JPH05123610A - 遠心分離装置 - Google Patents
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- JPH05123610A JPH05123610A JP3331119A JP33111991A JPH05123610A JP H05123610 A JPH05123610 A JP H05123610A JP 3331119 A JP3331119 A JP 3331119A JP 33111991 A JP33111991 A JP 33111991A JP H05123610 A JPH05123610 A JP H05123610A
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- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
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- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
- F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスから粒子を分離するための遠心分離装置
及び方法を提供する。 【構成】 遠心分離装置１２は冷却する平らな板又はパ
ネル（即ちそれらは明確に非円筒形である）からなり、
少なくとも１つのガス入口３０、少なくとも１つのガス
出口５４、５６及び分離した粒子のための少なくとも１
つの出口を有する。渦室の側部壁３４、３８の横断面は
明確に非円形のガス空間（例えば多辺形横断面）を形成
し、１より大きい、例えば＞１．１、好ましくは＞１．
１５の円形度を有する。１つ以上の垂直平行なガス渦が
渦室中に発生されることができ、ガスは垂直な幅狭いス
ロット中へ導入される。分離された粒子の出口は浄化し
たガスの出口と同じ対称軸線上にない。２つの隣接した
渦は共通の矩形室中に提供され得る。分離装置は好まし
くは循環流動床反応装置と関連している。
及び方法を提供する。 【構成】 遠心分離装置１２は冷却する平らな板又はパ
ネル（即ちそれらは明確に非円筒形である）からなり、
少なくとも１つのガス入口３０、少なくとも１つのガス
出口５４、５６及び分離した粒子のための少なくとも１
つの出口を有する。渦室の側部壁３４、３８の横断面は
明確に非円形のガス空間（例えば多辺形横断面）を形成
し、１より大きい、例えば＞１．１、好ましくは＞１．
１５の円形度を有する。１つ以上の垂直平行なガス渦が
渦室中に発生されることができ、ガスは垂直な幅狭いス
ロット中へ導入される。分離された粒子の出口は浄化し
たガスの出口と同じ対称軸線上にない。２つの隣接した
渦は共通の矩形室中に提供され得る。分離装置は好まし
くは循環流動床反応装置と関連している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粒子をガスから分離する
ための遠心分離装置に関する。遠心分離装置は、渦室を
含み、該渦室はその上方区域に配置された浄化されるガ
スのための少なくとも１つの入口と、その上方又は下方
区域に配置された浄化されたガスのための少なくとも１
つの出口と、その下方区域に配置された分離された粒子
のための少なくとも１つの出口とを設けている。少なく
とも１つの渦室が遠心分離装置中に形成されている。
ための遠心分離装置に関する。遠心分離装置は、渦室を
含み、該渦室はその上方区域に配置された浄化されるガ
スのための少なくとも１つの入口と、その上方又は下方
区域に配置された浄化されたガスのための少なくとも１
つの出口と、その下方区域に配置された分離された粒子
のための少なくとも１つの出口とを設けている。少なく
とも１つの渦室が遠心分離装置中に形成されている。
【０００２】
【従来の技術】分離室として作用し且つ下方へテーパの
付いた漏斗として形成されたその下方区域を有する円筒
形の垂直な渦室を含む種々のサイクロン分離装置が従前
に知られている。渦室の上方区域は処理されるガス流の
ための接線方向入口を設けている。浄化されたガスは一
般的には渦室の上方端の中心に配置された開口を通して
排出される。流通式サイクロンでは、ガスは渦室から渦
室の底部に配置された中心管を通して排出される。
付いた漏斗として形成されたその下方区域を有する円筒
形の垂直な渦室を含む種々のサイクロン分離装置が従前
に知られている。渦室の上方区域は処理されるガス流の
ための接線方向入口を設けている。浄化されたガスは一
般的には渦室の上方端の中心に配置された開口を通して
排出される。流通式サイクロンでは、ガスは渦室から渦
室の底部に配置された中心管を通して排出される。
【０００３】サイクロンでは、固体は遠心力によってガ
スから分離され、固体は分離室の壁に沿って下方へ分離
装置のテーパ付部分まで流れ、そこから固体は排出され
る。通常のサイクロン分離装置では、分離は遠心力と流
れ速度の変化との相互作用に基づいている。通常のサイ
クロンへ入るガス流は渦室の外側壁に沿って主として下
方へ渦巻状に旋回し始め、テーパ直径がより小さくなる
につれて加速する。サイクロンの下方区域では、ガスは
その移動方向を変え、ガス出口ダクトを設けている分離
装置の上方区域の方へ渦室の中心で上方へ流れ始める。
遠心力の作用によって渦室の下方区域の壁上に集中され
た固体物質はガスに追従することができず、それは出口
ダクト中へ下方へ流れ続ける。
スから分離され、固体は分離室の壁に沿って下方へ分離
装置のテーパ付部分まで流れ、そこから固体は排出され
る。通常のサイクロン分離装置では、分離は遠心力と流
れ速度の変化との相互作用に基づいている。通常のサイ
クロンへ入るガス流は渦室の外側壁に沿って主として下
方へ渦巻状に旋回し始め、テーパ直径がより小さくなる
につれて加速する。サイクロンの下方区域では、ガスは
その移動方向を変え、ガス出口ダクトを設けている分離
装置の上方区域の方へ渦室の中心で上方へ流れ始める。
遠心力の作用によって渦室の下方区域の壁上に集中され
た固体物質はガスに追従することができず、それは出口
ダクト中へ下方へ流れ続ける。
【０００４】サイクロン壁は特に研磨性固体によって激
しく摩耗する。研磨作用は固体の流れが最初に当たる入
口の次の壁部分で特にみることができる。耐摩耗性耐火
材で渦室の内方表面を保護することによって又は渦室を
耐摩耗性耐火材で製作することによって摩耗を減らす試
みがなされている。高い温度が固体物質の研磨作用に加
わる。
しく摩耗する。研磨作用は固体の流れが最初に当たる入
口の次の壁部分で特にみることができる。耐摩耗性耐火
材で渦室の内方表面を保護することによって又は渦室を
耐摩耗性耐火材で製作することによって摩耗を減らす試
みがなされている。高い温度が固体物質の研磨作用に加
わる。
【０００５】燃焼及びガス化処理で一般的になっている
循環流動床反応装置で遭遇する問題は、熱ガスで連行さ
れた固体粒子を分離することと該粒子を反応装置へ戻す
こととである。そのような状況のもとで設備された遠心
分離装置に出された特別の要求は、ガスから大量の固体
を連続的に分離することと大量の熱ガス及び固体粒子が
分離装置を流通する時に侵食に対する露呈に耐えること
との可能性である。
循環流動床反応装置で遭遇する問題は、熱ガスで連行さ
れた固体粒子を分離することと該粒子を反応装置へ戻す
こととである。そのような状況のもとで設備された遠心
分離装置に出された特別の要求は、ガスから大量の固体
を連続的に分離することと大量の熱ガス及び固体粒子が
分離装置を流通する時に侵食に対する露呈に耐えること
との可能性である。
【０００６】大きな反応装置での通常のサイクロンに伴
う主な欠点は、分離装置の外方表面を比較的低温に維持
するためにサイクロンが例えばセラミック製熱絶縁体で
熱絶縁されねばならないことである。充分な熱絶縁を提
供するために、絶縁材料の厚い層が必要とされ、それが
分離装置の価格、重量及び場所の条件に加わる。更に、
高温状態に耐えるために、サイクロンは内部を耐火材の
耐摩耗層で保護されねばならない。サイクロン壁はそれ
により異なる材料の２つの層で被覆される。特に該層の
一方は非常に厚く且つゆっくり乾燥しなければならない
ので、これらの２つの層を壁上に適用することは困難で
あり且つ時間を浪費する。また、２つの層は例えば起動
中の温度差によって及び装置の作動中の機械的応力によ
って損傷を非常に受け易い。
う主な欠点は、分離装置の外方表面を比較的低温に維持
するためにサイクロンが例えばセラミック製熱絶縁体で
熱絶縁されねばならないことである。充分な熱絶縁を提
供するために、絶縁材料の厚い層が必要とされ、それが
分離装置の価格、重量及び場所の条件に加わる。更に、
高温状態に耐えるために、サイクロンは内部を耐火材の
耐摩耗層で保護されねばならない。サイクロン壁はそれ
により異なる材料の２つの層で被覆される。特に該層の
一方は非常に厚く且つゆっくり乾燥しなければならない
ので、これらの２つの層を壁上に適用することは困難で
あり且つ時間を浪費する。また、２つの層は例えば起動
中の温度差によって及び装置の作動中の機械的応力によ
って損傷を非常に受け易い。
【０００７】総じて、サイクロンは損傷を受け易い厚い
絶縁層を有し且つ非常に大きな場所を必要とする装置に
なっている。それは重い構造であるので、それは強い支
持構造を必要とする。この重い構造はセラミック部品又
は耐火材の割れを避けるために起動に長い時間を要する
ことを意味する。起動中の耐火材ライニングの温度差は
割れを生じることがあり、それ故回避されねばならな
い。
絶縁層を有し且つ非常に大きな場所を必要とする装置に
なっている。それは重い構造であるので、それは強い支
持構造を必要とする。この重い構造はセラミック部品又
は耐火材の割れを避けるために起動に長い時間を要する
ことを意味する。起動中の耐火材ライニングの温度差は
割れを生じることがあり、それ故回避されねばならな
い。
【０００８】循環流動床反応装置中で循環するベッド
は、例えば微細な石灰がベッド中で二酸化硫黄を吸収す
るために使用されるとき又は燃料灰が微細であるときに
非常に緻密であることがある。これはサイクロンについ
て高度の標準を設定する。２つ以上のサイクロンを直列
に連結することによってサイクロンの分離効率を改善す
る試みがなされている。そのような連結の欠点は大きい
圧力損失であり、高価な構造であり、且つ多くの場所を
必要とする連結である。
は、例えば微細な石灰がベッド中で二酸化硫黄を吸収す
るために使用されるとき又は燃料灰が微細であるときに
非常に緻密であることがある。これはサイクロンについ
て高度の標準を設定する。２つ以上のサイクロンを直列
に連結することによってサイクロンの分離効率を改善す
る試みがなされている。そのような連結の欠点は大きい
圧力損失であり、高価な構造であり、且つ多くの場所を
必要とする連結である。
【０００９】また、並列に連結されたサイクロンからな
るサイクロン群がより良い分離効率を達成するために提
案されている。その目的はより小さいユニットを用いる
ことによってより高い分離効率を得ることである。しか
しながら、これらのサイクロン群は製作するために費用
がかかり且つ複雑である。サイクロン群はガスが異なる
サイクロンを通して常に均等に分配されるために一定の
最小圧力差を必要とする。
るサイクロン群がより良い分離効率を達成するために提
案されている。その目的はより小さいユニットを用いる
ことによってより高い分離効率を得ることである。しか
しながら、これらのサイクロン群は製作するために費用
がかかり且つ複雑である。サイクロン群はガスが異なる
サイクロンを通して常に均等に分配されるために一定の
最小圧力差を必要とする。
【００１０】燃焼反応装置の壁は通常は反応装置中に発
生した熱を一部回収するために水管パネルで作られてい
る。固体物質のためのサイクロン分離装置及び戻しダク
トは通常は冷却されない熱絶縁構造である。そのような
冷却される部品と冷却されない部品とを一緒に結合する
ことは不均等な熱膨張と厚い絶縁層とのために困難であ
る。それ故、反応装置と分離装置との間の連結は高価な
セラミック製又は同等物製の耐熱ダクト構造及び伸縮継
手を必要とする。サイクロン分離装置とその次に配置さ
れた対流区域とは特別の伸縮継手を必要とする。
生した熱を一部回収するために水管パネルで作られてい
る。固体物質のためのサイクロン分離装置及び戻しダク
トは通常は冷却されない熱絶縁構造である。そのような
冷却される部品と冷却されない部品とを一緒に結合する
ことは不均等な熱膨張と厚い絶縁層とのために困難であ
る。それ故、反応装置と分離装置との間の連結は高価な
セラミック製又は同等物製の耐熱ダクト構造及び伸縮継
手を必要とする。サイクロン分離装置とその次に配置さ
れた対流区域とは特別の伸縮継手を必要とする。
【００１１】サイクロンの横断面の直径を変える時、若
干の管がサイクロン壁の若干の部分から取出され又はそ
れへ付加されないならば、サイクロン壁上の隣接した水
管の間の距離が変化される。これは複雑な作業である。
干の管がサイクロン壁の若干の部分から取出され又はそ
れへ付加されないならば、サイクロン壁上の隣接した水
管の間の距離が変化される。これは複雑な作業である。
【００１２】熱膨張によって生じる上述した欠点を回避
するために、例えば米国特許第４，７４６，３３７号は
水管構造のサイクロンを提案している。しかしながら、
管構造の円筒形サイクロンを製作することは簡単ではな
い。更に、管パネルは製作段階で非常に厄介な形状に曲
げられねばならず、時間を消費し且つ困難な加工であ
る。
するために、例えば米国特許第４，７４６，３３７号は
水管構造のサイクロンを提案している。しかしながら、
管構造の円筒形サイクロンを製作することは簡単ではな
い。更に、管パネルは製作段階で非常に厄介な形状に曲
げられねばならず、時間を消費し且つ困難な加工であ
る。
【００１３】フィンランド国特許出願第８６１２２４号
は水管構造の円筒形サイクロン分離装置を開示してお
り、水管壁の１つは反応室及び粒子分離装置の両方に共
通になっている。上述したように、この構成は厄介なベ
ンドを含んでいる。
は水管構造の円筒形サイクロン分離装置を開示してお
り、水管壁の１つは反応室及び粒子分離装置の両方に共
通になっている。上述したように、この構成は厄介なベ
ンドを含んでいる。
【００１４】米国特許明細書第４，６１５，７１５号
は、管パネルで製作された分離装置囲い体と、該囲い体
の内側に配置された円筒形耐摩耗製ユニットで製作され
た実際の渦室とを開示している。分離装置囲い体と円筒
形ユニットとの間の環状空間は適当な充填物で満たされ
ている。しかしながら、円筒形ユニットを分離装置の内
側に配置したため及び充填物のために、分離装置は熱絶
縁体の部分が省かれているが大型であり且つ重い。更
に、渦室の円筒形内方部分は壁に沿って下方へ流れる粒
子によって摩耗される。
は、管パネルで製作された分離装置囲い体と、該囲い体
の内側に配置された円筒形耐摩耗製ユニットで製作され
た実際の渦室とを開示している。分離装置囲い体と円筒
形ユニットとの間の環状空間は適当な充填物で満たされ
ている。しかしながら、円筒形ユニットを分離装置の内
側に配置したため及び充填物のために、分離装置は熱絶
縁体の部分が省かれているが大型であり且つ重い。更
に、渦室の円筒形内方部分は壁に沿って下方へ流れる粒
子によって摩耗される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明に従えば、構造
がより簡単であり、特にその絶縁層において損傷を受け
難く、大きな場所をとらず，且つ通常の高温サイクロン
分離装置よりも費用がかからない分離装置が提供され
る。本発明の遠心分離装置は簡単な要素、例えば主とし
て平らな又は板状に形成された水管パネルで製作される
ことができる。本発明の分離装置はモジュール方式に容
易に作られる。そのモジュール方式の構造のため、本発
明の分離装置は大型の循環流動床反応装置に対して従前
知られた構造よりも良好に適用することができ、且つ摩
耗に対して高い抵抗性を有する。
がより簡単であり、特にその絶縁層において損傷を受け
難く、大きな場所をとらず，且つ通常の高温サイクロン
分離装置よりも費用がかからない分離装置が提供され
る。本発明の遠心分離装置は簡単な要素、例えば主とし
て平らな又は板状に形成された水管パネルで製作される
ことができる。本発明の分離装置はモジュール方式に容
易に作られる。そのモジュール方式の構造のため、本発
明の分離装置は大型の循環流動床反応装置に対して従前
知られた構造よりも良好に適用することができ、且つ摩
耗に対して高い抵抗性を有する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】渦室が非円筒形であり且
つ平らな壁で主として構成され、渦室の側部壁の横断面
が好ましくは正方形、矩形又は他の多辺形の形状である
ことが本発明に従う遠心分離装置の特徴である。渦室に
よって画成された内部ガス空間の横断面は明確に非円形
である。渦室中の「ガス空間」はガスによって自由に満
たされることができる内方空間を意味する。ガス空間は
渦室の内方壁によって及び壁上に取付けられた要素（も
しなにかあるならば）によって実質的に制限されてい
る。ガス空間はガスがなにかの要素、耐火層又は類似物
によって制限されることなく自由に流れ込むことができ
る空間である。
つ平らな壁で主として構成され、渦室の側部壁の横断面
が好ましくは正方形、矩形又は他の多辺形の形状である
ことが本発明に従う遠心分離装置の特徴である。渦室に
よって画成された内部ガス空間の横断面は明確に非円形
である。渦室中の「ガス空間」はガスによって自由に満
たされることができる内方空間を意味する。ガス空間は
渦室の内方壁によって及び壁上に取付けられた要素（も
しなにかあるならば）によって実質的に制限されてい
る。ガス空間はガスがなにかの要素、耐火層又は類似物
によって制限されることなく自由に流れ込むことができ
る空間である。
【００１７】渦室のガス空間の横断面形状は、ガス空間
の横断面に含まれる最大円の円周でガス空間の周囲を割
算した値である円形度Ｘで示されることができる。円筒
形分離装置では、Ｘ＝１であり、正方形の分離装置では
Ｘ＝１．２７３である。本発明に従う分離装置では、分
離装置のガス空間の円形度Ｘは１に等しいか又は１より
も大きく、例えばＸ≧１．１であり、好ましくはＸは
１．１５に等しいか又は１．１５よりも大きい。Ｘ＞１
の円形度を有する分離装置自体はドイツ特許第３４３５
２１４号から知られているが、該構造は粒子の分離に用
いるためには不適当であると示されており、従って本発
明から離れた教示である。
の横断面に含まれる最大円の円周でガス空間の周囲を割
算した値である円形度Ｘで示されることができる。円筒
形分離装置では、Ｘ＝１であり、正方形の分離装置では
Ｘ＝１．２７３である。本発明に従う分離装置では、分
離装置のガス空間の円形度Ｘは１に等しいか又は１より
も大きく、例えばＸ≧１．１であり、好ましくはＸは
１．１５に等しいか又は１．１５よりも大きい。Ｘ＞１
の円形度を有する分離装置自体はドイツ特許第３４３５
２１４号から知られているが、該構造は粒子の分離に用
いるためには不適当であると示されており、従って本発
明から離れた教示である。
【００１８】本発明の分離装置の渦室の内側は耐摩耗性
及び耐熱性耐火材料の薄い層で少なくとも部分的に内張
りされている。この耐火層は実質的にガス空間の横断面
を円形に作らず、それは渦室中で摩耗を受け易い領域を
保護する。また、本発明の好適な実施例の耐火層は渦室
中の熱絶縁体として作用しない。耐火層の厚さは好まし
くは約４０〜１５０ｍｍにすぎない。この薄い耐摩耗性
及び耐熱性耐火層は渦室の壁表面にスタッド又は他の締
着要素によって取付けられることができ、該壁表面は好
ましくは水管パネルである。耐火層を冷却された壁へそ
れらの間に絶縁体又は他の層を設けずに直接に取付ける
ことによって、耐火材の冷却も可能にされる。冷却時
に、この耐火層は化学的のみならず機械的に一層の耐久
性をもつ。熱伝導物質が耐摩耗性材料として選択される
ことができる。そのような物質はより急速に冷却する。
スタッドも冷却を向上させる。入口ガス中に含まれた粒
子の研磨作用を少なくするために、入口壁及び摩耗を受
け易い領域に対向する壁は保護耐火材料の特別の追加の
層を設けることができ、又は室の残りの部分中の耐火材
よりも高い耐摩耗性を有する耐火材料を設けることがで
きる。
及び耐熱性耐火材料の薄い層で少なくとも部分的に内張
りされている。この耐火層は実質的にガス空間の横断面
を円形に作らず、それは渦室中で摩耗を受け易い領域を
保護する。また、本発明の好適な実施例の耐火層は渦室
中の熱絶縁体として作用しない。耐火層の厚さは好まし
くは約４０〜１５０ｍｍにすぎない。この薄い耐摩耗性
及び耐熱性耐火層は渦室の壁表面にスタッド又は他の締
着要素によって取付けられることができ、該壁表面は好
ましくは水管パネルである。耐火層を冷却された壁へそ
れらの間に絶縁体又は他の層を設けずに直接に取付ける
ことによって、耐火材の冷却も可能にされる。冷却時
に、この耐火層は化学的のみならず機械的に一層の耐久
性をもつ。熱伝導物質が耐摩耗性材料として選択される
ことができる。そのような物質はより急速に冷却する。
スタッドも冷却を向上させる。入口ガス中に含まれた粒
子の研磨作用を少なくするために、入口壁及び摩耗を受
け易い領域に対向する壁は保護耐火材料の特別の追加の
層を設けることができ、又は室の残りの部分中の耐火材
よりも高い耐摩耗性を有する耐火材料を設けることがで
きる。
【００１９】本発明の好適な実施例では、渦室の壁は水
管パネルのような冷却表面からなる。渦室は好ましくは
平らな壁で画成されるので、壁要素は平らな又は湾曲し
た容易に作られる水管パネルであることができる。この
ため、それを現場で溶接することによって例えばガス化
又は燃焼反応装置のような遠心分離装置を簡単に組立て
ることが可能である。渦室の壁の一部分又は好ましくは
壁の全部は冷却される構造を有する。渦室の冷却系統は
好ましくはそれが関連した流動床反応装置の主水／蒸気
系統へ連結される。
管パネルのような冷却表面からなる。渦室は好ましくは
平らな壁で画成されるので、壁要素は平らな又は湾曲し
た容易に作られる水管パネルであることができる。この
ため、それを現場で溶接することによって例えばガス化
又は燃焼反応装置のような遠心分離装置を簡単に組立て
ることが可能である。渦室の壁の一部分又は好ましくは
壁の全部は冷却される構造を有する。渦室の冷却系統は
好ましくはそれが関連した流動床反応装置の主水／蒸気
系統へ連結される。
【００２０】本発明に従う冷却された粒子分離装置は、
起動中又は作動中温度差によって容易に損傷を受けそれ
故容易に破壊し又は割れる厚い耐熱性耐火ライニング又
は他の厚い保護層で内張りされることを必要としない
（厚いライニングは多くの場所を浪費する）。本発明に
従えば、冷却パネル上の比較的薄い耐摩耗性保護層で充
分である。本発明に従えば、厚いライニングに伴う問題
並びに熱膨張による他の問題は回避されることができ
る。反応装置室及び分離装置の両方での熱膨張は両者が
水管パネルで作られる時一層容易に予測され且つ補償さ
れることができ、そこでは温度は一層容易に制御され
る。基本的に、本発明によれば反応装置室と分離装置と
の間の熱膨張により小さい差のため又は差の不存在のた
め、分離装置と反応装置室との間の伸縮継手に伴う問題
は最小限にされることができる。
起動中又は作動中温度差によって容易に損傷を受けそれ
故容易に破壊し又は割れる厚い耐熱性耐火ライニング又
は他の厚い保護層で内張りされることを必要としない
（厚いライニングは多くの場所を浪費する）。本発明に
従えば、冷却パネル上の比較的薄い耐摩耗性保護層で充
分である。本発明に従えば、厚いライニングに伴う問題
並びに熱膨張による他の問題は回避されることができ
る。反応装置室及び分離装置の両方での熱膨張は両者が
水管パネルで作られる時一層容易に予測され且つ補償さ
れることができ、そこでは温度は一層容易に制御され
る。基本的に、本発明によれば反応装置室と分離装置と
の間の熱膨張により小さい差のため又は差の不存在のた
め、分離装置と反応装置室との間の伸縮継手に伴う問題
は最小限にされることができる。
【００２１】本発明の好適な実施例に従えば、遠心分離
装置は細長い渦室からなり、そこで２つ以上の平行なガ
ス渦が離間した関係で形成される。渦室の側部壁は４つ
の平らなパネル、例えば水管パネルからなり、２つの対
向した壁は長い壁であり、残りの２つは渦室の端部壁で
ある。長い壁は好ましくは端部壁よりも二倍以上長いこ
とができる。その場合、渦室の内側空間の横断面は好ま
しくは２つ以上の連続する正方形の空間に対応し、正方
形の一側部の長さは端部壁の長さに等しい。ガス渦の数
は正方形の数に等しい。
装置は細長い渦室からなり、そこで２つ以上の平行なガ
ス渦が離間した関係で形成される。渦室の側部壁は４つ
の平らなパネル、例えば水管パネルからなり、２つの対
向した壁は長い壁であり、残りの２つは渦室の端部壁で
ある。長い壁は好ましくは端部壁よりも二倍以上長いこ
とができる。その場合、渦室の内側空間の横断面は好ま
しくは２つ以上の連続する正方形の空間に対応し、正方
形の一側部の長さは端部壁の長さに等しい。ガス渦の数
は正方形の数に等しい。
【００２２】細長い渦室は、渦室中に発生される渦の数
がそのガス出口の数に等しくなるように適当に１つ／複
数のガス入口及び１つ／複数のガス出口を配置すること
によって室の長手方向に複数個の連続する渦を設ける。
１つ／複数のガス出口は入口からのガスが１つ又は２つ
の平行な渦中へ接線方向に向けられるのを許すように渦
室中に配置される。
がそのガス出口の数に等しくなるように適当に１つ／複
数のガス入口及び１つ／複数のガス出口を配置すること
によって室の長手方向に複数個の連続する渦を設ける。
１つ／複数のガス出口は入口からのガスが１つ又は２つ
の平行な渦中へ接線方向に向けられるのを許すように渦
室中に配置される。
【００２３】複数のガス入口は、ガスを入口から渦室中
のガス渦中へ接線方向に案内するように且つガス出口開
口の中心に対応する導入されたガス噴流の「スピン作
用」を最小限にするように渦室の側部壁中に配置され
る。「スピン作用」＝ｍ＊ｖ＊ｒ、式中ｍ＝質量流、ｖ
＝入口開口中のガス速度、ｒ＝ガス入口噴流とガス出口
開口の中心との間の垂直距離。渦室中に形成されたガス
渦はガス出口開口とほぼ同心状である。ガスを１つの入
口から２つの隣接したガス渦へ案内すること又はガスを
２つ以上の入口から１つだけのガス渦へ案内することが
可能である。
のガス渦中へ接線方向に案内するように且つガス出口開
口の中心に対応する導入されたガス噴流の「スピン作
用」を最小限にするように渦室の側部壁中に配置され
る。「スピン作用」＝ｍ＊ｖ＊ｒ、式中ｍ＝質量流、ｖ
＝入口開口中のガス速度、ｒ＝ガス入口噴流とガス出口
開口の中心との間の垂直距離。渦室中に形成されたガス
渦はガス出口開口とほぼ同心状である。ガスを１つの入
口から２つの隣接したガス渦へ案内すること又はガスを
２つ以上の入口から１つだけのガス渦へ案内することが
可能である。
【００２４】細長い渦室は、反応装置壁の１つまたは壁
の上方区域の少なくとも一部分が渦室の壁として作用す
るように循環流動床反応装置の隣に（それと作動関連状
態で）配置されるために適している。従って、例えば、
反応装置の共通の長い壁の部分は渦室の長い壁として作
用することができ、それは当然に材料のコストを切下げ
る。
の上方区域の少なくとも一部分が渦室の壁として作用す
るように循環流動床反応装置の隣に（それと作動関連状
態で）配置されるために適している。従って、例えば、
反応装置の共通の長い壁の部分は渦室の長い壁として作
用することができ、それは当然に材料のコストを切下げ
る。
【００２５】更に、反応装置の２つの他の壁は好ましく
は反応装置及び分離装置の連結に利用されることができ
る。共通の壁に対して垂直な壁の延長部分は例えば渦室
の端部壁を構成することができる。このため、反応装置
の３つの冷却されたパネル壁が分離装置構造で利用され
ることができ、それは経済的に且つ製作上の観点で非常
な利点をもたらす。この構造は単一の矩形の構造を構成
するように例えば流動床反応装置の燃焼炉と本発明に従
うサイクロン分離装置を構成することを可能にし、それ
は構造の支持に関して最も有利である。
は反応装置及び分離装置の連結に利用されることができ
る。共通の壁に対して垂直な壁の延長部分は例えば渦室
の端部壁を構成することができる。このため、反応装置
の３つの冷却されたパネル壁が分離装置構造で利用され
ることができ、それは経済的に且つ製作上の観点で非常
な利点をもたらす。この構造は単一の矩形の構造を構成
するように例えば流動床反応装置の燃焼炉と本発明に従
うサイクロン分離装置を構成することを可能にし、それ
は構造の支持に関して最も有利である。
【００２６】分離された固体の出口は渦室中の各ガス渦
に対応して設けられることができるので、反応装置室中
へ戻される固体の均等な分配は例えば循環流動床反応装
置中で数箇所の隣接した場所から行うことが容易であ
る。異なる渦中で分離された固体は他方で、渦室の下方
区域中に配置された１つの収集室又はホッパ中に収集さ
れることができ、更に１つ又は幾つかの粒子流れ中の所
望の場所へ更に導かれることができる。
に対応して設けられることができるので、反応装置室中
へ戻される固体の均等な分配は例えば循環流動床反応装
置中で数箇所の隣接した場所から行うことが容易であ
る。異なる渦中で分離された固体は他方で、渦室の下方
区域中に配置された１つの収集室又はホッパ中に収集さ
れることができ、更に１つ又は幾つかの粒子流れ中の所
望の場所へ更に導かれることができる。
【００２７】細長い渦室中で、長い壁は壁パネルを補剛
するため及びその撓みを提供するための支持体を必要と
することがある。この場合、横断方向支持体又は横断方
向壁が室構造を補剛するために２つの対向した長い壁の
間に配置されることができる。横断方向支持体／壁はそ
れが渦形成に有害な作用を及ぼさないように２つのガス
渦の間に配置される。横断方向支持体／壁は冷却される
ことができ且つ／又は耐摩耗性及び耐熱性材料から製作
されることができる。横断方向支持体は室を別々の区域
に部分的に又は完全に分割するように渦室中に隔壁を構
成することができる。横断方向支持体は渦室の天井から
下へその底部まで延在することができ、それにより２つ
の、又は横断方向壁の数に依存して２つ以上の完全に分
離したガス空間が室中に形成される。他方、横断方向支
持体は室を別々のガス空間に実際に分割しない短い支持
要素であるにすぎないことができる。
するため及びその撓みを提供するための支持体を必要と
することがある。この場合、横断方向支持体又は横断方
向壁が室構造を補剛するために２つの対向した長い壁の
間に配置されることができる。横断方向支持体／壁はそ
れが渦形成に有害な作用を及ぼさないように２つのガス
渦の間に配置される。横断方向支持体／壁は冷却される
ことができ且つ／又は耐摩耗性及び耐熱性材料から製作
されることができる。横断方向支持体は室を別々の区域
に部分的に又は完全に分割するように渦室中に隔壁を構
成することができる。横断方向支持体は渦室の天井から
下へその底部まで延在することができ、それにより２つ
の、又は横断方向壁の数に依存して２つ以上の完全に分
離したガス空間が室中に形成される。他方、横断方向支
持体は室を別々のガス空間に実際に分割しない短い支持
要素であるにすぎないことができる。
【００２８】渦室中のガス入口は好ましくは垂直な幅狭
い細長いスロットの形状をしている。スロットは例えば
渦室の上方区域と同じ位高いことができる。スロットの
幅はガス流に必要な横断面積に従って決定される。入口
は好ましくはガスを渦中へ接線方向に案内する案内板で
構成されることができる。案内板は長い壁の補剛体とし
ても作用する。
い細長いスロットの形状をしている。スロットは例えば
渦室の上方区域と同じ位高いことができる。スロットの
幅はガス流に必要な横断面積に従って決定される。入口
は好ましくはガスを渦中へ接線方向に案内する案内板で
構成されることができる。案内板は長い壁の補剛体とし
ても作用する。
【００２９】本発明に従う遠心分離装置では、分離装置
が正方形の横断面を有するならば、１つのガス渦が形成
される。これらの複数を平行に配置することは容易であ
り、それにより簡単な要素で作られ且つ場所を殆どとら
ないコンパクトなサイクロン群を構成することは容易で
ある。
が正方形の横断面を有するならば、１つのガス渦が形成
される。これらの複数を平行に配置することは容易であ
り、それにより簡単な要素で作られ且つ場所を殆どとら
ないコンパクトなサイクロン群を構成することは容易で
ある。
【００３０】本発明の最も重要な利点はその簡単な構造
であることと、反応装置室と小さな群の粒子分離装置と
が例えば工場で費用のかからない溶接方法で前もって製
作されることができる既製の水管パネルのような簡単な
平らな部品で構成されることができることとである。１
つの細長い渦室空間中で固体の分離を行う複数個のガス
渦を構成することによって、数個の独立の分離装置で組
立てられたサイクロン群と比較して、より少ない分離装
置壁面積を必要とする。
であることと、反応装置室と小さな群の粒子分離装置と
が例えば工場で費用のかからない溶接方法で前もって製
作されることができる既製の水管パネルのような簡単な
平らな部品で構成されることができることとである。１
つの細長い渦室空間中で固体の分離を行う複数個のガス
渦を構成することによって、数個の独立の分離装置で組
立てられたサイクロン群と比較して、より少ない分離装
置壁面積を必要とする。
【００３１】冷却のため、分離装置の壁構造は通常の熱
ガス分離装置の壁構造よりも薄く、且つその正方形／矩
形の形状のため、分離装置は板で作られた部品で製作さ
れることができる。
ガス分離装置の壁構造よりも薄く、且つその正方形／矩
形の形状のため、分離装置は板で作られた部品で製作さ
れることができる。
【００３２】本発明に従う分離装置は、例えば、冷却さ
れた構造をもつことが望ましく且つ分離される粒子の量
が多い流動床原理で作用するガス化装置及び燃焼反応装
置で製品又は煙道ガスを浄化するために構造的に適して
いる。本発明は循環流動床反応装置で循環する固体をガ
スから分離するために特に適している。
れた構造をもつことが望ましく且つ分離される粒子の量
が多い流動床原理で作用するガス化装置及び燃焼反応装
置で製品又は煙道ガスを浄化するために構造的に適して
いる。本発明は循環流動床反応装置で循環する固体をガ
スから分離するために特に適している。
【００３３】
【実施例】図１、図２及び図３は、反応室１０、遠心式
粒子分離装置（サイクロン）１２及び分離された粒子の
ための戻しダクト１４を含む循環流動床反応装置を例示
している。反応室の横断面は矩形であり、反応室１０は
水管壁からなり、その長い壁１６及び１８だけが図１に
示されている。水管壁は好ましくは結合された垂直な水
管で形成されている。
粒子分離装置（サイクロン）１２及び分離された粒子の
ための戻しダクト１４を含む循環流動床反応装置を例示
している。反応室の横断面は矩形であり、反応室１０は
水管壁からなり、その長い壁１６及び１８だけが図１に
示されている。水管壁は好ましくは結合された垂直な水
管で形成されている。
【００３４】壁１８の上方部分は反応室１０の天井２０
を形成するために屈曲されている。反応室１０の下方区
域の壁は耐火材料２２で保護されている。反応装置は固
体物質のための入口２３を有する。反応室１０の底部は
分配板２４で形成され、該分配板は室中に流動床を維持
するために流動ガスを空気予圧室２８から反応室中へ導
入するノズル又は開口２６を設けている。流動ガス又は
流動空気は、それが流動床物質をガスと一緒に、室１０
の上方区域に配置された開口３０を通って粒子分離装置
１２中へ連続的に流すような速度で反応室中へ導入され
る。
を形成するために屈曲されている。反応室１０の下方区
域の壁は耐火材料２２で保護されている。反応装置は固
体物質のための入口２３を有する。反応室１０の底部は
分配板２４で形成され、該分配板は室中に流動床を維持
するために流動ガスを空気予圧室２８から反応室中へ導
入するノズル又は開口２６を設けている。流動ガス又は
流動空気は、それが流動床物質をガスと一緒に、室１０
の上方区域に配置された開口３０を通って粒子分離装置
１２中へ連続的に流すような速度で反応室中へ導入され
る。
【００３５】図１、図２及び図３の実施例に従う遠心分
離装置１２は多渦遠心分離装置であり、反応室から排出
されたガスから粒子を遠心力によって分離する２つの平
行な垂直なガス渦が分離装置のガス空間３１中に発生さ
れる。渦室は分離装置１２を画成し、且つ好ましくは平
らな主として矩形の水管壁３２、３４、３６及び３８か
らなる。好ましくは、これらの壁は結合された垂直な水
管でもある。分離装置１２の渦室は反応室と共通に反応
室に隣接して１つの長い壁を有し、即ち反応室１０の壁
１６の部分は渦室の壁３２を構成する。スロット３０に
おいて、水管壁３２は渦室の内側の方へ屈曲されてお
り、それにより曲がった部分４０はガス流を渦室ガス空
間３１中へ導く入口ダクト４２を形成する。スロット３
０は高く且つ幅狭く、通常の垂直サイクロンにおけるよ
りも高く且つ幅狭く、好ましくは渦室の上方区域４３と
同じ位高い。２つの渦のための１つの入口のこの設計で
は、高さ対幅の比は低いことができ、好ましくは＞３で
ある。壁から内方へ曲げられた部分４０は好ましくは渦
室の方へ内方にテーパを付けた入口ダクトを形成するよ
うに曲げられている。
離装置１２は多渦遠心分離装置であり、反応室から排出
されたガスから粒子を遠心力によって分離する２つの平
行な垂直なガス渦が分離装置のガス空間３１中に発生さ
れる。渦室は分離装置１２を画成し、且つ好ましくは平
らな主として矩形の水管壁３２、３４、３６及び３８か
らなる。好ましくは、これらの壁は結合された垂直な水
管でもある。分離装置１２の渦室は反応室と共通に反応
室に隣接して１つの長い壁を有し、即ち反応室１０の壁
１６の部分は渦室の壁３２を構成する。スロット３０に
おいて、水管壁３２は渦室の内側の方へ屈曲されてお
り、それにより曲がった部分４０はガス流を渦室ガス空
間３１中へ導く入口ダクト４２を形成する。スロット３
０は高く且つ幅狭く、通常の垂直サイクロンにおけるよ
りも高く且つ幅狭く、好ましくは渦室の上方区域４３と
同じ位高い。２つの渦のための１つの入口のこの設計で
は、高さ対幅の比は低いことができ、好ましくは＞３で
ある。壁から内方へ曲げられた部分４０は好ましくは渦
室の方へ内方にテーパを付けた入口ダクトを形成するよ
うに曲げられている。
【００３６】渦室の壁の上方部分は好ましくは垂直であ
り且つ平らであり、上方区域４３を形成する。長い壁３
６の下方部分は対向する長い壁３２の方へ曲げられてお
り、渦室の下方区域４５を形成する。この構造によっ
て、非対称的な長い漏斗形状の空間４４が形成され、該
空間の底部分は固体出口４６を形成している。
り且つ平らであり、上方区域４３を形成する。長い壁３
６の下方部分は対向する長い壁３２の方へ曲げられてお
り、渦室の下方区域４５を形成する。この構造によっ
て、非対称的な長い漏斗形状の空間４４が形成され、該
空間の底部分は固体出口４６を形成している。
【００３７】出口４６は戻しダクト１４中への入口とし
ても作用する。戻しダクトの長い壁は粒子分離装置１２
の壁３２及び３６の延長部分によって形成されている。
戻しダクト１４の端部壁はそれに対応して壁３４及び３
８の延長部分によって形成されている。端部壁３４及び
３８の戻しダクト１４の幅を有する一部分だけが下方へ
連続しており、それにより戻しダクトを形成している。
端部壁の残りの部分は壁３４の部分について図１に示し
たように戻しダクト１４の上方部分まで単に延びてい
る。戻しダクト１４の下方部分は、分離装置１２中で分
離された固体を流動床中へ戻すためにＬ形ベンド４８を
通して反応室１０の下方区域と連通状態にある。
ても作用する。戻しダクトの長い壁は粒子分離装置１２
の壁３２及び３６の延長部分によって形成されている。
戻しダクト１４の端部壁はそれに対応して壁３４及び３
８の延長部分によって形成されている。端部壁３４及び
３８の戻しダクト１４の幅を有する一部分だけが下方へ
連続しており、それにより戻しダクトを形成している。
端部壁の残りの部分は壁３４の部分について図１に示し
たように戻しダクト１４の上方部分まで単に延びてい
る。戻しダクト１４の下方部分は、分離装置１２中で分
離された固体を流動床中へ戻すためにＬ形ベンド４８を
通して反応室１０の下方区域と連通状態にある。
【００３８】渦室の上方区域４３中に、２つの連続した
ガス出口ダクト５４及び５６が渦室のガス空間３１から
浄化されたガスを排出するために開口５０及び５２中に
配置されている。分離装置中のガス出口ダクト５４、５
６、即ちいわゆる中央ダクトは分離装置中の高温状態に
耐えるためにセラミック製ダクト又は冷却されるダクト
のいずれかであることができる。中央ダクトは好ましく
はそれらの中心軸線が空間３１中で旋回するガスによっ
て形成されたガス渦の中立中心軸線であるように渦室の
ガス空間３１中に配置される。ガスは分離装置１２から
その頂部に配置されたダクト６０中へ導かれ、ダクト６
０は熱回収表面６２を設けており、ガスは反応室１０の
すぐ隣に配置された垂直な対流区域６２中へ更に導か
れ、該対流区域は熱回収表面６６を設けている。ガスは
ダクト６８を通して排出される。
ガス出口ダクト５４及び５６が渦室のガス空間３１から
浄化されたガスを排出するために開口５０及び５２中に
配置されている。分離装置中のガス出口ダクト５４、５
６、即ちいわゆる中央ダクトは分離装置中の高温状態に
耐えるためにセラミック製ダクト又は冷却されるダクト
のいずれかであることができる。中央ダクトは好ましく
はそれらの中心軸線が空間３１中で旋回するガスによっ
て形成されたガス渦の中立中心軸線であるように渦室の
ガス空間３１中に配置される。ガスは分離装置１２から
その頂部に配置されたダクト６０中へ導かれ、ダクト６
０は熱回収表面６２を設けており、ガスは反応室１０の
すぐ隣に配置された垂直な対流区域６２中へ更に導か
れ、該対流区域は熱回収表面６６を設けている。ガスは
ダクト６８を通して排出される。
【００３９】渦室の長い壁は壁３２から壁３６まで延在
する隔壁７０によって補強されている。隔壁は入口３０
の下から渦室の下方区域まで延びている。隔壁は流れる
ガスによって生じる長い壁の撓み及び振動を防止する。
隔壁の代わりに、耐摩耗性支持ビームが長い壁を補剛す
るために使用されることができる。壁３２から入口３０
の方へ曲がった部分４０は渦室の上方区域中の壁３２を
補剛する。
する隔壁７０によって補強されている。隔壁は入口３０
の下から渦室の下方区域まで延びている。隔壁は流れる
ガスによって生じる長い壁の撓み及び振動を防止する。
隔壁の代わりに、耐摩耗性支持ビームが長い壁を補剛す
るために使用されることができる。壁３２から入口３０
の方へ曲がった部分４０は渦室の上方区域中の壁３２を
補剛する。
【００４０】渦中でガスの円形運動を維持するため又は
固体物質を案内するための円形の要素が渦室中に設けら
れていない。それ故、渦室のガス空間３１、即ちガスで
満たされた空間の横断面は明確に非円形である。入口ガ
スの接線方向給送、ガス出口の場所、及び平らな壁は、
ガス空間３１中でのガス渦の形成に寄与する。驚くべき
ことに、円筒形又は他の円形でない案内壁がガス渦を維
持するために分離装置１２のガス空間３１中に必要とさ
れることが発見された。この明細書及び特許請求の範囲
で、「円形度」は横断面に含まれる最大円の円周で渦室
のガス空間３１の内方表面の横断面の周囲を割算した値
であり、且つ本発明に従えば１よりも大きく、例えば≧
１．１であり、好ましくは≧１．１５である。渦室の壁
は図面に示されない耐摩耗性及び耐熱性耐火材料の薄い
層で内部を内張りされている。耐火層の厚さは通常は約
４０〜１５０ｍｍである。好ましくは、耐摩耗性及び耐
熱性耐火材料は渦室の壁３２、３４、３６及び３８に直
接に付着されることができる。激しい研磨に露呈される
場所はより厚い耐火材層を必要とし、又はより耐摩耗性
のある耐火材が使用されることができる。このため、例
えばガス入口３０に対向した壁３６は垂直な耐火材ライ
ニングを設けることができ、その長さは入口の高さに対
応する。渦室中へ流れる入口ガス噴流中に連行された粒
子の少なくとも一部分は壁３６上でこの耐火材面積に当
たる。
固体物質を案内するための円形の要素が渦室中に設けら
れていない。それ故、渦室のガス空間３１、即ちガスで
満たされた空間の横断面は明確に非円形である。入口ガ
スの接線方向給送、ガス出口の場所、及び平らな壁は、
ガス空間３１中でのガス渦の形成に寄与する。驚くべき
ことに、円筒形又は他の円形でない案内壁がガス渦を維
持するために分離装置１２のガス空間３１中に必要とさ
れることが発見された。この明細書及び特許請求の範囲
で、「円形度」は横断面に含まれる最大円の円周で渦室
のガス空間３１の内方表面の横断面の周囲を割算した値
であり、且つ本発明に従えば１よりも大きく、例えば≧
１．１であり、好ましくは≧１．１５である。渦室の壁
は図面に示されない耐摩耗性及び耐熱性耐火材料の薄い
層で内部を内張りされている。耐火層の厚さは通常は約
４０〜１５０ｍｍである。好ましくは、耐摩耗性及び耐
熱性耐火材料は渦室の壁３２、３４、３６及び３８に直
接に付着されることができる。激しい研磨に露呈される
場所はより厚い耐火材層を必要とし、又はより耐摩耗性
のある耐火材が使用されることができる。このため、例
えばガス入口３０に対向した壁３６は垂直な耐火材ライ
ニングを設けることができ、その長さは入口の高さに対
応する。渦室中へ流れる入口ガス噴流中に連行された粒
子の少なくとも一部分は壁３６上でこの耐火材面積に当
たる。
【００４１】分離装置１２へ入るガス中に連行された粒
子はガスよりも真直ぐな経路に沿って流れる傾向があ
る。例えば、ガスが渦室中へ流れ且つ渦を形成するため
にその運動方向を変える時、粒子の若干は主としてそれ
らの真直ぐな経路に沿って連続し、結局反対側の壁３６
に当たる。粒子運動の変更の緩慢さのため、渦室の縁部
領域が摩耗を受け易く、好ましくは縁部領域は耐火材の
より厚い層で又はより耐久性のある耐火材で保護されね
ばならない。
子はガスよりも真直ぐな経路に沿って流れる傾向があ
る。例えば、ガスが渦室中へ流れ且つ渦を形成するため
にその運動方向を変える時、粒子の若干は主としてそれ
らの真直ぐな経路に沿って連続し、結局反対側の壁３６
に当たる。粒子運動の変更の緩慢さのため、渦室の縁部
領域が摩耗を受け易く、好ましくは縁部領域は耐火材の
より厚い層で又はより耐久性のある耐火材で保護されね
ばならない。
【００４２】しかしながら、典型的には循環流動床反応
装置への大量の固体流の状態では、粒子によって生じる
摩耗は必ずしも入口と反対側にある領域で最も激しくは
ない。危険な領域はこの領域の両側にあることがある。
この理由は、粒子自体が下方へ流れている時にこの領域
に保護障壁又は保護層を形成することであるかもしれな
い。耐火材の保護層を適用する時、これに注意し、耐久
性ある耐火材がこの危険な領域の上全体に置かれ、ガス
入口に対して垂直に対向する実際に当たる点の上だけに
置かないようにすることが有利である。
装置への大量の固体流の状態では、粒子によって生じる
摩耗は必ずしも入口と反対側にある領域で最も激しくは
ない。危険な領域はこの領域の両側にあることがある。
この理由は、粒子自体が下方へ流れている時にこの領域
に保護障壁又は保護層を形成することであるかもしれな
い。耐火材の保護層を適用する時、これに注意し、耐久
性ある耐火材がこの危険な領域の上全体に置かれ、ガス
入口に対して垂直に対向する実際に当たる点の上だけに
置かないようにすることが有利である。
【００４３】渦室の隅部領域は粒子の分離に充分な影響
をもつ。隅部領域で、ガス分離流れはその方向を急激に
変化することを強制される。ガスは隅部に集まる粒子よ
りもはるかに容易にその流れを変える。これは隅部領域
中で渦流の方向への粒子の流速の減少を生じる。粒子の
流れは隅部領域中で壁に近接してより重い粒子のサスペ
ンション層に当たる時に停止することがあり、それは隅
部領域に近接して粒子の一層の集中を生じる。このた
め、集中した粒子サスペンション／層又は他の重い粒子
の群は渦室中でガス流から重力によって一層容易に分離
し且つ隅部領域中で下方へ分離装置の下方部分まで流れ
る。
をもつ。隅部領域で、ガス分離流れはその方向を急激に
変化することを強制される。ガスは隅部に集まる粒子よ
りもはるかに容易にその流れを変える。これは隅部領域
中で渦流の方向への粒子の流速の減少を生じる。粒子の
流れは隅部領域中で壁に近接してより重い粒子のサスペ
ンション層に当たる時に停止することがあり、それは隅
部領域に近接して粒子の一層の集中を生じる。このた
め、集中した粒子サスペンション／層又は他の重い粒子
の群は渦室中でガス流から重力によって一層容易に分離
し且つ隅部領域中で下方へ分離装置の下方部分まで流れ
る。
【００４４】戻しダクト１４は隔壁７１によって２つの
部分１３及び１５に分割され、その下方区域は煉瓦張り
又は耐火材張りの壁７２によって漏斗形状の空間７４及
び７６に形成され、その空間中へ分離された固体が流れ
る。漏斗形状の空間から、固体物質は開口７８及び８０
を通って反応室の下方区域へ戻される。
部分１３及び１５に分割され、その下方区域は煉瓦張り
又は耐火材張りの壁７２によって漏斗形状の空間７４及
び７６に形成され、その空間中へ分離された固体が流れ
る。漏斗形状の空間から、固体物質は開口７８及び８０
を通って反応室の下方区域へ戻される。
【００４５】図１は本発明の好適な実施例を示す。この
実施例に従えば、反応室の壁１６は戻しダクト１４の壁
３２を構成する。図４に示した第２の実施例に従えば、
戻しダクトは分離した壁によって画成され、反応室の壁
はそこでは利用されていない。図４では、それぞれの参
照符号は図１、図２及び図３におけるように用いられて
いる。渦室１２の下方区域において、壁３２及び３６は
渦室下方区域中に対称的な漏斗を形成するように互いの
方へ両方共に曲げられている。このため、戻しダクト１
４は反応室から短い距離に配置されている。戻しダクト
の下方部分は、ガスが反応室から戻しダクト中へ流れる
のを防止するループシール又はニー８４を設けている。
実施例に従えば、反応室の壁１６は戻しダクト１４の壁
３２を構成する。図４に示した第２の実施例に従えば、
戻しダクトは分離した壁によって画成され、反応室の壁
はそこでは利用されていない。図４では、それぞれの参
照符号は図１、図２及び図３におけるように用いられて
いる。渦室１２の下方区域において、壁３２及び３６は
渦室下方区域中に対称的な漏斗を形成するように互いの
方へ両方共に曲げられている。このため、戻しダクト１
４は反応室から短い距離に配置されている。戻しダクト
の下方部分は、ガスが反応室から戻しダクト中へ流れる
のを防止するループシール又はニー８４を設けている。
【００４６】図４で示した実施例では、戻しダクト１４
は図２に示した実施例におけるように細長いダクトであ
る。しかしながら、隔壁によって、渦室の最下方区域は
渦室の漏斗形状の底部に固体のための１つ以上の出口を
形成するように造形されることができ、出口の形状は正
方形又は円形に近い。このため、１つ又は複数の出口は
通常の垂直なサイクロン分離装置におけるように管で形
成された戻しダクトと連結されることができる。
は図２に示した実施例におけるように細長いダクトであ
る。しかしながら、隔壁によって、渦室の最下方区域は
渦室の漏斗形状の底部に固体のための１つ以上の出口を
形成するように造形されることができ、出口の形状は正
方形又は円形に近い。このため、１つ又は複数の出口は
通常の垂直なサイクロン分離装置におけるように管で形
成された戻しダクトと連結されることができる。
【００４７】図５の（Ａ）は図４の断面図であり、図１
に対する図３に対応する。図１、図２及び図３に示した
実施例では、渦室１２は１つのガス入口３０を設けてい
る。図５の（Ａ）に従う遠心分離装置は２つの入口８６
及び８８を設けており、各ガス渦に対して１つある。図
３の場合のように、渦室１２の横断面は矩形である。渦
毎のガス空間の横断面は殆ど正方形である。渦室の壁は
図面に示されない耐摩耗性耐火材料の薄い層で保護され
ている。
に対する図３に対応する。図１、図２及び図３に示した
実施例では、渦室１２は１つのガス入口３０を設けてい
る。図５の（Ａ）に従う遠心分離装置は２つの入口８６
及び８８を設けており、各ガス渦に対して１つある。図
３の場合のように、渦室１２の横断面は矩形である。渦
毎のガス空間の横断面は殆ど正方形である。渦室の壁は
図面に示されない耐摩耗性耐火材料の薄い層で保護され
ている。
【００４８】本発明に従う遠心分離装置は複数個のガス
渦が１つの分離装置囲い体中に形成されることができる
ので特に有利である。例えば、４つの渦が分離装置の内
側で１つの空間中に配置されることができ、それにより
各渦は図６の（Ａ）に示したようにそれ自体のガス出口
５４、５５、５６及び５７を有して配置されている。好
ましくは、２つのガス入口は１つの入口がガスを２つの
渦中へ一度に給送するように分離装置中に配置されてい
る。それに対応して、更に多数の渦を有する分離装置が
提供されることができる。
渦が１つの分離装置囲い体中に形成されることができる
ので特に有利である。例えば、４つの渦が分離装置の内
側で１つの空間中に配置されることができ、それにより
各渦は図６の（Ａ）に示したようにそれ自体のガス出口
５４、５５、５６及び５７を有して配置されている。好
ましくは、２つのガス入口は１つの入口がガスを２つの
渦中へ一度に給送するように分離装置中に配置されてい
る。それに対応して、更に多数の渦を有する分離装置が
提供されることができる。
【００４９】ガス入口は形成される渦の方へ主として接
線方向へガスを給送するように分離装置中に配置され
る。図６の（Ａ）に示した本発明の実施例では、多渦分
離装置がその長い壁を支持する支持壁７０を有する。該
壁は渦室を大きさの等しい２つの区域に分割する。
線方向へガスを給送するように分離装置中に配置され
る。図６の（Ａ）に示した本発明の実施例では、多渦分
離装置がその長い壁を支持する支持壁７０を有する。該
壁は渦室を大きさの等しい２つの区域に分割する。
【００５０】他方、２つの渦を有する独立の分離装置が
４つの渦の分離装置群を作るように隣接して簡単に配置
されることができる。平らな壁のため、分離装置は余分
の空間を必要とせずに隣接して容易に配置される。必要
とされる量のより小さい標準的な寸法の分離装置がこの
ようにして簡単に連結されることができる。標準的な寸
法の分離装置要素が構成されることができ且つこれらの
必要な量が１つの単一の大きな分離装置を製作する代わ
りに組合わされることができるので、構造ははるかに廉
価である。
４つの渦の分離装置群を作るように隣接して簡単に配置
されることができる。平らな壁のため、分離装置は余分
の空間を必要とせずに隣接して容易に配置される。必要
とされる量のより小さい標準的な寸法の分離装置がこの
ようにして簡単に連結されることができる。標準的な寸
法の分離装置要素が構成されることができ且つこれらの
必要な量が１つの単一の大きな分離装置を製作する代わ
りに組合わされることができるので、構造ははるかに廉
価である。
【００５１】異なる分離装置区域の間で共通の隔壁を有
する長い分離装置群を形成するために数個の平らな壁要
素を組合わせる時、現場で溶接される壁の数は全く連結
されない分離装置の製作におけるよりもはるかに少な
い。本発明に従う分離装置群の壁の数は隔壁が全ての渦
の間に配置されるとき渦の数＋３に等しいか又はそれよ
りも少ない。分離装置ユニットに必要とされる全壁面積
はより小さく、それは分離装置をより廉価にする。図１
の構造は非常に有利である。この構造では、反応室の壁
面積は分離装置でも利用されている。この場合、必要と
される壁の数は隔壁が全ての渦の間に配置されるとき渦
の数＋２に等しいか又はそれよりも少ない。壁の数は隔
壁が使用されないならば更に少ない。
する長い分離装置群を形成するために数個の平らな壁要
素を組合わせる時、現場で溶接される壁の数は全く連結
されない分離装置の製作におけるよりもはるかに少な
い。本発明に従う分離装置群の壁の数は隔壁が全ての渦
の間に配置されるとき渦の数＋３に等しいか又はそれよ
りも少ない。分離装置ユニットに必要とされる全壁面積
はより小さく、それは分離装置をより廉価にする。図１
の構造は非常に有利である。この構造では、反応室の壁
面積は分離装置でも利用されている。この場合、必要と
される壁の数は隔壁が全ての渦の間に配置されるとき渦
の数＋２に等しいか又はそれよりも少ない。壁の数は隔
壁が使用されないならば更に少ない。
【００５２】図７の（Ａ）に示したように本発明に従う
分離装置に１つだけのガス渦及び１つ以上のガス入口を
もつことも可能である。渦室の内方部分が円形の形状か
らかなり外れるように平らな壁の渦室を形成することに
よって得られる本発明の利点はこの場合にも得られる。
分離装置に１つだけのガス渦及び１つ以上のガス入口を
もつことも可能である。渦室の内方部分が円形の形状か
らかなり外れるように平らな壁の渦室を形成することに
よって得られる本発明の利点はこの場合にも得られる。
【００５３】本発明を例の実施例に制限することは意図
するものではなく、本発明は特許請求の範囲に規定した
発明の範囲内で修正且つ応用されることができる。従っ
て、渦室は或る場合には六辺形又は八辺形のような多辺
形の形状であることができ、それは平らなパネルで簡単
に製作されることができる。渦室のガス空間の横断面は
主として渦室の外側壁によって形成される横断面と同じ
形状である。本発明に従う分離装置では、渦室のガス空
間は、渦室の横断面が円形に近いように例えば熱絶縁耐
火材料、耐摩耗形耐火材料又は案内板によって実質的に
湾曲した壁を設けていない。しかしながら、内方壁は耐
摩耗性耐火材料の薄い層で内張りされることができる。
するものではなく、本発明は特許請求の範囲に規定した
発明の範囲内で修正且つ応用されることができる。従っ
て、渦室は或る場合には六辺形又は八辺形のような多辺
形の形状であることができ、それは平らなパネルで簡単
に製作されることができる。渦室のガス空間の横断面は
主として渦室の外側壁によって形成される横断面と同じ
形状である。本発明に従う分離装置では、渦室のガス空
間は、渦室の横断面が円形に近いように例えば熱絶縁耐
火材料、耐摩耗形耐火材料又は案内板によって実質的に
湾曲した壁を設けていない。しかしながら、内方壁は耐
摩耗性耐火材料の薄い層で内張りされることができる。
【００５４】また、本発明は、１よりも大きい、好まし
くは≧１．１である円形度を有する内部ガス空間を有す
る渦室を用いて粒子を中に含む高温ガス流から粒子を分
離する方法からなる。該方法は、（イ）その中に連行し
た粒子を有する高温ガスを渦室の非円形内部ガス空間３
１の上方部分中へ導入することと、（ロ）渦室中で少な
くとも１つの垂直なガス渦を確立し、そこでガスがガス
空間中で旋回し、渦室の非円形横断面と接触状態になる
ことと、（ハ）粒子が分離された高温ガスを渦室から取
出すことと、（ニ）分離された粒子を渦室の下方部分か
ら取出すこととのステップからなる。
くは≧１．１である円形度を有する内部ガス空間を有す
る渦室を用いて粒子を中に含む高温ガス流から粒子を分
離する方法からなる。該方法は、（イ）その中に連行し
た粒子を有する高温ガスを渦室の非円形内部ガス空間３
１の上方部分中へ導入することと、（ロ）渦室中で少な
くとも１つの垂直なガス渦を確立し、そこでガスがガス
空間中で旋回し、渦室の非円形横断面と接触状態になる
ことと、（ハ）粒子が分離された高温ガスを渦室から取
出すことと、（ニ）分離された粒子を渦室の下方部分か
ら取出すこととのステップからなる。
【００５５】図５の（Ｂ）の実施例では、渦室１２は多
辺形であり、図５の（Ａ）の実施例におけるようなガス
空間の間に隔壁がない。図５の（Ｂ）では、渦室１２の
ガス空間３１に形成された各ガス渦に対して１つの入口
８６、８８がある。参照符号は図５の（Ａ）〜図７の
（Ａ）の実施例の構造に匹敵する構造について図５の
（Ｂ）〜図７の（Ｂ）の実施例で同じである。
辺形であり、図５の（Ａ）の実施例におけるようなガス
空間の間に隔壁がない。図５の（Ｂ）では、渦室１２の
ガス空間３１に形成された各ガス渦に対して１つの入口
８６、８８がある。参照符号は図５の（Ａ）〜図７の
（Ａ）の実施例の構造に匹敵する構造について図５の
（Ｂ）〜図７の（Ｂ）の実施例で同じである。
【００５６】図６の（Ｂ）の実施例では、ガス空間３１
ａ及び３１ｂ中のガス渦に対して１つの入口８６、８８
がある。図７の（Ｂ）は１つのガス渦モジュールを示
す。
ａ及び３１ｂ中のガス渦に対して１つの入口８６、８８
がある。図７の（Ｂ）は１つのガス渦モジュールを示
す。
【００５７】図８は細長い横断面を有し且つ細長いガス
出口開口５０、５２を有するガス渦を有する２つのガス
空間３１ａ及び３１ｂを示す。
出口開口５０、５２を有するガス渦を有する２つのガス
空間３１ａ及び３１ｂを示す。
【００５８】図９は、中間に反応室１１０を有し且つ反
応室１１０の上方部分の周りに分離装置モジュール１１
２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ等を有する循環流動床反応装
置の横断面図を示す。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構
造に匹敵するこの実施例の構造は「１」を単に先に付け
た同じ２桁の参照符号で示されている。
応室１１０の上方部分の周りに分離装置モジュール１１
２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ等を有する循環流動床反応装
置の横断面図を示す。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構
造に匹敵するこの実施例の構造は「１」を単に先に付け
た同じ２桁の参照符号で示されている。
【００５９】図１０は反応室２１０の周りに湾曲した壁
を有する分離装置モジュールを有する円筒形反応室２１
０の横断面図を示す。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構
造に匹敵するこの実施例の構造は「２」を単に先に付け
た同じ２桁の参照符号で示されている。
を有する分離装置モジュールを有する円筒形反応室２１
０の横断面図を示す。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構
造に匹敵するこの実施例の構造は「２」を単に先に付け
た同じ２桁の参照符号で示されている。
【００６０】図１１〜図１５は本発明に従う遠心分離装
置を中に配置して有する循環流動床反応装置の垂直横断
面図を示す。図１１において、分離装置は反応室の２つ
の対向した側部に配置されている。分離装置の２つの長
い壁３３１ａ、３３１ｂ及び３３６ａ、３３６ｂは戻し
ダクト３１４ａ及び３１４ｂを形成するように曲げられ
ている。長い壁３３２ａ及び３３２ｂの一方は反応室と
共通の壁である。分離装置はそれにより反応室中へ部分
的に延びるように配置されている。戻しダクトは反応室
の外側に配置される。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構
造に匹敵するこの実施例の構造は「３」を単に先に付け
た同じ２桁の参照符号で示される。
置を中に配置して有する循環流動床反応装置の垂直横断
面図を示す。図１１において、分離装置は反応室の２つ
の対向した側部に配置されている。分離装置の２つの長
い壁３３１ａ、３３１ｂ及び３３６ａ、３３６ｂは戻し
ダクト３１４ａ及び３１４ｂを形成するように曲げられ
ている。長い壁３３２ａ及び３３２ｂの一方は反応室と
共通の壁である。分離装置はそれにより反応室中へ部分
的に延びるように配置されている。戻しダクトは反応室
の外側に配置される。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構
造に匹敵するこの実施例の構造は「３」を単に先に付け
た同じ２桁の参照符号で示される。
【００６１】図１２に示した実施例では、遠心分離装置
の１つだけ（４１２ｂ）が反応室４１０と共通の長い曲
がった壁４３２ｂ有し、それによりこの分離装置４１２
ｂは反応室中へ突出している。分離装置４１２ｂの戻し
ダクト４２４ｂは反応室の内側に配置されている。他方
の分離装置の戻しダクト４１４ａは反応室の外側にあ
る。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構造に匹敵するこの
実施例の構造は「４」を単に先に付けた同じ２桁の参照
符号で示される。
の１つだけ（４１２ｂ）が反応室４１０と共通の長い曲
がった壁４３２ｂ有し、それによりこの分離装置４１２
ｂは反応室中へ突出している。分離装置４１２ｂの戻し
ダクト４２４ｂは反応室の内側に配置されている。他方
の分離装置の戻しダクト４１４ａは反応室の外側にあ
る。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構造に匹敵するこの
実施例の構造は「４」を単に先に付けた同じ２桁の参照
符号で示される。
【００６２】図１３に示した実施例では、分離装置は反
応室と共通の壁をもっていない。分離装置はダクト５４
０を通して反応室５１０と連結されている。図１〜図５
の（Ａ）の実施例の構造に匹敵するこの実施例の構造は
「５」を単に先に付けた同じ２桁の参照符号で示され
る。
応室と共通の壁をもっていない。分離装置はダクト５４
０を通して反応室５１０と連結されている。図１〜図５
の（Ａ）の実施例の構造に匹敵するこの実施例の構造は
「５」を単に先に付けた同じ２桁の参照符号で示され
る。
【００６３】図１４は、完全に反応室６１０の内側にあ
る２つの分離装置６１２ｃ、６１２ｄを有し、反応室６
１０と共通の壁をもたない実施例を示している。対応す
る戻しダクト６１４は反応室６１０の内側に隔壁を構成
している。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構造に匹敵す
るこの実施例の構造は「６」を単に先に付けた同じ２桁
の参照符号で示される。
る２つの分離装置６１２ｃ、６１２ｄを有し、反応室６
１０と共通の壁をもたない実施例を示している。対応す
る戻しダクト６１４は反応室６１０の内側に隔壁を構成
している。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構造に匹敵す
るこの実施例の構造は「６」を単に先に付けた同じ２桁
の参照符号で示される。
【００６４】図１５は渦室７１２の底部分中にガス出口
７５０を有する流通形式の本発明に従う遠心分離装置７
１２を示す。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構造に匹敵
するこの実施例の構造は「７」を単に先に付けた同じ２
桁の参照符号で示される。
７５０を有する流通形式の本発明に従う遠心分離装置７
１２を示す。図１〜図５の（Ａ）の実施例の構造に匹敵
するこの実施例の構造は「７」を単に先に付けた同じ２
桁の参照符号で示される。
【００６５】現在最も実際的であり且つ好適な実施例と
考えられるものと関連して本発明を説明したが、本発明
は開示した実施例に制限されず、対照的に特許請求の範
囲の精神及び範囲内に含まれる種々の変形例及び同等の
構成を包含することを意図されることは理解さるべきで
ある。
考えられるものと関連して本発明を説明したが、本発明
は開示した実施例に制限されず、対照的に特許請求の範
囲の精神及び範囲内に含まれる種々の変形例及び同等の
構成を包含することを意図されることは理解さるべきで
ある。
【図１】循環流動床反応装置と作動関連して配置された
本発明に従う例示的な遠心分離装置の概略図。
本発明に従う例示的な遠心分離装置の概略図。
【図２】図１の線２−２に沿った図１の断面図。
【図３】図２の線３−３に沿った図２の断面図。
【図４】循環流動床反応装置中に配置された本発明に従
う第２の遠心分離装置の概略図。
う第２の遠心分離装置の概略図。
【図５】（Ａ）は図４の線５−５に沿った図５の断面
図、（Ｂ）は僅かに異なる実施例の図５の（Ａ）の断面
図と同様な図。
図、（Ｂ）は僅かに異なる実施例の図５の（Ａ）の断面
図と同様な図。
【図６】（Ａ）は図３及び図５の（Ａ）の断面図と同様
な断面図であって、本発明に従う遠心分離装置の他の例
示的な実施例を示す図、（Ｂ）は僅かに異なる実施例の
図６の（Ａ）の断面図と同様な図。
な断面図であって、本発明に従う遠心分離装置の他の例
示的な実施例を示す図、（Ｂ）は僅かに異なる実施例の
図６の（Ａ）の断面図と同様な図。
【図７】（Ａ）は図３及び図５の（Ａ）の断面図と同様
な断面図であって、本発明に従う遠心分離装置の他の例
示的な実施例を示す図、（Ｂ）は僅かに異なる実施例の
図７の（Ａ）の断面図と同様な図。
な断面図であって、本発明に従う遠心分離装置の他の例
示的な実施例を示す図、（Ｂ）は僅かに異なる実施例の
図７の（Ａ）の断面図と同様な図。
【図８】本発明に従う遠心分離装置の更に別の実施例の
横断面図。
横断面図。
【図９】遠心分離装置を周囲に配置して有する本発明に
従う循環流動床反応装置の横断面図。
従う循環流動床反応装置の横断面図。
【図１０】図９の図と同様な図であって、その周囲に遠
心分離装置を有する反応装置の円形構造だけを示す図。
心分離装置を有する反応装置の円形構造だけを示す図。
【図１１】関連した遠心分離装置を有する本発明に従う
循環流動床反応装置の別の実施例の垂直断面図。
循環流動床反応装置の別の実施例の垂直断面図。
【図１２】図１１の垂直断面図と同様な垂直断面図であ
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
【図１３】図１１の垂直断面図と同様な垂直断面図であ
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
【図１４】図１１の垂直断面図と同様な垂直断面図であ
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
【図１５】図１１の垂直断面図と同様な垂直断面図であ
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
って、循環流動床反応装置の異なる実施例だけを示す
図。
１０ 反応室 １２ 遠心粒子分離装置 １４ 戻しダクト １６、１８、３２、３６、３８、７２ 壁 ２０ 天井 ２２ 耐火材料 ２３、８６、８８ 入口 ３０ スロット ３１ ガス空間 ３２、３４、３６、３８ 水管壁 ４２ 入口ダクト ４３ 渦室の上方部分 ４５ 渦室の下方区域 ４４、７４、７６ 漏斗形状の空間 ４６ 固体出口 ５４、５５、５６、５７ ガス出口ダクト ６０、６８ ダクト ７０、７１ 隔壁
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ガスから粒子を分離するための遠心分離
装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底部
区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 渦室の上方区域の少なくとも２つの対向する側部壁が冷
却表面によって形成されていることを特徴とする遠心分
離装置。
装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底部
区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 渦室の上方区域の少なくとも２つの対向する側部壁が冷
却表面によって形成されていることを特徴とする遠心分
離装置。
【請求項２】 渦室の側部壁によって画成された形状の
横断面が方形の形状であり、該方形の長い側部壁の長さ
が短い側部壁の長さの二倍以上であること、 渦室は２つ以上のガス渦が渦室中に発生するように渦室
の長手方向に２つ以上の連続するガス出口を設けている
ことを特徴とする請求項１に記載された遠心分離装置。
横断面が方形の形状であり、該方形の長い側部壁の長さ
が短い側部壁の長さの二倍以上であること、 渦室は２つ以上のガス渦が渦室中に発生するように渦室
の長手方向に２つ以上の連続するガス出口を設けている
ことを特徴とする請求項１に記載された遠心分離装置。
【請求項３】 明確に非円筒形壁によって形成され、且
つ１．１より大きい又は１．１と等しい円形度を有する
明確に非円形である横断面を有する内部ガス空間を画成
する垂直渦室遠心分離装置を用いて粒子をその中に連行
した高温ガスの流れから粒子を分離する方法において、 （イ）その中に連行した粒子を有する高温ガスを渦室の
非円形内部ガス空間３１の上方部分中へ導入すること
と、 （ロ）渦室中で少なくとも１つの垂直なガス渦を確立
し、そこでガスがガス空間中で旋回し、渦室の非円形横
断面と接触状態になることと、 （ハ）粒子が分離された高温ガスを渦室から取出すこと
と、 （ニ）分離された粒子を渦室の下方部分から取出すこと
との連続したステップからなる方法。
つ１．１より大きい又は１．１と等しい円形度を有する
明確に非円形である横断面を有する内部ガス空間を画成
する垂直渦室遠心分離装置を用いて粒子をその中に連行
した高温ガスの流れから粒子を分離する方法において、 （イ）その中に連行した粒子を有する高温ガスを渦室の
非円形内部ガス空間３１の上方部分中へ導入すること
と、 （ロ）渦室中で少なくとも１つの垂直なガス渦を確立
し、そこでガスがガス空間中で旋回し、渦室の非円形横
断面と接触状態になることと、 （ハ）粒子が分離された高温ガスを渦室から取出すこと
と、 （ニ）分離された粒子を渦室の下方部分から取出すこと
との連続したステップからなる方法。
【請求項４】 高温ガスは循環流動床反応装置から入る
こと、及びステップ（ニ）から取出された分離された粒
子を循環流動床反応装置へ再循環する別のステップを含
むことを特徴とする請求項３に記載された方法。
こと、及びステップ（ニ）から取出された分離された粒
子を循環流動床反応装置へ再循環する別のステップを含
むことを特徴とする請求項３に記載された方法。
Claims (30)
- 【請求項１】 ガスから粒子を分離するための遠心分離
装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底部
区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 渦室の側部壁によって画成された形状の横断面が方形の
形状であり、該方形の長い側部壁の長さが短い側部壁の
長さの二倍以上であることと、 渦室は２つ以上のガス渦が渦室中に発生するように渦室
の長手方向に２つ以上の連続するガス出口を設けている
こととを特徴とする遠心分離装置。 - 【請求項２】 渦室のガス空間の横断面の円形度が１．
１よりも大きく又は１．１に等しいことを特徴とする請
求項１に記載された遠心分離装置。 - 【請求項３】 渦室のガス空間の横断面の円形度が１．
１５よりも大きく又は１．１５に等しいことを特徴とす
る請求項１に記載された遠心分離装置。 - 【請求項４】 前記渦室壁は平らであり、前記ガス空間
は多辺形の横断面を有することを特徴とする請求項１に
記載された分離装置。 - 【請求項５】 渦室は、１つのガス入口からガスが２つ
のガス渦へ分配され、そこからガスが２つの別々の出口
を通して排出されるように２つのガス出口について１つ
のガス入口を設けていることを特徴とする請求項１に記
載された遠心分離装置。 - 【請求項６】 ガスから粒子を分離するための遠心分離
装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底部
区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 渦室の上方区域の少なくとも２つの対向する側部壁が冷
却表面によって形成されていることを特徴とする遠心分
離装置。 - 【請求項７】 渦室の全側部壁が冷却表面によって形成
されていることを特徴とする請求項６に記載された遠心
分離装置。 - 【請求項８】 渦室の側部壁によって画成された形状の
横断面が方形の形状であり、該方形の長い側部壁の長さ
が短い側部壁の長さの二倍以上であること、 渦室は２つ以上のガス渦が渦室中に発生するように渦室
の長手方向に２つ以上の連続するガス出口を設けている
ことを特徴とする請求項６に記載された遠心分離装置。 - 【請求項９】 渦室のガス空間の内方表面は耐摩耗性耐
火材料の薄い層で内張りされていることを特徴とする請
求項６に記載された遠心分離装置。 - 【請求項１０】 渦室の一方の長い側部壁から他方の長
い側部壁まで延在する隔壁が渦室中で少なくとも２つの
ガス渦の間に配置され、前記隔壁は長い側部壁の支持要
素として作用することを特徴とする請求項１に記載され
た遠心分離装置。 - 【請求項１１】 ガスから粒子を分離するための遠心分
離装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底
部区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 １つ又は複数のガス入口は垂直な幅狭いスロットの形状
をしていることを特徴とする遠心分離装置。 - 【請求項１２】 １つ又は複数のスロットは渦室の上方
区域の高さとほぼ同じ高さを有することを特徴とする請
求項１１に記載された遠心分離装置。 - 【請求項１３】 渦室の上方区域中のガス空間の横断面
は異なる高さにおいてほぼ一定であることを特徴とする
請求項１１に記載された遠心分離装置。 - 【請求項１４】 渦室の下方区域中のガス空間の横断面
積は下方へ減少していることを特徴とする請求項１１に
記載された遠心分離装置。 - 【請求項１５】 渦室の下方区域中の少なくとも１つの
壁はガス空間を下方への方向に減少するように傾斜して
いることを特徴とする請求項１４に記載された遠心分離
装置。 - 【請求項１６】 渦室の下方区域中の２つの対向する壁
は下方区域がスロットを形成するように下方への方向に
互いに近づいていることを特徴とする請求項１５に記載
された遠心分離装置。 - 【請求項１７】 渦室の下方区域中の１つの壁はスロッ
トが下方区域中に形成されるように反対側の壁に近づい
ていることを特徴とする請求項１５に記載された遠心分
離装置。 - 【請求項１８】 分離された粒子のための出口の寸法を
ほぼ有するスロット又はチャネルが渦室の下方区域中に
形成されるように渦室の下方区域中の１つ以上の壁が互
いに近づいていることを特徴とする請求項１４に記載さ
れた遠心分離装置。 - 【請求項１９】 ガスから粒子を分離するための遠心分
離装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底
部区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 分離された粒子のための１つ又は複数の出口は浄化され
たガスのための１つ又は複数の出口と同じ対称軸線上に
ないことを特徴とする遠心分離装置。 - 【請求項２０】 ガスから粒子を分離するための遠心分
離装置であって、内部ガス空間、及び上方区域、及び底
部区域を画成する壁を有する垂直渦室と、 渦室の上方区域中に配置された、浄化されるガスのため
の少なくとも１つの入口と、 渦室からの、浄化されたガスのための少なくとも１つの
出口と、 渦室の下方区域中に配置された、分離された粒子のため
の少なくとも１つの出口とを含み、前記入口、出口及び
渦室は渦室中に少なくとも１つの垂直ガス渦を画成し、 前記渦室壁は明確に非円筒形であり、前記ガス空間の横
断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形である
遠心分離装置において、 遠心分離装置は少なくとも２つの隣接して配置された渦
室を含み、前記渦室のそれぞれの１つの壁は渦室を連結
する単一の管パネルで形成されていることを特徴とする
遠心分離装置。 - 【請求項２１】 遠心分離装置は少なくとも２つの隣接
して配置された渦室からなり、前記渦室の２つの対向し
た壁は渦室を連結する２つの管パネルで形成されている
ことを特徴とする請求項２０に記載された遠心分離装
置。 - 【請求項２２】 ２つの隣接した渦室は１つの共通の壁
を有することを特徴とする請求項２０に記載された遠心
分離装置。 - 【請求項２３】 ２つの隣接した渦室は１つの共通のガ
ス入口を有することを特徴とする請求項２０に記載され
た遠心分離装置。 - 【請求項２４】 明確に非円筒形壁によって形成され、
且つ１．１より大きい又は１．１と等しい円形度を有す
る明確に非円形である横断面を有する内部ガス空間を画
成する垂直渦室遠心分離装置を用いて粒子をその中に連
行した高温ガスの流れから粒子を分離する方法におい
て、 （イ）その中に連行した粒子を有する高温ガスを渦室の
非円形内部ガス空間３１の上方部分中へ導入すること
と、 （ロ）渦室中で少なくとも１つの垂直なガス渦を確立
し、そこでガスがガス空間中で旋回し、渦室の非円形横
断面と接触状態になることと、 （ハ）粒子が分離された高温ガスを渦室から取出すこと
と、 （ニ）分離された粒子を渦室の下方部分から取出すこと
との連続したステップからなる方法。 - 【請求項２５】 前記垂直渦室遠心分離装置の複数個を
一緒に組立てる別のステップを含み、ステップ（イ）が
高温ガスを渦室の全ての中へ同時に導入することによっ
て行われることを特徴とする請求項２４に記載された方
法。 - 【請求項２６】 ステップ（イ）はガスを垂直方向に細
長い体積で渦室中へ導入することによって行われること
を特徴とする請求項２５に記載された方法。 - 【請求項２７】 高温ガスは循環流動床反応装置から入
ること、及びステップ（ニ）から取出された分離された
粒子を循環流動床反応装置へ再循環する別のステップを
含むことを特徴とする請求項２４に記載された方法。 - 【請求項２８】 主として垂直方向の平らな又は湾曲し
た壁によって又は円筒形の壁によって水平方向に制限さ
れた反応室と、 流動ガスを反応室中へ導入するための装置と、 燃料又は他の固体物質を反応室中へ給送するためのダク
トと、 反応室へ連結され、反応室から排出されたガスから固体
粒子を分離するために渦渦室を含む遠心分離装置と、 分離された固体粒子を分離装置から反応室中へ再循環す
る戻しダクトと、 ガスを分離装置から排出するガス出口とを含み、前記遠
心分離装置は内部ガス空間を画成する壁を有する垂直渦
室を含み、前記渦室壁は明確に非円筒形であり、ガス空
間の横断面は１より大きい円形度を有する明確に非円形
である循環流動床反応装置。 - 【請求項２９】 渦室のガス空間の横断面の円形度は
１．１よりも大きく又は１．１と等しいことを特徴とす
る循環流動床反応装置。 - 【請求項３０】 渦室のガス空間の横断面の円形度は
１．１５よりも大きく又は１．１５と等しいことを特徴
とする循環流動床反応装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI905070A FI92156C (fi) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Keskipakoerotin |
| FI905070 | 1990-10-15 | ||
| FI910809A FI86964C (fi) | 1990-10-15 | 1991-02-20 | Reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd |
| FI910809 | 1991-02-20 |
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|---|---|
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-
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- 1991-02-20 FI FI910809A patent/FI86964C/fi active
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