JPS6323733A - 燃料改質装置 - Google Patents

燃料改質装置

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JPS6323733A
JPS6323733A JP62153227A JP15322787A JPS6323733A JP S6323733 A JPS6323733 A JP S6323733A JP 62153227 A JP62153227 A JP 62153227A JP 15322787 A JP15322787 A JP 15322787A JP S6323733 A JPS6323733 A JP S6323733A
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JP
Japan
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reformer
rings
burner
tube
ring
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Application number
JP62153227A
Other languages
English (en)
Inventor
リチャード・フロイド・バスウェル
ロジャー・カール・エマニュエルソン
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UTC Power Corp
Original Assignee
International Fuel Cells Corp
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Publication date
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Publication of JPS6323733A publication Critical patent/JPS6323733A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air
    • C01B3/34Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00309Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction

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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

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、炭化水素供給原料より製品ガスを製造する装
置の如き燃料改質装置に係り、更に詳細には燃料改質装
置の改質チューブのためのヒートシールドに係る。
従来の技術 触媒改質装置は例えば炭化水素燃料より燃料電池に使用
される水素ガスを製造するために燃料電池パワープラン
トシステムに於て使用されている。
水素を製造する一つの方法は蒸気改質による方法である
。蒸気改質に於ては、水蒸気及び炭化水素燃料が改質チ
ューブ内に配置された触媒床に通される。
この場合の反応は吸熱反応であるので、改質チューブは
燃料を燃焼して改質チューブに熱を供給するバーナキャ
ビティを含むバーナガス領域内に配置されている。改質
チューブは加熱されたガス及びバーナキャビティを郭定
する壁に露呈されており、従ってこれらより熱を受ける
かかる構造の一例が本願出願人と同一の論受入に譲渡さ
れた米国特許第4,098,587号に記載されている
。この米国特許の第3図に示されている如く、改質チュ
ーブにはシールドが設けられ、シールドは改質チューブ
がバーナキャビティ内のガス及びバーナキャビティの壁
より過剰の輻射熱を受けることを防止すべく改質チュー
ブの周りに配置されている。このことにより全ての改質
チューブの間及びその周りに熱が均一に分配され、これ
によりバーナキャビティ内に改質チューブを密に配置し
、また改質チューブの間の温度差を低減することができ
る。
上述の米国特許に於けるシールドは、セラミックの如く
低熱伝導性の材料(断熱材)にて形成されてもよく、ま
たステンレス鋼の如き熱伝導性材料にて形成されてもよ
い。上述の米国特許に於ては、最も良好な遮熱は低熱伝
導性の材料により達成されるが、熱伝導性材料によって
も良好な遮熱が行われることが記載されている。シール
ドは改質チューブを完全に囲繞していてもよく、また部
分的に囲繞していてもよく、また改質チューブの周りに
於けるバーナキャビティガスの流れを制御する溝や他の
孔及び切欠きを有していてよい。
上述の米国特許の第3図に図示されている如く、シール
ドは改質チューブの頂部上に被せられ、改質チューブの
うち最も高温の環境に配置された部分の上方部分を囲繞
している。シールドの側部に設けられた孔は、改質チュ
ーブの周りの周方向の温度分布を均一にし、成る程度の
高温のガスがシールドと改質チューブとの間に流れて改
質チューブに必要な熱を供給する。
現在使用されている改質装置は益々高い温度にて運転さ
れるようになっているので、シールドに割れが生じるこ
とがあり、そのためシールドに繊維材料や成形可能なセ
ラミック材料が使用される場合にも、シールドの一部が
脱落し、その結果局部的な過熱やシールドの損傷が生じ
る虞れがある。
従って科学者やエンジニアは高温度に於ても充分な耐久
性を有する輻射シールドを開発する努力を続けている。
発明の開示 本発明は一部にはシールド内の軸線方向及び周方向の温
度勾配により応力、特にフープ応力及び長手方向の応力
が発生され、これらの応力は材料中の引張り応力と組合
わされると材料の疲労寿命を越えることがあるという認
識に基づくものである。
本発明によれば、改質チューブの高温の端部のためのヒ
ートシールドは複数個のセグメントを含んでおり、これ
らのセグメントは改質チューブの周りに周方向及び長手
方向に延在し、またセグメント内の引張り応力を低減す
べく支持体上に積層される。
・一つの詳細な実施例に於ては、輻射シールドは改質チ
ューブの周りに周方向に延在するセラミック材であり、
シールドは軸線方向に互いに隔置された複数個のリング
にて形成されており、各リングは周方向に複数個のセグ
メントに分割されて各セグメントの間に周方向の間隙を
郭定し、また改質チューブより半径方向に隔置されて改
質チューブとの間に環状の間隙を郭定している。
本発明の一つの主要な特徴は、改質チューブのためのヒ
ートシールドである。ヒートシールドは改質チューブの
周りに周方向及び長手方向に延在する複数個のセグメン
トにて形成されている。一つの実施例に於ては、改質チ
ューブは円筒状の改質チューブである。ヒートシールド
は複数個のリングにて形成されており、各リングは複数
個のセグメントにて形成されている。一つの実施例に於
ては、セグメントはリングの側部を貫通する溝又は孔を
有し、これによりリングの内外が連通していてよい。本
発明の他の一つの特徴は、改質チューブより延在するプ
ラットフォームの如き支持体上にリングを積層すること
によってリングを支持することにより、リング内の引張
り応力を低減するリングのための支持手段である。本発
明の更に他の一つの特徴は、互いに周方向に隣接するセ
グメントの間及び互いに隣接するリングの間の間隙が、
シールドに沿って軸線方向に流れまたシールドを貫通し
て流れるガスの流れを調節し、しかもシールドの外面よ
り改質チューブへ熱が輻射されることを低減するよう、
これらの間隙が配列されていることである。
本発明の主要な利点は、高温環境に於ても良好な構造的
完全性を有するヒートシールドが設けられていることに
より、高温度に於て作動することのできる改質装置が得
られることである。本発明ノ他の一つの利点は、改質装
置内にヒートシールドが配置されることによって改質チ
ューブの温度勾配が低減されることにより、コンパクト
な改質チューブを有する改質装置が得られることである
本発明の更に他の一つの利点は、改質チューブの表面を
過剰な輻射熱より保護し、しかも軸線方向及びほぼ周方
向に連続的な従来のヒートシールドの場合に比して各改
質チューブ毎にまた各改質チューブの周りに熱を均一に
分配することにより、改質装置の効率が改善されること
である。本発明の更に他の一つの利点は、軸線方向及び
周方向の温度勾配により生じる応力を低減し、また支持
系により発生される引張り応力を低減すべく、ヒートシ
ールドを周方向及び軸線方向に複数個のセグメントに分
割することによって、ヒートシールド内のフープ応力及
び他の応力を低減することにより、改質装置の苛酷な熱
環境内に於けるヒートシールドの構造的完全性が向上さ
れることである。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
発明を実施するための最良の形態 第1図は炭化水素燃料を改質する改質装置8を示してい
る。改質装置8はバーナ10と圧力容器12とを含んで
いる。圧力容器はバーナよりバーナガスを受けるバーナ
ガス領域14を存している。
バーナガス領域14内には、改質チューブ16により代
表される複数個の改質ダクトが互いに近接して配置され
ている。ヒートシールド17a、17b、17cにより
代表されるヒートシールド17の如きヒートシールド手
段が、複数個の改質チューブの少なくとも一つの周りに
配置されている。
ヒートシールドは改質チューブより距離Rだけ半径方向
に隔置され、距離Aだけ軸線方向に隔置されている。バ
ーナガスのための流路18がヒートシールド及び改質チ
ューブを越えてまたその周りにバーナ及びバーナガス領
域14を貫通して延在し、また圧力容器に設けられた孔
20を経て改質装置の外部まで延在している。
バーナ10は空気マニホールド22及び燃料マニホール
ド24を含んでいる。燃料マニホールドは燃料入口ダク
ト26を経て図には示されていない燃料電池スタックよ
りの排気流の如き燃料源と連通している。複数個のバー
ナノズル28が燃料マニホールド24よりバーナガス領
域14へ延在している。空気マニホールド24は空気入
口ダクト32を経て図には示されていない空気源と連通
している。空気のための環状通路34が各パーナノズル
を囲繞している。環状通路34は空気マニホールドより
バーナガス領域14へ空気を供給し、バーナガス領域に
於て空気は燃料と混合される。
バーナガス領域14はバーナキャビティ36及び熱伝達
領域38を含んでいる。本明細書に於て、バーナキャビ
ティはバーナガス領域のうち実際に燃焼が生じる空間を
意味する。改質チューブ16は上方部分42と下方部分
44とを有している。
上方部分42はバーナキャビティ内に配置されており、
輻射熱が伝達されることがないようヒートシールドによ
り遮熱されている。下方部分44は上方部分42より延
在しており、熱伝達領域38内に配置されている。
熱伝達領域38はバーナガス通路48を郭定するよう改
質チューブより半径方向に隔置された周方向に延在する
スリーブ46を含んでいる。通路48は複数個のセラミ
ック球の如き熱伝達向上媒体52にて充填されている。
セラミック繊維断熱材53のブランケットが改質チュー
ブ16を局部的に断熱すべくスリーブ46の周りに周方
向に延在している。
マニホールド54がバーナガスを受け、バーナガスを改
質装置の外部へ導くべく孔20を貫通して延在する導管
56ヘバーナガスを供給するようになっている。導管5
8が改質チューブへプロセス燃料を供給する手段を与え
ており、導管62が改質チューブより改質された燃料を
導く手段を与えている。これら三つの全ての導管は圧力
容器を貫通して圧力容器の外部まで延在している。
圧力容器は加圧されたガスを収容するための壁64を含
んでいる。壁64はバーナガスのための流路と熱伝達関
係に置かれている。種類の異なる三つの断熱層68.7
0,72により代表される断熱系66が、壁64とバー
ナガスのための流路のうちバーナガス領域14内の部分
との間に配置されている。断熱系66を壁64に固定す
ることを補助すべく、複数個のビン組立体74が断熱系
を貫通して壁64まで延在している。断熱層の内面76
は、バーナガスより受けた熱を改質チューブの周りに配
置されたヒートシールドへ輻射する内壁の一部を郭定し
ている。
第1図に示されている如く、ヒートシールド17は互い
に上下に積層された複数個のリング82を含んでいる。
各リングは改質チューブの周りに周方向に延在しており
、改質チュー−ブより半径方向に隔置されて改質チュー
ブとの間に半径方向の間隙Rが郭定されている。また各
ヒートシールドは円錐形のキャップ84を含んでいる。
この円錐形のキャップは一体的なものであってもよく、
また複数個のセグメントに分割されたものであってもよ
い。キャップが複数個のセグメントに分割されたもので
ある場合には、或いはキャップが作動中に複数個のセグ
メントに分割されるものである場合には、最上段のリン
グは周方向に延在するリップ86によりキャップを受け
るよう構成される。
改質装置はプラットフォーム92及び94により代表さ
れる支持手段88を有しており、該支持手段は複数個の
リング82を対応する改質チューブの周りに位置決めす
るようになっている。プラットフォームは改質装置内の
任意の構造体より延在していてよい。図示の如くプラッ
トフォームはプラットフォーム92の如く改質チューブ
の周りに周方向に連続的に延在していてもよく、或いは
改質チューブより軸線方向及び半径方向に延在する局部
的なラグ94よりなっていてもよい。何れ場合にも、プ
ラットフォームは複数個のリングのうちの一つによって
係合されるベースを与え、そのリング上に他のリングが
積層された状態にて支持される。各リングはそれに隣接
する下方のリング上に積層され、下方のリングは上側の
リング82bを支持するベース82aの如く、隣接する
上側のリングを支持するベースを与える。従って各ベー
スはリングのための積層可能な支持体を与え、ベースは
改質装置の支持のための要素に依存している。
第2図は軸線方向に互いに隣接する複数個のリング82
を示す側面図である。各リングは周方向に延在する複数
個の(即ち二つ又はそれ以上の)セグメント96にて形
成されている。各セグメントは互いに周方向に隔置され
て隣接するセグメントとの間に周方向の間隙Cを郭定し
ている。各セグメントは軸線方向に隣接するリングに係
合する少なくとも一つの突起98を一体に有している。
突起98は隣接するリングを軸線方向に隔置する。
また突起98は半球状又は円錐形であってよい位置決め
凸部102を含んでいる。この位置決め凸部は軸線方向
に隣接するリングに設けられた同様の形状をなす位置決
めリセス104に係合するようになっている。一つのセ
グメントとこれに軸線方向に隣接するセグメントとの間
に於ける周方向の熱膨張量が大きく相違する場合には、
円錐形の凸部が好ましい。その場合には、上述の如き膨
張が生じても、凸部が円錐面に沿って上下動することに
よって一方のリングが他方のリングに対し軸線方向に変
位することにより、膨張が受入れられる。
第3図は第2図の線3−3に沿う断面図であり、第1図
のリング82aに対応するベースリング82a及び周方
向に延在するセグメント96の互いに他に対する関係を
示している。この特定の実施例に図示されている如く、
多対のセグメントは対向面106a及び106bを有し
ている。各セグメントの一端はV形の窪み108を有し
ている。
他方のセグメントの端部には、隣接するセグメントのV
形の端部を越えてV形の窪み内に嵌入する端部にV形の
突起110を有している。窪み108と突起110との
間の関係は第2図に於て一つの位置に於て破線にて示さ
れており、他の位置に於ては明瞭化の目的で省略されい
る。かくして窪みと突起との間には周方向の間隙Cが郭
定されており、該間隙はリングの間に於て半径方向には
延在していない。この曲りくねった流路はこの位置に於
てリングを貫通して、また改質チューブ16に近接した
半径方向の間隙Rを経て流体が流れることを制限するた
めに使用されてよい。或いはリングの端部はセグメント
が第3図に於て仮想線にて示された位置に於て終り、そ
れらの間に非常に大きい間隙C゛が郭定されるよう、大
きく互いに隔置されてもよい。図示の如く、各リングは
リング内に発生するフープ応力を低減すべく少なくとも
二つのセグメントにて形成されており、更にリング内に
発生する軸線方向の応力勾配を低減すべく、各リングの
高さはリングの半径Bの1/3未満に設定されている。
かかる軸線方向及び周方向に複数個のセグメントに分割
されたリング構造によれば、リングの各部に応力集中を
発生させることなく内面76及びバーナガスより改質チ
ューブへの熱伝達を調節する自由度が増大される。
例えばセグメントの長さ及びそれらの間の周方向の間隙
は、孔がリングのセグメントを貫通して延在するよう、
ヒートシールド17cを形成するリングについて第1図
に図示されている如く、調節されてよい。周方向の間隙
Cは隣接するリングの間隙と整合されてもよく (リン
グ82b及び82C参照)、或いはヒートシールドに沿
う軸線方向のガスの流れを遮断すべく隣接するリングの
間隙に対し変位されてよい(リング82a及び82b参
照)。
稠密に成型された酸化アルミニウムや酸化ジルコニウム
の如きセラミック断熱材を用いて幾つかの実験が行われ
た。長期間に亙る構造的完全性が得られる点に於て、酸
化ジルコニウムを使用した場合に僅かに良好な結果が得
られた。かかる材料の一つの商業的供給元は、かかる材
料をI−Cor921として供給するアメリカ合衆国イ
リノイ州、ロックフォード所在のイスベン・コーポレイ
ション(l5pen Corporation)である
第1図に示された改質装置の運転中には、空気及び燃料
がそれぞれ空気入口ダクト32及び燃料入口ダクト26
を経て対応するマニホールドへ供給される。空気及び燃
料はバーナキャビティ36内へ導かれ、該キャビティ内
に於て燃焼されることにより改質反応用の熱を発生する
。かくして生じたバーナガスはバーナガスのための流路
18に沿って改質チューブ16のためのヒートシールド
17 a、 17 b、 17 cを越えて流れ、また
改質チューブを囲繞するバーナガス通路48内を流れる
。バーナガスは排気マニホールド54及びバーナガス排
出導管56を経て改質装置より排出される。プロセス燃
料は供給導管58及び図には示されていないマニホール
ドを経て各改質チューブへ供給される。プロセス燃料は
触媒にて充填されたアウタ通路116内を上方へ流れ、
該通路内に於て改質される。加熱された改質された燃料
はインチ通路118内を下方へ流れ、これにより改質チ
ューブのアウタ通路116内を上方へ流れる燃料を再生
式に加熱する。改質された燃料は改質チューブより導管
62を経て導かれる。
ガスがバーナキャビティ内に於て燃焼されバーナガスの
ための流路18に沿って流れる際に、バーナガスはヒー
トシールド17a、17b、17Cに対し熱を輻射する
。ヒートシールドは壁及びバーナガスより改質チューブ
に対し熱が輻射されることを阻止する。リング82の間
、改質チューブ16とこれに隣接するリングとの間、及
び各リングのセグメントの間の孔及び間隔により、ヒー
トシールドが存在しない場合に比して全てのチューブに
対し、また各チューブの周りに均一に熱が分配される。
従来のヒートシールドと同様、本発明に於けるヒートシ
ールドの究極の目的は、全てのチューブの壁の温度が同
一の軸線方向位置について見て一様になり、各チューブ
の壁の温度が周方向に一様になるよう、各チューブが互
いに同一の加熱環境に曝されるようにすることである。
このことによりチューブの壁の最高温度が低減され、こ
れによりチューブの寿命が増大され、また改質装置の熱
効率が改善される。
試験により、リングを複数個のセグメントに分割すれば
ヒートシールドの構造的完全性が改善され、ヒートシー
ルドが改質装置内の温度を比較的−様に維持するその所
期の機能を果たす能力に悪影響が及ぼされないことが解
った。更にヒートシールドを圧縮状態にもたらす支持装
置を用いることにより、セラミック材のリング中の有害
な引張り応力が低減され、リング中のさほど有害ではな
い圧縮応力が増大される。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は明瞭化の目的で一部破断された改質装置を示す
側面図である。 第2図は第1図の線2−2に沿うヒートシールドの断面
図であり、改質チューブの外形が明瞭化の目的で仮想線
にて示されている。 第3図は第2図に示されたヒートシールドを一部破断し
て示す側面図である。 8・・・改質装置、10・・・バーナ、12・・・圧力
容器。 14・・・バーナガス領域、16・・・改質チューブ、
17・・・ヒートシールド、18・・・流路、20・・
・孔、22・・・空気マニホールド、24・・・燃料マ
ニホールド。 26・・・燃料入口ダクト、28・・・バーナノズル、
32・・・空気入口ダクト、34・・・環状通路、36
・・・バーナキャビティ、38・・・熱伝達領域、42
・・・上方部分144・・・下方部分、46・・・スリ
ーブ、48・・・バーナガス通路、52・・・熱伝達向
上媒体、53・・・断熱材、54・・・マニホールド、
56.58.62・・・導管、64・・・壁、66・・
・断熱系、68.70゜72・・・断熱層、76・・・
内面、82・・・リング、84・・・キャップ、86・
・・リップ、88・・・支持手段、92.94・・・プ
ラットフォーム、96・・・セグメント。 98・・・突起、102・・・凸部、104・・・リセ
ス、106a、106b−・・対向面、108・・・窪
み、110・・・突起、116・・・アウタ通路、11
8・・・インナ通路 特許出願人 インターナショナル・フューエル・セルズ
・コーポレイション

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃料改質装置にして、 吸熱反応用の熱を供給する熱供給手段であって、バーナ
    キャビティと熱伝達領域を有するバーナガス領域とを含
    み、更に前記バーナキャビティ内へ燃料を導入して前記
    バーナキャビティ内にて燃料を燃焼させて高温のガスを
    発生する手段と、前記バーナガス領域より高温のガスを
    排出させる手段とを含む熱供給手段と、 前記バーナガス領域内を軸線方向に延在する少なくとも
    一つの改質チューブであって、軸線方向に延在し実質的
    に触媒にて充填された改質室と、前記改質室を郭定し前
    記バーナガス領域の高温のガスに曝される壁とを含み、
    前記改質室は前記バーナキャビティ内に延在する第一の
    部分と、前記第一の部分より前記熱伝達領域内に延在す
    る第二の部分とを有する少なくとも一つの改質チューブ
    と、 前記改質チューブのためのヒートシールド手段に係合す
    るよう構成された支持手段と、 前記改質チューブの前記第一の部分ためのヒートシール
    ド手段であって、複数個のセグメントを含み、各セグメ
    ントは前記改質チューブの周りに周方向及び長手方向に
    延在し、隣接するセグメントに対し自由に膨張及び収縮
    可能であり、セグメント内の引張り応力を低減すべく前
    記支持手段上に積層されたヒートシールド手段と、 を含む燃料改質装置。
  2. (2)燃料改質装置にして、 吸熱反応用の熱を供給する熱供給手段であって、バーナ
    キャビティと熱伝達領域とを有するバーナガス領域を含
    み、更に前記バーナキャビティ内へ燃料を導入して前記
    バーナキャビティ内にて燃料を燃焼させて高温のガスを
    発生する手段と、前記バーナガス領域より高温のガスを
    排出させる手段とを含む熱供給手段と、 前記バーナガス領域内を軸線方向に延在する少なくとも
    一つの改質チューブであって、軸線方向に延在し実質的
    に触媒にて充填された改質室と、前記改質室の境界を郭
    定し前記バーナガス領域の高温のガスに曝される壁とを
    含み、前記改質室は前記バーナキャビティ内に延在する
    第一の部分と前記第一の部分より前記熱伝達領域内に延
    在する第二の部分とを有し、前記改質チューブのための
    ヒートシールド手段に係合するよう構成された支持手段
    を含む少なくとも一つの改質チューブと、前記改質チュ
    ーブの前記第一の部分のためのヒートシールド手段であ
    って、互いに積層された複数個のリングを含み、各リン
    グは前記改質チューブの周りに周方向に延在し且前記改
    質チューブより隔置されて前記改質チューブとの間に横
    方向の間隙を郭定しており、前記複数個のリングのうち
    最も下方のリングはそのリングがそのリング内の引張り
    応力を増大することがないよう支持されるよう前記支持
    手段上に載置されており、他のリングはそれに隣接する
    下方のリング上に載置されており、各リングは周方向に
    延在する複数個のセグメントにて形成されており、各セ
    グメントは隣接するセグメントより周方向に隔置されて
    隣接するセグメントとの間に周方向の間隙を郭定してい
    るヒートシールド手段と、 を含み、前記リングを積層することにより引張り応力が
    生じることがないよう前記リングが支持されており、前
    記リングは隣接するリングの間の周方向の間隙が互いに
    整合しないよう互い違いに積層されている燃料改質装置
  3. (3)燃料改質装置にして、 吸熱反応用の熱を供給する熱供給手段であって、バーナ
    キャビティと熱伝達領域とを有するバーナガス領域を含
    み、更に前記バーナキャビティ内へ燃料を導入して前記
    バーナキャビティ内にて燃料を燃焼させて高温のガスを
    発生する手段と、前記バーナガス領域より高温のガスを
    排出させる手段とを含む熱供給手段と、 前記バーナガス領域内を軸線方向に延在する複数個の改
    質チューブであって、軸線方向に延在し実質的に触媒に
    て充填された改質室と、前記改質室の境界を郭定し前記
    バーナガス領域の高温のガスに曝される壁とを含み、前
    記改質室は前記バーナキャビティ内に延在する第一の部
    分と前記第一の部分より前記熱伝達領域内に延在する第
    二の部分とを有し、前記改質チューブのためのヒートシ
    ールド手段に係合するよう構成され前記改質チューブよ
    り軸線方向及び半径方向に延在するプラットフォームを
    含む支持手段を含む複数個の改質チューブと、 少なくとも一つの前記改質チューブの前記第一の部分た
    めのヒートシールド手段であって、断熱材にて形成され
    ており、積層体を形成するよう互いに積層された複数個
    のリングを含み、各リングは前記改質チューブの周りに
    周方向に延在し且前記改質チューブより半径方向に隔置
    されて前記改質チューブとの間に半径方向の間隙を郭定
    しており、前記積層体の最も下方のリングは前記支持手
    段の前記プラットフォーム上に載置されており、前記積
    層体の他のリングはそれに隣接する下方のリング上に載
    置されており、各リングは周方向に延在する複数個のセ
    グメントにて形成されており、各セグメントは隣接する
    セグメントより周方向に隔置されて隣接するセグメント
    との間に周方向の間隙を郭定しており、少なくとも一つ
    の前記リングは 互いに対向する端部を有する一対のセグメ ントであって、一方の端部は該端部にV形の窪みを有し
    、他方のセグメントは隣接するセグメントの端部を越え
    て前記V形の窪み内に嵌入し隣接するセグメントとの間
    に前記リングの前記セグメントの間に半径方向には延在
    しない周方向の間隙を郭定するV形の突起を一端に有す
    る一対のセグメントと、 各セグメントに設けられ軸線方向に隣接す るリングに係合する少なくとも一つの突起であって、前
    記突起は隣接するリングを対応するセグメントより軸線
    方向に隔置し、前記突起は隣接するリングに設けられた
    円錐形の位置決めリセスに係合する円錐形の位置決め凸
    部を有する少なくとも一つの突起と、 を有するヒートシールド手段と、 を含み、前記リングを積層することにより引張り応力が
    生じることがないよう前記リングが支持されており、前
    記リングは隣接するリングの間の周方向の間隙が互いに
    整合しないよう互い違いに積層されている燃料改質装置
JP62153227A 1986-06-27 1987-06-19 燃料改質装置 Pending JPS6323733A (ja)

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US879250 1997-06-19

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108533A (ja) * 1990-08-28 1992-04-09 Toyo Eng Corp 触媒反応用装置
EP0615949B1 (en) * 1993-03-16 1999-09-15 Tokyo Gas Co., Ltd. Hydrogen producing apparatus
US5810076A (en) * 1996-03-06 1998-09-22 Solar Turbines Incorporated High pressure ceramic heat exchanger
US7066973B1 (en) 1996-08-26 2006-06-27 Nuvera Fuel Cells Integrated reformer and shift reactor
EP0911076A1 (en) * 1997-10-23 1999-04-28 Haldor Topsoe A/S Reformer furnace with internal recirculation
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
US6986797B1 (en) 1999-05-03 2006-01-17 Nuvera Fuel Cells Inc. Auxiliary reactor for a hydrocarbon reforming system
US6187181B1 (en) * 1999-11-01 2001-02-13 Polaris Pool Systems, Inc. Floating skimmer
US20020182132A1 (en) * 2000-10-04 2002-12-05 Lesieur Roger R. Fuel gas reformer assemblage
JP2006502938A (ja) 2002-06-13 2006-01-26 ヌヴェラ フューエル セルズ インコーポレイテッド 優先的酸化反応装置の温度調整
DE102005058163B4 (de) * 2005-12-05 2011-04-14 Man Diesel & Turbo Se Abgaskamin
US8591609B2 (en) * 2009-12-24 2013-11-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Reformer with high durability
WO2013188671A2 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Nuvera Fuel Cells, Inc. Steam reformers, modules, and methods of use
US10626014B2 (en) 2017-07-25 2020-04-21 Praxiar Technology, Inc. Reactor packing with preferential flow catalyst
US12583743B2 (en) * 2022-09-23 2026-03-24 Praxair Technology, Inc. Method for carbon formation free operation of reformers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2085041A (en) * 1935-05-24 1937-06-29 Foster Wheeler Corp Heat exchange apparatus
US2146352A (en) * 1937-02-04 1939-02-07 Day And Zimmermann Inc Heat exchanger
US3171389A (en) * 1963-09-05 1965-03-02 Petro Chem Dev Co Inc Furnace construction for low temperature operation
DE1303377B (ja) * 1966-08-12 1971-09-16 Mbb
CA1103428A (en) * 1976-12-22 1981-06-23 George R. Krar Compact multi-tube catalytic reaction apparatus
CA1095696A (en) * 1976-12-22 1981-02-17 Richard F. Buswell Catalytic reaction apparatus

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US4740357A (en) 1988-04-26
EP0251979A1 (en) 1988-01-07
DK326987A (da) 1987-12-28
DK326987D0 (da) 1987-06-26
CA1274691A (en) 1990-10-02

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