側
ったスロットの長さは、スリーブ６の上流端３０から内
側肩部４２までの距離６６の２５〜７５％にするのが良
い。

ガス噴射プラグ４は、位置決めピン７０および１つ、で
きれば複数のガス噴射ノズル７２を有している。

位置決めピン７０は長手方向軸の両端に内側端７４と外
側端７６とを有している。

位置決めピン１０はプラグ４の上流端１６付近の外周部
に取付けられており、内側端７４はプラグの長手方向軸
に直角に伸びるピン孔中に挿入されている。

ピン７０の外側端部７６はスリーブ６のスロット６０内
に配置される。

第５〜７図において、ガス噴射ノズル７２は、プラグ４
の孔１８の下流端２０から上流端１２の端面まで伸ひて
いる。

孔１８はプラグ４の全長の７５〜９５％の範囲で伸びて
いる。

ノズル７２は第１，２図の矢印Ａで示された管内の粒状
体の流れの方向に向いている。

スリーブ６は管内の粒状体の流れの方向（矢印Ａ）にス
ロットが正確に一致するように管壁１４に取付けられて
いる。

その結果、プラグ４がスリーブ６内に挿入された際、プ
ラグ４の位置決めピン７０とスリーブ６のスロット６０
によりプラグの回動が防止され、またガス噴射ノズル１
２は噴射ガスが管内の粒状体の流れの方向（矢印Ａ）に
向うようにその向きを定められる。

ガス噴射プラグは、第５図に示されているように３つの
ガス噴射ノズル７２ａ 、７２ｂおよび７２ｃを有する
のが良い。

勿論、他の場合には、例えば第６図の７２ｄおよび７２
ｅの如くガス噴射ノズルは２つでも良く、また第７図の
７２ｆ。

７２ｇ、７２ｈおよび７２にの如く４つでも良い。

把持キャップ８は孔８０、下流端８２および上流端８４
を含んでいる。

孔８０の上流端８４付近には内側肩部８６が設けられて
おり、孔８０にはスリーブ６の上流端６０付近の外側噛
合い手段と噛合うねじの切られた内側噛合い手段が設け
られている。

そこで、把持キャップ８の下流端８２はスリーブ６の上
流端３０付近においてスリーブ６上に取付けられる。

プラグ４はその上流端付近に外側フランジ９０を有して
いる。

フランジ９０は上流側肩部９２および下流側肩部９４を
有している。

上流側肩部９２はプラグ組立体の把持キャップ８の内側
肩部９６と当接し、これら内側肩部８６と上流側肩部９
２は協働してプラグ４をスリーブ６内に把持する。

把持キャップをスリーブに取付ける手段はプラグを管の
内側に対して多少とも挿脱する効果を有していない。

外側フランジ９０はプラグ４の外周上に配置されており
、このプラグ４の上流端１６からの距離はプラグ４の上
流端から外側肩部４０までの距離の２５〜６０％になっ
ている。

別の場合には、外側フランジ９０のプラグ４の上流端１
６からの距離はプラグ４の上流端１６から下流端１２ま
での距離の５〜２５％とされる。

プラグ４は蒸気管路の如きガス管路（図示せず）を孔１
８の、上流端２２においてプラグ４に接続するための手
段、図示の場合は孔１８のねじ切りされた拡張部を有し
ている。

第５〜７図において、各ガス噴射ノズル７２は。

長手方向軸１０２およびプラグ４の下流端１２の端面に
設けられたオリフィス１０４を有している。

各ノズル７２の長手方向軸１０２は、孔１８の下流端２
０における共通点から伸びている。

ノズル７２の長手方向軸はこ−の共通点から互いにある
角度を挾んでそれぞれのオリフィス１０４に向って放射
している。

ノズル軸によって区画される扇形部分は、孔１８の下流
端２０の共通点を通る中心線１０６を有している。

扇形部分はまた、オリフィスを横切って伸びかつ中心線
１０６で２分される円弧１０８を有している。

中心線１０６は位置決めピン７０の長手方向軸と正確に
一致している。

第８，９図において、組立体１０９は、ガス噴射ノズル
の位置合せを行う手段を除いて組立体２を同一のものと
して示されている。

位置決めピン７０の代りに、プラグ１１２の上流端１２
０に配置された指示手段が使用されている。

この指示手段はノズル７２を管内の粒状体の流れの方向
に向けてプラグ１１２を取付けるのに使用される。

図示の如く、この指示手段は第５〜７図のガス噴射ノズ
ル７２の中心線に合わせて設けられ刻み目１１４とする
のが良い。

これにより、刻み目１１４が第９図に矢印Ｂで示された
方向に向いているときは、ノズル７２は第８図に矢印Ａ
で示された管内の粒状体の流れの方向に向いている。

この第２を有している。

フランジ９０は上流側肩部９２および下流側肩部９４を
有している。

上流側肩部９２はプラグ組立体の把持キャップ８の内側
肩部９６と当接し、これら内側肩部８６と上流側肩部９
２は協働してプラグ４をスリーブ６内に把持する。

把持キャップをスリーブに取付ける手段はプラグを管の
内側に対して多少とも挿脱する効果を有していない。

外側フランジ９０はプラグ４の外周上に配置されており
、このプラグ４の上流端１６からの距離はプラグ４の上
流端から外側肩部４０までの距離の２５〜６０％になっ
ている。

別の場合には、外側フランジ９０のプラグ４の上流端１
６からの距離はプラグ４の上流端１６から下流端１２ま
での距離の５〜２５％とされる。

プラグ４は蒸気管路の如きガス管路（図示せず）を孔１
８の、上流端２２においてプラグ４に接続するための手
段、図示の場合は孔１８のねじ切りされた拡張部を有し
ている。

第５〜７図において、各ガス噴射ノズル７２は。

長手方向軸１０２およびプラグ４の下流端１２の端面に
設けられたオリフィス１０４を有している。

各ノズル７２の長手方向軸１０２は、孔１８の下流端２
０における共通点から伸びている。

ノズル７２の長手方向軸はこ−の共通点から互いにある
角度を挾んでそれぞれのオリフィス１０４に向って放射
している。

ノズル軸によって区画される扇形部分は、孔１８の下流
端２０の共通点を通る中心線１０６を有している。

扇形部分はまた、オリフィスを横切って伸びかつ中心線
１０６で２分される円弧１０８を有している。

中心線１０６は位置決めピン７０の長手方向軸と正確に
一致している。

第８，９図において、組立体１０９は、ガス噴射ノズル
の位置合せを行う手段を除いて組立体２を同一のものと
して示されている。

位置決めピン７０の代りに、プラグ１１２の上流端１２
０に配置された指示手段が使用されている。

この指示手段はノズル７２を管内の粒状体の流れの方向
に向けてプラグ１１２を取付けるのに使用される。

図示の如く、この指示手段は第５〜７図のガス噴射ノズ
ル７２の中心線に合わせて設けられ刻み目１１４とする
のが良い。

これにより、刻み目１１４が第９図に矢印Ｂで示された
方向に向いているときは、ノズル７２は第８図に矢印Ａ
で示された管内の粒状体の流れの方向に向いている。

この第２の実施例で用いられるスリーブ１１６は、その
下流端１１７のスロットは不要である。

第９図において、プラグ１１２がスリーブ１１６内に取
付けられた後は、ノズル７２が正しい方向に向っている
かどうかを刻み目１１４から知ることは容易である。

刻み目１１４が向くべき方向を示すために把持キャップ
１１８の上流端１２３の端面にマークが入れられる。

プラグ１１２の上流端１２０は、プラグ１１２を回し刻
み目１１４、従ってノズル７２を管内の粒状体の流れの
方向に正確に合せるためのレンチを掛ける平担部１２２
を有している。

第２の実施例も、第５図に示されているように、３つの
ガス噴射ノズル７２ａ 、７２ｂおよび７２ｃを有する
のが良い。

しかしながら、第６図の７２ａおよび７２ｅの如き２つ
のノズル、あるいは第７図の７２ｆ、７２ｇ、７２ｈお
よび７２にの如き４つのノズルを持つようにしても良い
。

第５〜７図のガス噴射ノズルはベンチュリ型とするのが
良い。

各ノズル１２は、ノズルがオリフィス１０４に接近する
に従って断面が拡大し、孔１８の下流端２０に接近する
に従って縮小する。

各ノズルは、直線管路の場合、ノズル７２が位置してい
る点において管路の軸心に対して約５〜２０゜の角度で
過熱蒸気を噴射するようにするのが良い。

ノズル７２は、矢印Ａの方向に管中を搬送される粒状の
石炭にファン状の蒸気噴流を与えて加速する。

管路には複数個のガス噴射プラグが任意に使用され得る
。

コークス炉に粒状炭を供給する管路中にはこの発明のプ
ラグ組立体を１２〜１５インチ置きに取付けることが有
効であることが判明している。

蒸気は音速あるいは超音速で管路中に導入され、管路を
通る粒状体に衝撃を与える。

管路に入る際の蒸気速度は、粒状体をあるプラグ組立体
から次のプラグ組立体まで運搬するために粒状体に与え
られるエネルギーに変換される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のガス噴射プラグ組立体の第１の実施
例を示す縦断面図である。 第２図は第１図におけるガス噴射プラグの一部切欠き側
面図である。 第３図は第１図におけるスリーブの一部切欠き側面図で
ある。 第４図は第１図における把持キャップの一部切欠き側面
図である。 第５図は３個の噴射孔を有するガス噴射プラグの上面図
である。 第６〜７図はガス噴射孔を示すためのプラグの平面図で
、それぞれ２，３および４個のガス噴射孔を有している
。 第８図はこの発明の第２の実施例を示す縦断面図である
。 第９図は第８図におけるプラグの底面図である。 ２・・・・・・ガス噴射プラグ組立体、４・・・・・・
ガス噴射プラグ、６・・・・・・スリーブ、８・・・・
・・把持キャップ、１２・・・・・・プラグの下流端、
１４・・・・・・管、３６・・・・・・管の内面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粒状体を搬送する管中にガスを送入するために主と
   して用いられ、前記管にあけられた孔を囲んでこの管に
   取付けられるスリーブと下流端が前記孔内に位置するよ
   うにこのスリーブに挿入支持されるとともにガス送気孔
   およびこの送気孔に連続して前記下流端の端面まで伸び
   るガス噴射ノズルが形成さ・れているガス噴射プラグと
   を備えたガス噴射プラグ組立体において、前記プラグは
   このプラグおよび前記スリーブの上流端の少なくとも一
   部分の周りに配設された把持キャップによって前記スリ
   ーブ内に把持され、前記スリーブはこの把持キャップと
   協働して前記プラグの下流端の端面を前記管の内面に対
   して所定位置に正確に保持することを特徴とするガス噴
   射プラグ組立体。