(57)【要約】【課題】  爆轟により容器の内部面を洗浄する装置を提供する。【解決手段】  容器壁を通して爆轟洗浄を提供する装置は、壁を貫通する第１の管路（１４６）を有する。第１のバルブ（１４２）が、第１の管路（１４６）の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する。第２の管路（１７０）が、第１の管路（１４６）の受入部に受け入れられる寸法の挿入部を有する。第２のバルブ（１７８）が、第２の管路（１７０）の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器壁を通して爆轟洗浄の連通を提供する装置であって、
前記容器壁から延在する第１の管路と、
第１の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する第１のバルブと、
第１の管路の受入部に受け入れられる寸法の挿入部を有する第２の管路と、
第２の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する第２のバルブと、を有することを特徴とする爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項２】
第１のバルブと第２のバルブは、摺動ゲートバルブであることを特徴とする請求項１記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項３】
第１のバルブと第２のバルブの一方は、摺動ゲートバルブであり、
第１のバルブと第２のバルブの他方は、ヒンジ付ゲートバルブであることを特徴とする請求項１記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項４】
第１のバルブと第２のバルブの一方は、手動または機械駆動のバルブであり、
第１のバルブと第２のバルブの他方は、手動または機械駆動のバルブであることを特徴とする請求項１記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項５】
第１の管路内に第２の管路が挿入される第１の範囲にわたって、第２の管路に対して第１の管路を密閉する手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項６】
第２の管路は、外部面に対して軸がずれた内部面を有することを特徴とする請求項１記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項７】
容器壁を通して爆轟洗浄の連通を提供する装置であって、
前記容器壁を貫通する流路を定める管路と、
前記流路に沿って設けられているとともに開状態と閉状態とを有するバルブと、を有することを特徴とする爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項８】
前記管路に連結された燃料および酸化剤の供給源と、
前記燃料および酸化剤のチャージを点火する手段と、をさらに有することを特徴とする請求項７記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項９】
前記バルブは、前記壁に対して固定されているとともに、前記流路の下流側半部に沿って設けられていることを特徴とする請求項７記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項１０】
前記バルブは、アクセス管路の上流端部に設けられた第１のバルブであり、
前記装置は、前記管路に沿って第２のバルブを含み、この第２のバルブは、第１のバルブの上流でかつ前記アクセス管路内に挿入される前記管路の挿入部の上流に設けられていることを特徴とする請求項７記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項１１】
前記バルブは、前記管路の主要部と、前記管路の下流挿入部との間に設けられた第１のバルブであり、
前記装置は、前記挿入部を受け入れるアクセス管路の上流端部において、第２のバルブを含むことを特徴とする請求項７記載の爆轟洗浄の連通を提供する装置。
【請求項１２】
壁と、初期状態で第１のバルブによって密閉されたアクセス管路と、を有する容器の洗浄方法であって、
第２のバルブを有する燃焼管路の挿入部をアクセス管路内に挿入し、
前記アクセス管路と前記燃焼管路との間にシールを形成し、
第１のバルブを開き、
第２のバルブを開き、
前記燃焼管路を通って前記容器内に燃焼ガスを通過させ、
前記アクセス管路から前記挿入部を引き抜くことを含むことを特徴とする容器の洗浄方法。
【請求項１３】
第１のバルブは、前記挿入の中間段階で開かれることを特徴とする請求項１２記載の容器の洗浄方法。
【請求項１４】
前記燃焼管路と前記アクセス管路との間にシールを形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の容器の洗浄方法。
【請求項１５】
前記シールの形成は、第１のバルブが開かれる前に行われることを特徴とする請求項１４記載の容器の洗浄方法。
【請求項１６】
第１のバルブと第２のバルブの一方を開くことは、前記一方のバルブのゲートのピボット動作を含み、
前記バルブの他方は、手動で開かれることを特徴とする請求項１２記載の容器の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業設備に関し、特に、産業設備の洗浄に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面のファウリングは、産業設備において重大な問題である。このような設備は、（石炭、石油、廃棄物などの）炉、ボイラ、ガス化装置、反応炉、熱交換器などを含む。典型的には、産業設備は内部に熱交換面を備える容器を含み、この熱交換面にすす、灰、鉱物や他の燃焼生成物および燃焼副生成物の粒子の堆積によるファウリングやスラグおよび／またはファウリングなどのより集中した付着物などが生じやすい。このような粒子の付着は、施設の操業を徐々に妨げて、効率および処理能力を減少させるとともに損害を生じさせるおそれがある。従って、設備の洗浄が大変望ましいが、いくつかの関連する問題点を伴う。多くの場合、ファウリング面に直接接近することは困難である。さらに、収益を維持するためには産業設備の休止時間および洗浄に関連するコストを最小限に抑えることが望ましい。これまで種々の技術が提案されている。例として、特許文献１〜３には種々の技術が記載されている。別の技術は、非特許文献１に開示されている。また、非特許文献２，３には、特定の爆発波技術が説明されている。このような装置は、特許文献４，５でも説明されている。これらの装置は、この技術の例示的な用途にちなんで“スートブロワ”と呼ばれることが多い。
【特許文献１】米国特許第５４９４００４号明細書
【特許文献２】米国特許第６４３８１９１号明細書
【特許文献３】米国特許出願第２００２／０１１２６３８号明細書
【特許文献４】ユーゴスラビア特許第Ｐ１７５６／８８号明細書
【特許文献５】ユーゴスラビア特許第Ｐ１７２８／８８号明細書
【非特許文献１】ヒューク  ゼット．（Ｈｕｑｕｅ，Ｚ．）著，「パルス爆轟波技術を用いたスラグ除去の実験的研究（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｌａｇ  Ｒｅｍｏｖａｌ  Ｕｓｉｎｇ  Ｐｕｌｓｅ  Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ  Ｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」，ＤＯＥ／ＨＢＣＵ／ＯＭＩ年次シンポジウム，マイアミ，フロリダ，１９９９年３月１６−１８日
【非特許文献２】ハンジャリック  ケイ．（Ｈａｎｊａｌｉｃ，Ｋ．）およびサマジェビック  アイ．（Ｓｍａｊｅｖｉｃ，Ｉ．）著，爆轟波を使用したボイラ加熱面の洗浄（Ｆｕｒｔｈｅｒ  Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ  Ｗａｖｅｓ  ｆｏｒ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ｂｏｉｌｅｒ  Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ），国際エネルギ研究ジャーナル  第１７巻（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｖｏｌ．１７），１９９３年，ｐ．５８３−５９５
【非特許文献３】ハンジャリック  ケイ．（Ｈａｎｊａｌｉｃ，Ｋ．）およびサマジェビック  アイ．（Ｓｍａｊｅｖｉｃ，Ｉ．）著，「ファウリング面から負荷時に堆積物を除去する爆轟波技術Ｉ，ＩＩ部（Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ−Ｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｏｎ−ｌｏａｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔ  Ｒｅｍｏｖａｌ  ｆｒｏｍ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  Ｅｘｐｏｓｅｄ  ｔｏ  Ｆｏｕｌｉｎｇ：Ｐａｒｔｓ  Ｉ  ａｎｄ  ＩＩ）」，ガスタービンおよび動力のエンジニアリングジャーナル，ＡＳＭＥ会報第１巻（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｇａｓ  Ｔｕｒｂｉｎｅｓ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ，Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＡＳＭＥ，Ｖｏｌ．１），１９９４年１月，ｐ．２２３−２３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の技術にかかわらず、当該技術分野ではさらなる改善が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの形態は、容器壁を通して爆轟洗浄の連通を提供する装置を含む。第１の管路が、容器壁から延在する。第１のバルブが、第１の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する。第２の管路が、第１の管路の受入部に受け入れられる寸法の挿入部を有する。第２のバルブが、第２の管路の連通を可能とする開状態と閉状態とを有する。
【０００５】
種々の実施例では、一方のバルブは摺動ゲートバルブとすることができ、他方のバルブは摺動ゲートバルブまたはヒンジ付ゲートバルブとすることができる。一方のバルブは手動または機械駆動であってもよく、他方のバルブは手動または機械駆動であってもよい。第１の管路内に第２の管路が挿入される第１の範囲にわたって、第２の管路に対して第１の管路を密閉する手段を有することができる。第２の管路は、外部面に対して軸がずれた内部面を有してもよい。
【０００６】
本発明の他の形態は、容器壁を通して爆轟洗浄の連通を提供する装置を含む。管路が、容器壁を貫通する流路を定める。流路に沿って設けられたバルブが、開状態と閉状態とを有する。
【０００７】
種々の実施例では、管路に燃料および酸化剤の供給源を連結することができる。手段によって、燃料および酸化剤のチャージを点火することができる。バルブは、壁に対して固定可能であるとともに、流路の下流側半部に沿って設けることができる。また、バルブは、アクセス管路の上流端部に設けられた第１のバルブとすることができる。装置は、第１のバルブの上流でかつアクセス管路に挿入される管路の挿入部の上流において、管路に沿って第２のバルブを含んでもよい。バルブは、管路の主要部と、管路の下流挿入部との間に設けられた第１のバルブとすることができる。装置は、挿入部を受け入れるアクセス管路の上流端部において、第２のバルブを含みうる。
【０００８】
本発明のまた他の形態は、容器の内部面洗浄方法を含む。容器は、壁と、初期状態で第１のバルブによって密閉されたアクセス管路と、を有する。燃焼管路の挿入部が、アクセス管路内に挿入される。燃焼管路は、第２のバルブを有する。アクセス管路と燃焼管路との間にシールが形成される。第１のバルブが開かれる。第２のバルブが開かれる。燃焼管路を通って容器内に燃焼ガスを通過させる。挿入部が、アクセス管路から引き抜かれる。
【０００９】
種々の実施例では、第１のバルブは、挿入の中間段階で開くことができる。燃焼管路とアクセス管路との間にシールを形成してもよい。シールは、第１のバルブを開く前に形成することができる。一方のバルブを開くことは、このバルブのゲートのピボット動作を含みうる。他方のバルブを開くことは、手動で行うことができる。
【００１０】
本発明の１つまたはそれ以上の実施例の詳細は、添付図面および以下の実施形態に記載されている。本発明の他の特徴、目的、および利点は、実施形態、図面、および請求項から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、例示的に３つの関連するスートブロワ２２を有する炉２０を示している。図示の実施例では、炉の容器は、直方体の形状であり、スートブロワは、全て容器の単一の共通壁２４と関連づけられているとともに壁に沿って同様の高さに配置されている。（単一のスートブロワ、複数の高さにそれぞれ設けられた１つまたは複数のスートブロワなどの）他の構成も可能である。
【００１２】
各々のスートブロワ２２は、炉の壁２４から離れた上流の遠位端部２８から壁２４に近接する下流の近位端部３０まで延在する細長い燃焼管路２６を含む。しかし、端部３０を完全に炉の内部に設けることもできる。各々のスートブロワ２２の動作時には、管路２６内の燃料／酸化剤混合物の燃焼は上流端部の近傍（管路長さの上流から１０％以内）で開始され、炉の内部容積内の面を洗浄するために下流端部から関連する燃焼ガスとともに衝撃波として放出される爆轟波を発生させる。各々のスートブロワ２２は、燃料／酸化剤供給源３２と関連づけることができる。このような供給源またはその１つまたは複数の部品は、別個のスートブロワ２２の間で共有することができる。例示的な供給源３２は、対応する格納構造体３８，４０内に設けられた液化または加圧された気体燃料シリンダ３４と酸素シリンダ３６とを含む。例示的な実施例では、酸化剤は、実質的に純粋な酸素などの第１の酸化剤である。第２の酸化剤は、中央空気供給源４２から供給される工場の空気であってもよい。例示的な実施例では、空気は空気アキュムレータ４４に蓄積される。シリンダ３４からの膨張した燃料は、一般に燃料アキュムレータ４６に蓄積される。例示的な供給源３２は、下方に位置する適切な配管によって関連する管路２６にそれぞれ連結される。同様に、スートブロワ２２は、燃料酸化剤混合物の燃焼を開始する点火ボックス５０をそれぞれ含み、この点火ボックス５０は、供給源３２とともに制御および監視装置（図示省略）によって制御されている。図１は、壁２４が点検および／または測定用のいくつかのポートを含むことを示している。例示的なポートは、各々のスートブロワ２２と関連づけられた光学的監視ポート５４と温度監視ポート５６を含み、これらのポートは、洗浄すべき面の観察および内部温度の監視のために赤外線および／または可視光線のビデオカメラと熱電対プローブをそれぞれ受け入れる。圧力の監視や組成のサンプリングなどのために他のプローブ／監視／サンプリングを利用することもできる。
【００１３】
図２は、例示的なスートブロワ２２の他の詳細を示している。例示的な爆轟管路２６は、上流から下流に向かって配列された両側にフランジを備える一連の管路部分すなわち管路セグメント６０と、壁の開口部６６を通って延在する下流部分６４を備えるとともに炉の内部６８に曝される下流端部すなわち下流出口３０で終端となる下流ノズル管路部分すなわち下流ノズル管路セグメント６２と、によって構成される本体部分を有する。ノズルという用語は、広く使用されており、空力的な収縮、膨張、またはこれらの組み合わせが存在することを要しない。例示的な管路セグメント材料は、（ステンレス鋼などの）金属である。適切な支持および冷却が提供されれば、炉内のより深くに出口３０を設けることができる。図２は、さらに炉の内部の管束７０を示し、これらの管束の外側面にファウリングが生じやすい。例示的な実施例では、管路セグメント６０は、関連するトロリ７２にそれぞれ支持されており、トロリ７２の車輪が施設の床７６に沿って設けられたトラック装置７４と係合する。例示的なトラック装置７４は、トロリ７２の車輪の凹状の周囲面と係合する一対の平行なレールを含む。例示的なセグメント６０は、同様の長さＬ1であり、対応するフランジのボルト穴に設けられた対応するボルトの列によって直列にボルト留めされている。同様に、最も下流のセグメント６０の下流フランジは、ノズル６２の上流フランジにボルト留めされる。例示的な実施例では、（例えば、綿または熱的／構造的に頑丈な合成材料である）反動ストラップ８０が、最後に連結されたフランジ対に１つまたは複数の金属製コイル反動ばね８２と直列に連結されており、スートブロワ２２の吐出に関連する反力を弾性的に吸収するとともに次の点火において燃焼管路が正確に配置されるように燃焼管路と炉の壁などの環境構造体とを接続する。また、追加の減衰手段（図示省略）を設けることもできる。反動ストラップ／ばねの組合わせは、直列にまたはループとして構成することができる。例示的な実施例では、この組み合わされた下流セクションの全長はＬ2である。
【００１４】
予爆轟管路部分／セグメント８４が、上流端部２８から下流に延在しており、この予爆轟管路セグメントも両側にフランジを備えることができるとともに、長さＬ3を有する。予爆轟管路セグメント８４は、燃焼管路の下流部分６０，６２の（例えば平均値、中央値、最頻値などの）特徴的な内部断面領域よりも小さい（管路の軸／中心線５００を横切る）特徴的な内部断面領域を有する。円状断面の管路セグメントを含む例示的な実施例では、予爆轟断面積は、８〜１２ｃｍの直径を特徴とし、下流部分は、２０〜４０ｃｍの直径を特徴とする。従って、下流部分対予爆轟セグメントの例示的な断面積の比は、１：１〜１０：１、より狭くは２：１〜１０：１である。端部２８，３０の間の全長Ｌは、１〜１５ｍ、より狭くは５〜１５ｍとすることができる。例示的な実施例では、遷移管路セグメント８６が、予爆轟セグメント８４と最も上流のセグメント６０との間に延在する。セグメント８６は、セグメント８４，６０の対応するフランジと合わさる寸法の上流および下流のフランジを有するとともに、これらのセグメント８４，６０の内部断面との間に滑らかな遷移部を提供する内部面を有する。例示的なセグメント８６は、長さＬ4を有する。セグメント８６の内部面の例示的な広がり半角は、≦１２°、より狭くは５〜１０°である。
【００１５】
燃料／酸化剤のチャージは、種々の方法で爆轟管路の内部に投入することができる。１つまたは複数の異なる燃料／酸化剤混合物があってもよい。このような混合物は、爆轟管路の外部で予混合するか、または管路への導入時または導入後に混合することができる。図３は、予爆轟配合と主配合の２つの異なる燃料／酸化剤配合を別々に投入するように構成されたセグメント８４，８６を示している。例示的な実施例では、セグメント８４の上流部分において、一対の予爆轟燃料噴射管路９０が燃料噴射ポートを画成するセグメント壁に設けられたポート９２に連結されている。同様に、一対の予爆轟酸化剤管路９４が、酸化剤入口ポート９６に連結されている。例示的な実施例では、これらのポートは、セグメント８４の長さの上流側半部に設けられている。例示的な実施例では、各々の燃料噴射ポート９２は、関連する酸化剤ポート９６と対となっており、関連する酸化剤ポートと同一の軸方向位置でかつ燃料および酸化剤の対向する噴射混合を提供するような角度で設けられている（９０°として例示的に示しているが、１８０°を含む他の角度も可能である）。以下でより詳細に説明するように、パージガス管路９８が、さらに上流に位置するパージガスポート１００に連結されている。セグメント８４の上流フランジにボルト留めされた端部プレート１０２が、燃焼管路の上流端部を密封するとともに、セグメント８４の内部に動作可能な端部１０８を有する（点火プラグなどの）点火器１０６が端部プレート１０２を通過する。
【００１６】
例示的な実施例では、主燃料および主酸化剤はセグメント８６に投入される。図示の実施例では、主燃料は、いくつかの主燃料管路１１２によって運ばれ、主酸化剤は、いくつかの主酸化剤管路１１０によって運ばれる。各々の主酸化剤管路１１０は、関連する入口１１４で主燃料と主酸化剤が混合されるように関連する燃料管路１１２を同心円状に囲む終端部を有する。例示的な実施例では、燃料は各種の炭化水素である。特定の例示的実施例では、両方の燃料は同じであり、同じ燃料供給源から吸引されるが、異なる酸化剤すなわち予爆轟混合物用の実質的に純粋な酸素および主混合物用の空気とそれぞれ混合される。この場合に有用な例示的燃料は、プロパン、ＭＡＰＰガス、またはこれらの混合物である。エチレンや（ディーゼル油、灯油、およびジェット飛行燃料などの）液体燃料を含む他の燃料も使用可能である。酸化剤は、所望の主爆轟および／または予爆轟のチャージの化学的性質を得るのに適した比率の空気／酸素の混合物などの混合物を含みうる。さらに、分子的に組み合わされた燃料および酸化剤成分を有するモノプロペラント燃料も選択肢となりうる。
【００１７】
動作時には、使用サイクルの初めに燃焼管路が空気（または他のパージガス）を除いて空にされる。次に、予爆轟燃料および予爆轟酸化剤が、関連するポートを介して投入され、セグメント８４を満たしてセグメント８６内に（例えば、中間点近くまで）部分的に広がり、有利には主燃料／酸化剤ポートをちょうど超えた位置まで広がる。続いて、予爆轟燃料および予爆轟酸化剤の流れが停止される。予爆轟燃料および予爆轟酸化剤によって満たされる例示的な容積は、燃焼管路の容積の１〜４０％、より狭くは１〜２０％である。次に、燃焼管路の残りの容積の一部（例えば、２０〜１００％）を実質的に満たすように主燃料および主酸化剤が投入される。続いて、主燃料および主酸化剤の流れが停止される。予爆轟燃料および予爆轟酸化剤を予め主燃料／酸化剤ポートを越えて投入することにより、予爆轟チャージと主チャージとの間に空気または他の不燃性のスラグが形成されるおそれがほとんどなくなる。このようなスラグは、２つのチャージの間の燃焼面の移動を妨げるおそれがある。
【００１８】
チャージが投入された状態で、点火器の火花放電を提供するように点火ボックスが起動されて予爆轟チャージが点火される。予爆轟チャージは、燃焼が非常に速い化学的性質を有するように選択され、初期の爆燃は、セグメント８４内において急速に爆轟に変化して爆轟波を発生させる。このような爆轟波が生じると、管路内でそれ自体では爆轟しない程度の充分に遅い化学的性質を有しうる主チャージを効果的に通過する。爆轟波は、長手方向下流に進んで下流端部３０から炉の内部の衝撃波として出現し、典型的にコンタミネーション（汚染物質）を少なくとも緩めるように洗浄すべき面に衝突して熱的かつ機械的に衝撃を与える。爆轟波に続いて、爆轟管路から加圧された燃焼生成物が放出され、放出された生成物は下流端部３０から噴流として出現して（緩んだ材料の除去などにより）洗浄プロセスをさらに仕上げる。このような燃焼生成物の放出後またはこのような放出と同時に、（例えば、主酸化剤および／または窒素を供給する同じ供給源からの空気である）パージガスがパージポート１００を通して投入され、最終的な燃焼生成物を追い出すとともに（制御および監視装置による手動もしくは自動の決定に従って、即座にまたは次の規則的または不規則なインターバルで）サイクルを繰り返す準備として予爆轟管路をパージガスで満たす。また、パージガスの基本的な流れは、ガスや粒子が炉の内部から上流に侵入するのを防ぐとともに爆轟管路の冷却を補助するために、充填／放出サイクルの間で維持することができる。
【００１９】
種々の実施例では、内部面の強化部によって、実質的に円筒状および円錐台状のセグメントの内部表面積を超えて内部表面積が実質的に増加する場合がある。このような強化部は、爆燃から爆轟への変化または爆轟波を持続させるのに効果的でありうる。図４は、１つの主セグメント６０の内部に設けられた内部面の強化部を示している。例示的な強化部は、実質的にチンスパイラル（Ｃｈｉｎ  ｓｐｉｒａｌ）であるが、シェルキンスパイラル（Ｓｈｃｈｅｌｋｉｎ  ｓｐｉｒａｌ）やスミルノフキャビティ（Ｓｍｉｒｎｏｖ  ｃａｖｉｔｙ）などの他の強化部も使用可能である。このスパイラルは、螺旋状の部材１２０によって構成される。例示的な部材１２０は、直径が約８〜２０ｍｍの円状の断面を有する金属製要素として形成される。他の断面を使用してもよい。例示的な部材１２０は、複数の長手方向要素１２２によってセグメントの内部面から離間して保持されている。この例示的な長手方向要素１２２は、部材１２０と同様の断面および材料のロッドであり、部材１２０および関連するセグメント６０の内部面に溶接される。このような強化部は、異なるチャージおよび異なる燃焼器断面積に関する上述の技術の代わりにまたはこれに加えて予爆轟を提供するために利用することができる。
【００２０】
本発明の装置は、幅広い用途で使用可能である。例えば、典型的な石炭燃焼炉では、本発明の装置は、ペンダントすなわち二次過熱器、対流流路（一時過熱器およびエコノマイザ束）、空気予熱器、選択的な触媒リムーバ（ＳＣＲ）スクラバ、バグハウスすなわち静電集塵器、エコノマイザホッパ、熱伝達面またはそれ以外の面における灰や他の熱的堆積物などに適用することができる。本発明の利用可能性は、石油燃焼炉、黒液回収ボイラ、バイオマスボイラ、廃棄物再利用バーナ（ゴミバーナ）などの他の用途でも同様に存在する。
【００２１】
種々の機器は、実質的な差圧の下で動作する。例えば、正圧の炉は、周囲の外圧よりも高い内圧を有する。この差圧は、炉の作動時にスートブロワ要素を炉に連結または分離する能力を制約する。よって、スートブロワ機器を炉に連結するためにバルブ装置を設けることができる。図６は、炉の壁開口部内に（または壁開口部において）取り付けられた第１のアクセス管路アセンブリ１４０を示している。アクセス管路アセンブリ１４０は、バルブアセンブリ（バルブ）１４２とシールアセンブリ（シール）１４４とを含む。図示の実施例では、アクセス管路アセンブリ１４０は、炉の壁に対して取り付けられた内側（下流）端部フランジ１４８と、バルブの本体１５４の下流合わせ面１５２が固定される外側（上流）端部フランジ１５０と、を有するスペーサ管路１４６を含む。シール１４４の本体の下流面が、バルブアセンブリの本体の外側／上流面１６０に固定される。バルブは、バルブ本体の開口部を閉鎖して密閉する閉じた配置（位置）と、バルブ開口部が少なくとも部分的に開いている開いた配置と、の間で手動または（油圧式や電気機械式などにより）自動で移動可能なゲート１６２を含む。シール１４４は、燃焼管路の挿入部の合わせ面と密閉接触する１つまたは複数のシール面を有する（Ｏリングなどの）シール部材１６４を含む。例示的な実施例では、シール面は、下流挿入管路１７０の外側環状面と接触するシール部材の内側環状面１６６である。
【００２２】
例示的な実施例では、挿入管路は、第２のバルブ１７８の本体１７６の下流面１７４に取り付けられた上流フランジを有する。第２のバルブ１７８の本体の上流面１８０は、（例えば、図２の最も下流のセグメント６０である）スートブロワ燃焼管路の下流主管路部分に取り付けられる。第１のバルブと同様に、第２のバルブのゲートは、爆轟管路の主セグメントに対して挿入管路を密閉するために開いたおよび閉じた配置を有する。
【００２３】
炉が作動中でかつ第１および第２のバルブが閉じている状態における高温の設置作業では、（好ましくは残りの燃焼管路とともにユニットとして設けられた）挿入管路は、アクセス管路に位置合わせされて挿入され、その下流端１８２に隣接する遠位部分がシールを通過してシールによって密閉される。特定の実施例では、それ以上の挿入が不要でありうる。この場合には、スートの爆轟が可能となるようにバルブを開くことができる。挿入管路を取り外すには、バルブを閉じてシールアセンブリから挿入管路を引き抜くことができる。しかし、他の実施例では、最初の密閉挿入の後に第２のバルブが閉じている状態で第１のバルブを開き、第１のバルブを通過するとともに選択的にスペーサ管路内に入るように挿入管路をさらに挿入することができる。図７は、端部１８２がスペーサ管路の下流端１９０を超えて炉の内部に入っている状態を示す。これに続いて、スートブロワの動作を可能とするように第２のバルブを開くことができる。取り外しは、このプロセスを逆転させることで実行可能である。
【００２４】
図８は、同様の挿入管路および（同様に番号をつけた）第２のバルブと、異なるアクセス管路アセンブリ２００と、を有する他の装置を示している。アクセス管路アセンブリ２００は、図６と同様の下流フランジ２０３を有するとともに、介在または関連するバルブがない状態で図６と同様のシール２０４が上流フランジ２０６に固定されたスペーサ管路２０２を含む。第１のバルブ２０８が、スペーサ管路の下流端またはその近傍に選択的に取り付けられる。例示的な第１のバルブ２０８は、ゲート２１０とヒンジ２１２とを有するヒンジ付ゲートバルブであり、ヒンジ２１２は、アクセス管路の下流端を閉鎖／密閉する閉じた配置(方向)と開いた配置との間でゲートがヒンジ軸２１４を中心に回転するようにゲートをピボット可能に取り付ける。例示的な第１の動作バルブは、挿入管路との接触によって動作する。例示的な実施例では、挿入プロセスによって挿入管路の下流端１８２がゲートの上流面すなわち背面２１６と接触して、これらの間の物理的な接触圧によりゲートが開いた配置（図９参照）に回転し、この後で第２のバルブを開くことができる。挿入管路を引き抜くときには、第２のバルブが閉じた状態で引き抜くとばね付勢または重力付勢によってゲートを閉じることができる。実施例では、下流端１８２および外面と、背面２１６に設けられた突出部２１９のカム面２１８と、が接触している。
【００２５】
図１０は、アクセス管路アセンブリが（同様に番号をつけた）第１のアクセス管路アセンブリと同様または同一であるが、挿入管路が上流バルブを欠く他の実施例を示している。代わりに、ヒンジ付ゲートを有する第２のバルブ２２２が挿入管路の下流端部２２４に設けられている。挿入管路とアクセス管路との接触は、第１の実施例に関して説明した通りとすることができる。第２のバルブ２２２は、設置後に（図１１参照）挿入管路の壁内に設けられたリンクまたはケーブルなどの作動機構（図示省略）によって開くことができる。
【００２６】
同軸の内部面および外部面を有する実施例に関して説明してきたが、挿入管路は（例えば、所望の方向にスートブロワ出力を導く）他の構成を有してもよい。例えば、図１２は、直円柱状の外部面の（軸／中心線５００と平行とすることができる）軸５２２に平行な軸に対して（例えば、５〜３０°）ずれている軸５２０を有する非直円柱状の面である内部面２３２を有する挿入部２３０を示している。図１８は、貫通する壁に垂直な軸に対して（例えば、５〜４５°）ずれている軸５３０を有する同軸状の内側面と外側面とを備えるアクセス管路２４０と挿入部２４２を示している。
【００２７】
図１３は、ゲートタイプのアクセスバルブ３０２とスペーサ管路３０４とを含むアクセス管路アセンブリ３００を示している。スペーサ管路は、容器の壁開口部を貫通するような寸法となっているとともに、その上流端部でバルブ３０２に固定されている。例示的なアクセスバルブ３０２の本体は、アクセスバルブに（以下で説明する）管路バルブをしっかりと固定するためにネジ付き止り穴３０６の列を有する。
【００２８】
図１４は、挿入管路／ノズルおよび管路バルブのアセンブリ３０８を示している。アセンブリ３０８は、二重壁を有するノズル３１０を含み、このノズルは、（米国特許出願第１０／７３３６８９号に説明されているように）動作時にノズル壁の間で上流から下流に向かって容器内に冷却ガスを通過させることができる。ノズル３１０は、（以下で説明するように）組立時に管路バルブの本体の上流側および下流側の半部３１４，３１６の間に捕捉される上流フランジ３１２を有する。管路バルブは、さらにゲート３１８と一対のガイドレール３２０とを含む。ガスケット３２２が、アクセスバルブ本体の上流面と管路バルブ本体の下流面との間を密閉しうる。
【００２９】
例示的な組立順序では、（例えば、容器の組立時または運転停止時に）アクセスバルブが容器に予め設置される。残りの組立ステップは、（例えば、容器の動作中に）高温で実施可能である。アクセスバルブは、初めは閉じた状態である。１つまたはそれ以上のネジ付スタッド３３０を穴３０６（図１３参照）に螺合することができる。ガスケット３２２を定位置に配置してもよい。管路バルブ本体の下流側半部３１６は、カウンタボアによって位置決め可能であり、これらのカウンタボアは、スタッドと、アクセスバルブ本体にバルブの半部３１６をしっかりとボルト留めするようにカウンタボア内でスタッドに固定されたナット３３２と（図１５参照）、を受け入れる。ノズル３１０は、初めにゲート３１８に取り付けることができ、ゲート３１８は、ノズルの上流端を塞ぐ。例示的なゲートは、最初にノズルと位置あわせされていない開口部３３４を含む。ノズルは、ゲートの上流面に設けられるとともにゲートを貫通してノズルフランジ３１２内に延在するボルトを有する取付工具３３６によってゲートに保持可能である。ネジ付ガイドロッド３３８が、下流端部でバルブの半部３１６に設けられたネジ付き穴に取付可能である。これらのガイドロッドは、工具３３６の穴を貫通し、工具３３６は、ナット３４０によってガイドロッドに保持可能である。ナットは、ノズル３１０がバルブの半部３１６を通って、アクセスバルブのシール（図示省略）とともにシールを形成するまでアクセスバルブ内に入るように徐々に締めることができる。シールは、半部３１６とノズルとの間に圧力を加えるようにバルブの半部３１６内のポートにエアパージ管路（図示省略）を連結することによって補ってもよい。ノズルの下流端部がアクセスバルブのゲートに達すると、アクセスバルブを開くことができる。エアパージ管路によって加わる圧力は、ノズル周囲からの炉のガス漏れを防止するのを助ける。同様に、炉のガス漏れをさらに防止するために、追加のエアパージ管路（図示省略）をアクセス管路本体またはフランジに設けられたポートに連結することもできる。ナット３４０をさらに締めると、ノズル３１０がロッド３３８および工具３３６に案内されてさらに挿入される。このように締めることによって、最終的にゲート３１８とバルブの半部３１６とが接触して、ゲートの下流面がバルブの半部の上流面にぴったり接し、選択的にシール（図示省略）によって密閉される。続いて、ガイドレール３２０（図１６参照）が（例えば、ゲート３１８を捕捉してこのゲートの上流への移動を防ぐように管路バルブの下流半部３１６にボルト留めすることで）設置可能である。次に、工具３３６およびネジ付ロッド３３８を取り外すことができる。ゲート３１８は、レール３２０によって定位置に保持される。続いて、ボルト３４２（図１７参照）によって管路バルブの本体の上流半部３１４を設置することができ、これらのボルト３４２は、ゲートの周囲で下流半部３１６に設けられたネジ付き開口部内に延在する。上流半部３１４は、スタッド（図示省略）を挿入して隣接する管路部分の下流フランジを固定することができるネジ付き開口部３４４を有する。残りの管路部分は、隣接する管路部分とともにユニットとして予め組み合わせることができ、さらに組み立ててもよい。管路を完全に組み立てた状態で、管路バルブを（例えば、開口部３３４と管路の内部とを一致させるようにゲートを移動させるハンドル３４６によって）開くことができる。分解は、このプロセスを実質的に逆転させることで実行可能である。他の実施例では、管路バルブを省略して（挿入管路を使用して、または使用しないで）上流管路部分をアクセスバルブに直接固定してもよい。
【００３０】
本発明の１つまたは複数の実施例を説明したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに種々の変更を行うことができる。例えば、本発明は、種々の産業設備および種々の洗浄技術とともに使用するように設けることができる。既存の設備および技術の形態によって、特定の実施例の形態が影響されうる。従って、他の実施例も請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】炉の洗浄のために配置された複数のスートブロワと関連して設けられた産業炉の斜視図である。
【図２】図１の１つのスートブロワ側面図である。
【図３】図２のスートブロワの上流端部の部分切り欠き側面図である。
【図４】図２のスートブロワの主燃焼セグメントの長手方向断面図である。
【図５】図４のセグメントの端面図である。
【図６】初期段階における燃焼管路出口端部と炉のアクセス装置との組合せの部分断面図である。
【図７】最終段階における図６の組合せの部分断面図である。
【図８】初期段階における第２の燃焼管路出口端部と炉のアクセス装置との組合せの部分断面図である。
【図９】最終段階における図８の組合せの部分断面図である。
【図１０】初期段階における第３の燃焼管路出口端部と炉のアクセス装置との組合せの部分断面図である。
【図１１】最終段階における図１０の組合せの部分断面図である。
【図１２】最終段階における第４の燃焼管路出口端部と炉のアクセス装置との組合せの部分断面図である。
【図１３】第５のアクセス装置の説明図である。
【図１４】第５の燃焼管路出口端部の一部断面を示す分解説明図である。
【図１５】組立の第１の中間段階における図１３のアクセス装置と図１４の管路出口端部とを示す斜視図である。
【図１６】組立の第２の中間段階における図１５のアクセス装置と出口端部とを示す斜視図である。
【図１７】組立の最終段階における図１５のアクセス装置と燃焼管路出口端部とを示す斜視図である。
【図１８】第６の管路出口端部と炉のアクセス装置との組合せの部分断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１４０…第１のアクセス管路アセンブリ
１４２…バルブアセンブリ
１４４…シールアセンブリ
１４６…スペーサ管路
１４８…内側端部フランジ
１５０…外側端部フランジ
１５２…下流合わせ面
１５４…バルブの本体
１６０…本体の外側面
１６２…ゲート
１６４…シール部材
１６６…内側環状面
１７０…下流挿入管路
１７４…下流面
１７６…第２のバルブの本体
１７８…第２のバルブ
１８０…上流面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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