KR102076106B1 - 반응기에서 고체 입자의 분배 - Google Patents

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토탈 라피나쥬 쉬미
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Abstract

본 발명은, 고체 입자를 충전하기 위한 디바이스(10)를 지지하고 챔버에서 충전 디바이스를 유지하도록 배열되는 디바이스(30), 챔버의 충전에 관한 정보를 수집하도록 의도된 센서(46)를 지지하는 센서 지지 디바이스(40)를 포함하는, 고체 입자로 챔버를 충전하기 위하여 고체 입자를 분배하기 위한 시스템(1)에 관한 것으로, 이 고체 입자를 분배하기 위한 시스템은, 지지 디바이스와 센서 지지 디바이스가 고체 입자 충전 디바이스 상에 장착될 수 있는 한편 이러한 충전 디바이스에 관하여 움직일 수 있도록 배열된다.

Description

반응기에서 고체 입자의 분배{DISTRIBUTION OF SOLID PARTICLES IN A REACTOR}
본 발명은 챔버에서, 특히 반응기에서 고체 입자의 분배에 관한 것이다.
분할된 상태에서 고체 입자로 특히 화학, 전기 화학, 석유 또는 석유 화학 형태의 반응기를 충전하는 것은 공지되어 있다. 이러한 입자는 예를 들어 볼, 그레인, 실린더, 필렛, 로드의 형태를 하거나 또는 임의의 다른 형태를 할 수 있으며, 대체로 비교적 작은 치수를 가진다.
입자는 특히 고체 촉매의 그레인일 수 있으며, 고체 촉매의 그레인은 대체로 규칙적인 형태로 또는 그 치수가 수십 밀리미터 내지 수 센티미터까지 사례별 기본으로 변할 수 있는 모노 생크(mono-shank) 또는 멀티 생크(multi-shank) 로드의 형태로 압출되고 생산된다.
본 상세한 설명의 나머지에서 보다 특별히 참조되는 화학 반응기에서 촉매 그레인의 이러한 사용은 "밀집 충전(dense charging)"으로서 공지되었다. 그러나, 설명된 디바이스는 반응기 또는 다른 원통형 챔버에서 고체 입자의 충전 작업의 상황에서 보다 일반적으로 사용될 수 있다.
용어 "밀집 충전"은 최소 공간 내로 및 가능한 가장 균질하고 균일한 방식으로 최소 시간에 최대의 고체 입자가 충전되는 것을 가능하게 하기 위하여 최적화된 레인 이펙트(rain effect)의 수단에 의해 수행되는 충전 작업을 지칭하도록 의도된다.
문헌 WO 2010/076522(Cottard 등)는 챔버에 있는 고체 입자를 위한 분배 디바이스의 예를 개시한다.
이러한 분배 디바이스는 반응기의 정상 및 반응기의 중심에 위치된 반응기의 충전 개구에 설치된다.
반응기 내로 이미 낙하된 고체 입자의 레벨을 측정하기 위하여, 특히 충전 작업 동안 반응기 내부를 측정하기 위한 하나 이상의 프로브(또는 센서)를 배열하는 것이 가능하다. 보다 일반적으로, 프로브들은 챔버에서 고체 입자의 충전의 모니터링에 관한 파라미터를 측정하기 위하여 반응기 내부에 설치된다.
그럼에도 불구하고, 반응기에서, 특히 분배 디바이스 및 프로브 지지부를 포함하는 이러한 분배 시스템의 설치는 수행하는데 비교적 복잡할 수 있다. 이러한 형태의 설비의 작업자가 직면할 수 있는 주요 제약 조건 중 하나는 플레이트, 열전쌍 및 이러한 요소들을 위한 지지부를 수용할 수 있는 반응기의 내부 공간 요구조건과 관련되며, 이는 때때로 지나치다. 그러므로, 이러한 제약 조건은 그 설치 및 조정 작업을 위하여 작업자가 분배 디바이스를 조종하도록 이용할 수 있는 작은 공간과 관련된다.
챔버에서 고체 입자 분배 시스템의 위치 선정에서 보다 큰 유연성이 필요하다.
고체 입자로 챔버, 예를 들어 반응기를 충전하기 위한 고체 입자 분배 시스템이 제안된다. 이 시스템은:
- 챔버에서 충전 디바이스의 유지을 보장하도록 배열된, 고체 입자용 충전 디바이스를 위한 유지 디바이스,
- 챔버의 충전에 관련한 정보를 취득하도록 의도된 센서를 지지하기 위한 센서 지지 디바이스를 포함한다.
고체 입자 분배 시스템은 상기 유지 디바이스와 상기 센서 지지 디바이스가 고체 입자 충전 디바이스 상에 장착될 수 있는 한편 이러한 충전 디바이스에 관하여 움직일 수 있도록 배열된다.
이러한 방식으로, 센서 지지 디바이스와 유지 디바이스의 위치 선정의 이러한 자유는, 반응기에서의 환경과 관련되고 특히 열전쌍 등에 관하여 반응기의 내부 배열의 공간적 요구조건과 관련된 제약 조건으로부터 적어도 부분적인 자유를 허용할 수 있다.
이러한 배열은 반응기에서 이러한 고체 입자 분배 시스템의 설치 기간이 단축되는 것을 가능하게 할 수 있다. 촉매가 충전되거나 재충전되어야만 하는 유닛의 휴지 시간을 단축시키는 것이 상당한 절약을 가능하게 할 수 있기 때문에, 이러한 것은 예를 들어 정제소에서 산업적인 적용에 특히 유익할 수 있다.
또한, 고체 입자로 충전하기 위한 디바이스에 관련한 위치 선정의 이러한 용이성 때문에, 이러한 배열은 종래 기술에서보다 환경에 더욱 용이하게 적응될 수 있다. 또한, 이에 의해, 분배 디바이스가 적소에 배치되면 더욱 안전한 방식으로 반응기에서 고정 상태로 유지되기 때문에, 설치의 신뢰성은 증가될 수 있다.
센서 지지 디바이스를 움직이는 이러한 가능성은 센서(들)의 위치가 취득되는 데이터에 따라서 조정되는 것을 더욱 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 큰 지름을 갖는 반응기를 위하여, 보다 작은 지름을 갖는 반응기를 위한 것보다 많이 센서를 방사상으로 편향시키는 것이 가능하다.
센서 유지 디바이스 및/또는 센서 지지 디바이스는 충전 디바이스 상에 직접, 또는 간접적으로, 즉 하나 이상의 다른 구성요소를 경유하여 장착될 수 있다.
대체로, 본 출원에서, 용어 "~상에(on)"는 "~상에 직접적으로"와 "~상에 간접적으로" 양자 모두를 의미하는 것으로 이해되도록 의도된다.
센서 유지 디바이스 및/또는 센서 지지 디바이스는 제거 가능할 수 있으며, 즉 이러한 디바이스 중 한쪽 및/또는 다른 쪽과 충전 디바이스 사이의 연결은 충전 디바이스가 여전히 반응기 내에 있는 동안 제거를 가능하게 하기 위하여 작업자에 의해 용이하게 풀려질 수 있거나, 또는 제거 불가능하며, 즉 이러한 연결은 풀려질 수 없거나 또는 이러한 연결의 풀림(disengagement)은 언록킹(unlocking) 작업을 수반한다.
본 발명은 허용된 운동(들)의 형태 또는 방향(들)에 의해 결코 한정되지 않는다. 예를 들어, 다음과 같은 것들이 가능하도록 배열된 고체 입자 분배 시스템을 제공하는 것이 가능하다:
충전 디바이스에 관한 센서 지지 디바이스 및/또는 센서 유지 디바이스의,
- 즉, 충전 시스템의 세로축을 따르는 수직 운동, 이러한 세로축은 시스템이 반응기에 설치될 때 중력 벡터의 방향과 평행하거나 또는 실질적으로 평행하며,
- 이러한 세로축을 중심으로 하는 회전 운동,
- 이러한 세로축에 관계한 방사 운동, 및/또는
- 다른 운동.
본 발명은 또한 센서 유지 디바이스 및 센서 지지 디바이스가 충전 디바이스 상에 장착되는 방식에 의해 한정되지 않는다.
분배 시스템은 예를 들어 충전 디바이스에 센서 유지 디바이스 및/또는 센서 지지 디바이스를 고정하기 위하여 충전 디바이스, 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스에 고정적으로 연결되는 집게를 포함할 수 있다.
대안적으로, 클립-피팅 수단(clip-fitting means), 더브테일의 형태를 하는 레일 시스템 등을 제공하는 것이 또한 가능하다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 분배 시스템은 충전 디바이스에 고정적으로 연결되는 지지 요소를 포함할 수 있다. 분배 시스템은, 이러한 지지 요소가 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스를 지지할 수 있는 한편, 이러한 지지 요소에 관하여 이러한 센서 지지 디바이스 및/또는 이러한 유지 디바이스의 상대 운동(들)을 허용하도록 배열될 수 있다.
충전 디바이스에 고정적으로 연결된 이러한 지지 요소는 반응기에서 충전 디바이스의 도입을 방해하지 않도록 충분히 콤팩트할 수 있다. 예를 들어, 이러한 지지 요소의 방사 방향으로의 두께는 10 ㎝ 미만, 유익하게 5 ㎝ 미만, 유익하게 3 또는 4 ㎝에 근접할 수 있다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스의 허용된 움직임은 지지 요소에 관하여 계속될 수 있다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스는 지지 요소와의 할주 연결을 형성할 수 있다.
그러므로, 시스템의 설치 동안 움직임들은 작업자가 수행하는데 비교적 용이할 수 있다.
예를 들어, 지지 요소는 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스가 슬라이딩할 수 있는 레일을 형성할 수 있다.
대안적으로, 또 다른 형태의 비강성(non-rigid) 연결, 예를 들어 볼 및 소켓 연결, 환형 연결 등을 제공하는 것이 가능하게 된다.
지지 요소는 충전 디바이스와 일체일 수 있거나 또는 예를 들어 스크루 또는 다른 방법을 사용하여 이러한 충전 디바이스에 고정될 수 있었다.
본 발명은 지지 요소가 충전 디바이스에 고정적으로 연결되는 방식에 의해 결코 한정되지 않는다.
예를 들어, 지지 요소는 둥근 형태, 예를 들어 원형 링을 포함할 수 있으며, 링은 충전 디바이스에 고정적으로 연결되고, 센서 유지 디바이스 및/또는 센서 지지 디바이스를 지지하도록 배열되어서, 이러한 센서 유지 디바이스 및/또는 센서 지지 디바이스는 이러한 원형 링 상에서, 그러므로 충전 디바이스 주위에서 슬라이딩할 수 있다.
다수의 지지 요소들, 예를 들어 센서 지지 디바이스를 지지하기 위하여 원형 링과 유지 디바이스를 지지하기 위하여 다른 원형 링을 제공하는 것이 가능하다. 그러나, 유익하게, 단일 원형 링은 단순화 및 경량화의 목적을 위해 제공될 것이다.
유익하게 그리고 비제한적인 방식으로, 고체 입자 분배 시스템은 유지 디바이스에 또는 센서 지지 디바이스에 고정적으로 연결되는 하나(또는 그 이상)의 고정 플레이트(들)를 포함할 수 있다. 지지 요소 상에서 슬라이딩하도록 장착되는 이러한 고정 플레이트는 지지 요소에 센서 유지 디바이스 또는 센서 지지 디바이스를 적응시키기 위한 요소를 일정 정도 구성한다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 고체 입자 분배 시스템은 센서 지지 디바이스의 높이를 조정하기 위한 수단 및/또는 유지 디바이스의 높이를 조정하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
센서 지지 디바이스의 높이 조정은 특히 예상되거나 또는 측정된 충전 프로파일에 더욱 잘 적응되기 위하여 센서의 높이가 조정되는 것을 가능하게 할 수 있다.
유지 디바이스의 높이 조정은 분배 시스템의 수직 위치가 조정되는 것을 가능하게 할 수 있고, 특히 반응기에 대하여 내부에 있는 플레이트의 다양한 두께에 대한 적응을 가능하게 할 수 있다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 시스템은 경사도를 조정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 유익하게, 경사도를 조정하기 위한 수단은 유지 디바이스의 적어도 일부의 높이를 변경하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 그 단부에서 지지부 상에 배치되기 위한 수단, 예를 들어 선회형 발들(swivel type feet)을 갖는 아암들을 제공하는 것이 가능하고, 이 수단은 예를 들어 나사봉 또는 다른 수단을 사용하여 높이에 관하여 조정 가능하다.
이러한 경사도의 조정은 특히 반응기에서 설치 후에 분배 시스템의 수평 상태가 조정되는 것을 가능하게 한다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 고체 입자 분배 시스템은 각도 측정 디바이스, 예를 들어 버블형 레벨 센서를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 각도 측정 디바이스는 반응기에서 충전 디바이스를 위치시키는 것을 도울 수 있다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스는 비제거 가능한 방식으로 지지 요소에 고정될 수 있다. 즉, 이러한 고정은 이러한 디바이스들의 간단한 마찰(traction)의 수단에 의해 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스의 제거를 방지한다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 고체 입자 분배 시스템은 지지 요소에 대한 센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스의 고정을 보장하기 위하여 록킹 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 요소 주위에 센서 지지 디바이스(또는 유지 디바이스, 각각)를 록킹할 수 있기 위하여 축을 중심으로 선회하거나 세로 방향으로 슬라이딩할 수 있는 폐쇄 부재를 제공하는 것이 가능하다.
센서 지지 디바이스 및/또는 유지 디바이스는 제거 가능한 방식으로 지지 요소에 고정될 수 있다. 예를 들어, 이러한 디바이스의 한쪽 및/또는 다른 쪽이 지지 요소 상에 배치되기 위한 준비를 만들고 지지 요소로부터 이러한 디바이스의 제거가 간단한 파지 및 마찰 수단에 의해 허용되도록 만드는 것이 가능하다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 유지 디바이스는 환경과 협동하도록 의도된 유지 수단, 예를 들어 집게, 선회형 발, 또는 다른 수단을 포함할 수 있다.
유지 디바이스는 유지 수단이 충전 디바이스에 대해 측면으로 편향되도록 배열될 수 있다.
예를 들어, 유지 수단은 수십 ㎝, 심지어 수 m까지 충전 디바이스로부터 멀리 있을 수 있다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 유지 디바이스는 로드를 포함할 수 있다. 이러한 로드는 한쪽 단부에서 충전 디바이스 상에 장착될 수 있는 한편, 다른 쪽 단부는 유지 수단에, 예를 들어 선회형 발에 고정적으로 연결된다.
이러한 로드는 서로에 관하여 슬라이딩할 수 있는 다수의 부분들을 유익하게 포함할 수 있으며, 예를 들어 그 2개의 부분은 다른 것에서 하나가 슬라이딩할 수 있다. 그러므로, 로드의 길이는 조정 가능하다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 센서 지지 디바이스는 센서가 충전 디바이스에 대하여 측면으로 편향되도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 센서(들)는 수십 ㎝, 심지어 수 m까지 충전 디바이스로부터 멀리 있을 수 있다.
그러므로, 시스템은 스페이서 요소, 예를 들어 로드, 아암, 구동 체인 또는 다른 수단을 포함할 수 있고, 이것들은 2개의 단부들 사이에서 연장하고, 이러한 단부들 중 하나는 충전 디바이스 상에 장착되고, 이러한 단부들 중 다른 것은 유지 수단 또는 하나 이상의 센서들에 고정적으로 연결된다. 스페이서 요소들의 가동성 특징은 설치의 용이성, 측정된 데이터의 보유 및 품질이 조정되는 것을 가능하게 할 수 있다.
유익하게, 그리고 비제한적인 방식으로, 센서 지지 디바이스는 구동 체인을 가이드하기 위한 요소를 포함할 수 있다. 이러한 가이드 요소는 구동 체인에 대해 90°에 근접한 각도 또는 다른 각도를 적용하기 위해 회전에 관하여 이러한 체인을 가이드하도록 형상화될 수 있다.
용어 "90°에 근접한"은 45°내지 135°, 유익하게 70°내지 110°, 유익하게 80°내지 100°, 유익하게 89°내지 91°로 이해되도록 의도된다. 각도는 물론 90°일 수 있다.
고체 입자를 분배하기 위한 시스템은 유익하게 충전 디바이스를 추가로 포함할 수 있다.
분배 시스템은 하나 이상의 유지 디바이스들, 및 하나 이상의 센서 지지 디바이스들을 포함할 수 있다.
챔버에서 고체 입자 분배 시스템을 위한 센서 지지 디바이스가 추가로 제안되며, 이러한 센서는 챔버의 충전에 관한 정보를 취득하도록 의도된다. 이러한 센서 지지 디바이스는 센서를 지지하도록 의도된 구동 체인을 가이드하기 위한 요소를 포함하며, 이러한 가이드 요소는, 이러한 가이드 요소의 출구에 있는 체인의 일부가 가이드 요소의 입구에 있는 체인의 일부의 방향과 다른 방향으로 연장하도록(길이를 따라서) 구동 체인을 가이드하기 위하여 형상화된다.
이러한 방식으로, 가이드 요소의 입구에서 제1 방향으로의 움직임으로 체인을 도입하는 것이 가능하고, 가이드 요소의 출구에서, 체인은 제1 방향과 평행하지 않고 예를 들어, 제1 방향에 직각인 제2 방향으로의 움직임을 가진다. 그러므로, 가이드 요소는 대체로 엘보우 형상일 수 있다.
제1 방향은 예를 들어 중력 벡터의 방향에 근접할 수 있는 한편, 제2 방향은 방사 방향에 근접할 수 있다. 그러므로, 예를 들어 가이드 체인의 단부에 근접하여 배치된 센서는 측면으로 편향될 수 있는 반면에, 체인은 수직에 근접한 운동에 따라서 도입된다.
챔버, 예를 들어 반응기에 고체 입자 분배 시스템을 설치하기 위한 방법이 추가로 제안되며, 이러한 고체 입자 분배 시스템은 챔버에서 충전 디바이스의 유지를 보장하도록 배열되는 유지 디바이스, 및 챔버의 충전에 관한 정보를 취득하도록 의도된 센서를 지지하는 센서 지지 디바이스를 포함한다. 상기 방법은 충전 디바이스 상에 센서 지지 디바이스와 유지 디바이스를 조립하는 단계, 챔버 내부의 환경, 예를 들어, 반응기의 환경 및/또는 반응기의 충전 프로파일의 예상되는 형상에 적응되기 위하여 충전 디바이스에 관하여 센서 지지 디바이스와 유지 디바이스가 움직이는 단계를 포함한다. 특히, 반응기의 지름에 따라서 움직임을 제공하는 것이 가능하다.
본 출원에서, 용어 "정상", "바닥", "상부", "하부", "수직", "수평", "측면", "위", "아래" 등은 정상적인 사용 상태 하에 배치된, 즉 그 세로축이 중력 벡터의 방향으로 배향된 분배 시스템에 대하여, 이러한 용어들의 종래의 의미(즉, 수직 방향 및 중력 벡터의 방향, 이러한 중력 벡터는 정상으로부터 바닥으로 배향된다)로 정의된다. 물론, 시스템은 특히 그 운반 동안 상이하게 배향될 수 있다.
본 발명은 이하의 도면을 참조한 비제한적인 실시예를 통하여 더욱 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체 입자 분배 시스템의 예의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 분배 시스템을 위한, 지지 요소 상에 장착된 센서 지지 디바이스의 예의 플레이트의 사시도이다.
도 2b는 지지 요소 상에 장착된, 이러한 플레이트의 또 다른 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분배 시스템을 위한, 유지 디바이스의 예의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 분배 시스템의 센서 지지 디바이스의 가이드 조립체 및 플레이트, 지지 요소, 및 샤프트의 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 조립체의 또 다른(부분) 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 분배 시스템을 위한 가이드 조립체의 분해도이다.
도면들에서는 동일한 도면부호들이 동일 또는 유사한 요소들을 지시하도록 사용될 수 있다.
도 1을 참조하여, 고체 입자 분배 시스템(1)은 도시되지 않은 반응기 내로 촉매의 압출물의 고체 입자, 예를 들어 볼을 도입하도록 형상화된 충전 디바이스(10)를 포함한다. 이러한 충전 디바이스(10)는 입구(11)로부터 출구(12)로 고체 입자의 순환을 위한 통로를 한정한다.
이 실시예에서, 예를 들어, 충전 디바이스(10)의 출구에 배열된 스트랩의 형태를 하는 블레이드(19)들은 고체 입자가 반응기에서 더욱 잘 분배되는 것을 가능하게 한다.
충전 디바이스(10)는 금속으로 만들어진 본체(13), 또는 샤프트와, 고체 입자를 충전 디바이스에 공급하도록 의도된 공급 장치(14, feeder)를 포함한다. 이러한 공급 장치(14)는 하부 금속 링(15), 및 상부 금속 링(16)을 포함한다. 이러한 상부 링(16)은 대체로 중공 튜브의 형태를 하는 금속 발 연장부(17) 상에 장착된 지지 링(18)에 고정된다.
이 예에서 원형 금속 링(10)의 형태를 하는 지지 요소는 충전 디바이스(10) 상에 장착된다. 이러한 링(20)은 구멍(도 2b에서 도면부호 28로 지시됨)들을 통해 스크루의 수단에 의해 충전 디바이스(10) 상에 고정적으로 연결된다.
도 2b에서 상세히 도시된 바와 같이, 원형 링(20)은, 이러한 링(20)이 대체로 원통형인 디바이스에 고정될 때, 오목부(21)들이 링(20)의 내부면(22)과 원통 사이에 한정되는 형상을 가진다.
이러한 것은 원형 링(20)이 돌출부(23)를 포함하기 때문이며, 이 돌출부는 정사각형 또는 직사각형 단면을 가지며 대체로 실린더의 형태를 하는 충전 디바이스의 외부면과 접촉하도록 의도된다.
고정 요소들은 분배 시스템을 위한 유지 디바이스가 반응기에 고정되고 센서 지지 디바이스들이 고정되는 것을 가능하게 하기 위하여 이러한 오목부(21) 내로 도입될 수 있으며, 이러한 센서들은 반응기의 충전 동안 정보가 취득되는 것을 가능하게 한다.
도 1로 복귀하여, 분배 시스템은 원형 링(20) 상에 장착되는 3개의 유지 디바이스(30)들을 포함한다. 각각의 유지 디바이스는, 원형 링 상에 장착되고 발 연장부(17)를 지지하는 고정 플레이트(31)를 포함한다.
금속으로 만들어진 고정 아암(33)이 이러한 발 연장부(17)에 고정된다. 이러한 고정 아암(33)은 슬라이딩 부재(34)와, 슬라이딩 부재(34) 내부에서 슬라이딩할 수 있는 슬라이딩 부재 연장부(35)를 포함한다.
이 예에서, 유지 디바이스는 슬라이딩 부재(34)의 단부에 있는 가이드 링(36)을 포함하고, 가이드 링은 발 연장 튜브(17) 상에 장착될 수 있다. 구멍(도 3에서 도면부호 38로 지시된)은 높이에 관하여 록킹을 위해 이러한 가이드 링을 통해 연장한다.
이러한 방식으로, 아암(33)은 발 연장부(17)로 삽입될 수 있다. 각 아암(33)의 높이에 관하여 조정이 도시되지 않은 핀을 사용하여 수행될 수 있도록, 서로 규칙적으로 이격된 구멍(도 3에서 도면부호 32로 지시된)들은 이러한 발 연장부(17)를 통해 연장한다.
도 3은 유지 디바이스들 중 하나를 보다 상세한 방식으로 도시한다. 고정 플레이트(31)는 그 하부 부분(39)에서 U-자 형상의 단면을 가지며, U의 분기는 원형 링(20)의 오목부(21)에 수용될수 있는 자유 단부를 갖는다.
원형 링(20)의 하부 가장자리(도 2b에서 도면부호 24로 지시된)가 이러한 U-자 형상 부분(39) 내에 수용되도록 이러한 플레이트(31)가 설치된 후에, 폐쇄 부재(37)는 원형 링(20) 주위에 플레이트(31)를 록킹하기 위하여 하강된다. 이러한 방식으로, 플레이트(31)는 세로축을 중심으로 하는 회전 운동과 함께 원형 링(20)을 따라서 슬라이딩할 수 있다. 플레이트(21)는 링(20)과의 활주 연결을 국부적으로 한정한다. 이러한 링(20)이 원형이기 때문에, 플레이트는 충전 디바이스가 움직일 때 충전 디바이스(10)를 중심으로 하는 회전 운동을 갖는다.
도 1로 복귀하여, 분배 시스템은 3개의 센서 지지 디바이스(40)들을 추가로 포함하며, 도면이 과도하지 않게 하기 위하여 그 중 단지 하나만이 도 1에 도시된다.
보다 많은 센서 지지 디바이스들, 예를 들어 5개, 또는 그 이하의 센서 지지 디바이스들, 예를 들어 단지 하나의 센서 지지 디바이스를 제공하는 것이 가능하다. 대체로, 본 명세서에서, "하나의"는 "하나 이상의"를 의미하도록 의도된다.
각 센서 지지 디바이스는 유지 디바이스(30)들의 플레이트(31)들과 동일한 형태의 대응 고정 플레이트(41)를 포함한다. 플레이트(31, 41)들은 금속으로 만들어진다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 센서 지지 디바이스(40)들의 고정 플레이트(41)들은 그 하부 부분에 위치된 하나 이상의 폐쇄 부재(47)(들)이 배열되어서, 이러한 플레이트(41)들을 링(20)에 고정하기 위하여, 이러한 부재(47)들은 수직 슬라이딩 운동의 수단에 의해 상승된다. 스크루 또는 캠 형태의 도시되지 않은 블로킹 수단은 예를 들어 중력의 결과로서 부재(47)가 낙하하는 것을 방지한다.
그러므로, 플레이트(31, 41)들은 각각 U-자 형상 부분(39, 49), 반대편의 이러한 U-자 형상 부분(39, 49), U-자 형상 부분(39, 49)에 접근할 수 있기 위하여 플레이트(31, 41)들 상에서 슬라이딩하도록 장착되는 하나 이상의 폐쇄 부재(37, 47)들을 포함한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여, 이 도면들에 도시된 플레이트(41)는 대체로 엘보우 형상의 가이드 요소의 한쪽 측부와 다른쪽 측부에 배열되는 2개의 부재들을 포함한다.
그러므로, 센서 지지 디바이스(40)는 플레이트(41) 상에 장착된 가이드 요소(42)와 구동 조립체(43)를 포함한다.
가이드 요소는 그 단부에 센서(도 1에서 도면부호 46으로 지시된)가 고정될 수 있는 구동 체인(도 1에서 도면부호 45로 지시된)을 수용할 수 있다.
구동 체인은 실질적으로 수직 움직임(화살표에 따라서)으로 가이드 요소(42)의 통로 내로 도입되고, 실질적으로 방사 움직임(화살표에 따라서)으로 빠져나간다.
구동 조립체(43)는 가이드 조립체(42)를 통해 체인을 구동할 수 있도록 배열된다.
가이드 조립체(42)는 대응하는 고정 플레이트(41) 상에 장착된다. 특히, 가이드 조립체는 이러한 조립체(42)의 구멍(도 5에서 도면부호 425, 425'로 지시된)들을 통하여 스크루의 수단에 의해 고정 플레이트에 고정적으로 연결된다.
도 5를 참조하여, 가이드 조립체는 금속으로 만들어진 2개의 가이드(421, 422)들을 조립하는 것에 의해 얻어진다. 이러한 조립체는 구동 체인을 지지하고 가이드하도록 배열된다. 이러한 구동 체인은 금속으로 만들어질 수 있다.
가이드 조립체는 상부 레일(421), 하부 레일(422), 2개의 금속 가이드 하우징(423, 424)들, 및 2개의 테프론 플랜지(426, 427)들을 포함한다.
2개의 레일(421, 422)들은 구동 체인의 링크의 롤러들이 가이드되는 허용한다.
2개의 하우징(423, 424)들은 가이드 조립체를 측면으로 폐쇄하고, 조립체의 내구력을 보장한다. 이러한 하우징(423, 424)들은 테프론 플랜지(426, 427)들과 함께 체인의 측면 유지를 보장하고, 이러한 체인의 끼임(jamming)을 유발할 수 있는 선회 동작을 방지한다.
가이드 조립체는 충전 디바이스에 대하여 센서들의 거리를 조정하기 위하여, 구동 체인의 수직 병진 운동을 수평 병진 운동으로 변환할 수 있기 위하여 대체로 L-자 형상이다.
가이드 조립체의 수평 부분 또는 L의 베이스는 그 구조에 영향을 미침이 없이 구획화(sectioning)의 수단에 의해 그 길이를 조정할 수 있도록 구성된다.
도 4a, 도 4b 및 도 5(도면부호 421에 대하여)로 복귀하기 위하여, 스크루의 수단에 의해 가이드 조립체(42)의 하부 레일(422)에 고정적으로 연결된 구동 조립체(43)는 도면에 도시될수 없는 구동 피니언, 도면에 도시될 수 없는 2개의 크로스 부재들, 도면에 도시될 수 없는 2개의 롤러들, 2개의 하우징(423, 433)들 및 구동축(431)을 포함한다.
통합된 스톱을 구비한 2개의 롤러들은 구동축의 한쪽 측부 및 다른쪽 측부에 배열되고, 각 롤러는 대응하는 크로스 부재의 결과로서 이러한 피니언으로부터 이격된다.
이러한 조립체는 예를 들어 소켓 렌치 형태 또는 크랭크의 도구를 사용하여 작동될 수 있다.
구동 체인 및 대응 가이드의 사용의 결과로서, 체인이 반응기의 세로축과 평행한 수직축에 있을 때 그 공간적 요구조건이 상당히 감소되는 센서 지지부는 비교적 적은 제약을 수반하는 방식으로 설치될 수 있으며, 이러한 것은 대신에 환경이 공간적 요구조건 및/또는 공간의 부족의 관점에서 특정 제약을 수반할 때 특히 유익할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 입자 분배 시스템을 설치하기 위한 방법의 예가 지금 설명될 것이다.
먼저, 원형 링(20)은 스크루의 수단에 의해 충전 디바이스의 샤프트(10)에 고정적으로 연결된다. 그런 다음, 샤프트와 링을 포함하는 조립체는 반응기의 상부 부분에 있는 개구를 통해 반응기 내로 하강된다.
두번째로, 작업자는 유지 디바이스(30)들 및 센서 지지 디바이스(40)들의 고정 플레이트(31, 41)들을 가져온다. 이러한 플레이트들은 링(20)을 따라서 슬라이딩 가능하도록 링(20)에 고정된다. 이러한 레일 시스템은 플레이트(31, 41)들을 위치시키는 작업자를 위하여 비교적 용이한 조작 작업을 허용한다.
실시예에서, 반응기 내로 충전 디바이스를 하강하기 전에 이러한 플레이트(31, 41)들이 고정될 준비를 만드는 것이 가능하게 된다.
발 연장부(17)는 그런 다음 고정 플레이트(31)들 상에 설치된다. 도 3을 참조하여, 이러한 것은 각 플레이트(31)가 대응하는 발 연장부(17)의 하단부를 수용하기 위하여 플레이트(31)의 몸체와 일체인 용기(310)를 한정하기 때문이다. 이러한 용기(210)는 플레이트(31)상에 있는 발 연장부(17)의 핀(도시되지 않음)을 사용하여 록킹하기 위한 구멍(311)을 한정한다.
아암(33)들은 그런 다음 이러한 발 연장부(17)들 상에 장착된다. 작업자는 원형 링(20)의 레일들을 따라서 대응하는 플레이트들을 움직이는 것에 의해 이러한 아암들의 각도 운동을 조정할 수 있다. 또한, 발 연장부(17)들을 따라서 가이드 링(36)을 움직이는 것에 의해 이러한 아암(33)들의 높이를 변경하는 것이 가능하다.
아암(33)들은 발 연장부(17)에 고정되는 단부의 반대편 그 단부에서, 반응기에 대한 고정 수단, 예를 들어, 반응기의 플레이트 상에 배치되도록 의도된 선회형 발(50)들을 포함할 수 있다.
그러므로, 작업자는 충전 디바이스(10)를 가장 잘 설치하기 위하여 이러한 아암(33)들의 높이 및 배향을 조정할 수 있다.
또한, 이러한 아암(33)들의 길이는 구성요소(34, 35)들의 다른 것에서 하나를 슬라이딩시키는 것에 의해 조정될 수 있다. 도시되지 않은 록킹 캠들은 슬라이딩 부재 연장부(35)가 슬라이딩 부재(34)에 관하여 록킹되는 것을 가능하게 한다.
충전 시스템은 도시되지 않은 레벨 센서를 추가로 포함할 수 있으며, 레벨 센서는 설치될 때 충전 디바이스(10)의 배향에 관한 측정치를 제공할 수 있다. 이러한 측정치로부터, 작업자는 충전 디바이스(10)의 수평 상태를 보장하기 위하여 아암(33)들을 선택적으로 재위치시킬 수 있다. 이러한 미세 조정은 조정 휠(51)과 나사봉(52)을 사용하여 수행될 수 있으며, 이러한 것은 관절식 발(50)과 이러한 발(50)이 장착되는 슬라이딩 부재(34) 사이의 거리가 조정되는 것을 가능하게 한다.
하부 링(15), 상부 링(16)을 설치하고 이러한 상부 링 상에 공급 장치(14)를 설치하는 것이 가능하다.
충전 디바이스가 반응기에서 적소에 설치되고 고정된 후에, 센서 지지 디바이스(40)들이 장착될 수 있다. 충전 디바이스(10)가 적소에 고정된 후에, 또는 반응기 내로 하강되기 전에, 또는 상이한 시간에, 가이드 요소(42)들과 구동 조립체(43)들이 고정 플레이트(41)들 상에 장착되기 위한 준비를 만드는 것이 가능하다.
센서 지지 디바이스(40)들은 구동 조립체(43)들과 가이드 요소(42)들에 대응하는 구동 체인(45)을 삽입하는 것에 의해 비교적 용이하게 설치될 수 있다. 이러한 구동 체인들의 길이는 구동 조립체(43)의 구동축(431)을 회전시키는 것에 의해 반응기, 그러므로, 모니터링될 촉매의 베드의 지름에 따라서 조정될 수 있다.
끝으로, 외부 케이싱에 각각의 센서를 연결하기 위하여 전기 접속부를 설치하는 것이 가능하여서, 이러한 센서들로부터 기원하는 신호는 판독되어 처리될 수 있다. 예를 들어, 특히 전기 와이어, 구동 체인의 적어도 일부를 따라서 분배 시스템에 이러한 전기 와이어를 클립-끼워맞춤을 위한 수단, 또는 당업자의 능력 내에서 임의의 다른 수단을 사용하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 고체 입자로 챔버를 충전하기 위한 고체 입자 분배 시스템(1)으로서,
    상기 챔버에서 충전 디바이스의 유지을 보장하도록 배열된, 고체 입자용 충전 디바이스(10)를 위한 유지 디바이스(30), 및
    상기 챔버의 충전에 관련한 정보를 취득하도록 의도된 센서(46)를 지지하기 위한 위한 센서 지지 디바이스(40)를 포함하며,
    상기 고체 입자 분배 시스템은, 상기 유지 디바이스 및 상기 센서 지지 디바이스가 고체 입자 충전 디바이스 상에 장착될 수 있는 한편 상기 충전 디바이스에 대하여 이동할 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 디바이스(10)에 고정적으로 연결되는 지지 요소(20)를 더 포함하며, 상기 지지 요소는 상기 유지 디바이스(30) 및 상기 센서 지지 디바이스(40) 중 적어도 하나를 지지하도록 배열되어, 상기 유지 디바이스 및 상기 센서 지지 디바이스 중 적어도 하나가 상기 지지 요소를 따라서 슬라이딩할 수 있는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 요소는 원형 링(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 유지 디바이스(30) 및 상기 센서 지지 디바이스(40) 중 적어도 하나에 고정적으로 연결되고, 상기 지지 요소(20) 상에서 슬라이딩하도록 장착되는 고정 플레이트(31, 41)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 지지 요소(20) 상에 상기 유지 디바이스(30) 및 상기 센서 지지 디바이스(40) 중 적어도 하나를 록킹하기 위한 수단(37, 47)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 디바이스(10)에 대하여 상기 유지 디바이스(30)의 높이를 조정하기 위한 수단(17, 36)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 지지 디바이스(40)는 상기 센서를 상기 충전 디바이스(10)에 대하여 측면으로 이격시키기 위한 스페이서 요소(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스페이서 요소는 구동 체인(45)을 포함하며,
    상기 센서 지지 디바이스는 상기 구동 체인을 가이드하기 위한 가이드 요소(42)를 포함하고, 상기 가이드 요소는, 상기 가이드 요소의 출구에 있는 상기 체인의 일부가 상기 가이드 요소의 입구에 있는 상기 체인의 일부의 방향과 다른 방향으로 연장되도록, 상기 구동 체인을 가이드하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드 요소는 상기 구동 체인을 수용하기 위한 통로를 한정하고, 상기 통로는 45°내지 135°를 형성하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템.
  10. 챔버에서 충전 디바이스의 유지를 보장하도록 배열되는 유지 디바이스, 및 상기 챔버의 충전에 관한 정보를 취득하도록 의도된 센서를 지지하는 센서 지지 디바이스를 포함하는 고체 입자 분배 시스템을 상기 챔버에 설치하는 방법으로서,
    상기 충전 디바이스 상에 상기 센서 지지 디바이스 및 상기 유지 디바이스를 조립하는 단계, 및
    상기 챔버 내부의 환경, 및 모니터하는 것이 필요한 고체 입자의 베드의 지름 중 적어도 하나에 적응되도록, 상기 센서 지지 디바이스 및 상기 유지 디바이스가 상기 충전 디바이스에 대하여 이동되는, 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 입자 분배 시스템을 챔버에 설치하는 방법.
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