СТОЯК, ВЫПОЛНЕННЫЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ КОМПЕНСАЦИИ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ, И СОДЕРЖАЩАЯ ЕГО СЕКЦИЯ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ СИСТЕМЫ РЕАКТОРА Российский патент 2025 года по МПК B01J8/12 B01J8/18 B01J8/26 C10G11/18 

Перекрестные ссылки на смежные заявки

[0001] Настоящая заявка испрашивает преимущество и приоритет по заявке на патент США №63/126,094, поданной 16 декабря 2020 г. и озаглавленной «Стояки, выполненные с возможностью компенсации теплового расширения», содержание которой полностью включено в настоящее описание путем ссылки.

Область техники

[0002] Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, по существу относятся к системам химической обработки и, более конкретно, к системам, предназначенным для компенсации теплового расширения и сжатия.

Предпосылки создания изобретения

[0003] Многие химические вещества составляют сырье для получения основных материалов. Например, низшие олефины могут использоваться в качестве материала основы для получения многих типов продуктов и материалов, где этилен может использоваться для производства полиэтилена, этиленхлорида или этиленоксидов. Такие продукты можно применять в упаковке продукции, строительстве, текстильной промышленности и т.д. Таким образом, существует потребность промышленности в низших олефинах, таких как этилен, пропилен и бутен. Некоторые химические вещества, такие как низшие олефины, могут быть получены с помощью реакционных процессов, в которых используют лифт-реакторы. Стояки могут использоваться в реакции, а также для регенерации катализаторов, используемых в процессе.

Сущность изобретения

[0004] В некоторых вариантах осуществления, таких как описанные в настоящем документе, могут использоваться стояки, которые являются невертикальными. Например, участки таких невертикальных стояков могут иметь диагональное положение. Однако при конструировании систем химической обработки, использующих такие стояки, могут возникать трудности. Например, конструкции во многих вариантах осуществления должны учитывать тепловое расширение и сжатие различных элементов системы во время производства различных химических веществ, включая, без ограничений, низшие олефины. Кроме того, поскольку реакторы становятся большими и тяжелыми, разработка систем механической поддержки систем реактора становится проблематичной. Как указано в настоящем описании, не вертикальные стояки, которые расширяются в нагретом состоянии, обеспечивают значительное горизонтальное расширение стояка, тогда как многие традиционные стояки имеют строго вертикальное положение и расширяются только вертикально.

[0005] Стояки, описанные в настоящем документе, решают эти проблемы полностью или частично. Стояки, описанные в настоящем документе, могут включать в себя два отдельных участка стояка, которые позволяют участку стояка, включающему в себя негоризонтальный сегмент, перемещаться горизонтально при расширении или контактировании относительно неподвижного участка, который находится в вертикальном положении. В одном или более вариантах осуществления стояк может содержать верхний участок стояка, нижний участок стояка, который включает в себя невертикальный сегмент, и направители, расположенные для удержания верхнего участка стояка выровненным относительно нижнего участка стояка, поскольку нижний стояк подвергается тепловому расширению и сжатию невертикального сегмента, вызывающему горизонтальное перемещение нижнего участка стояка относительно верхнего участка стояка. В одном или более вариантах осуществления направители могут направлять верхний участок стояка и нижний участок стояка со «скольжением» относительно друг друга требуемым способом при изменении температуры этих компонентов. Надлежащее выравнивание верхнего и нижнего участков стояка, когда стояк подвергается тепловому расширению, может гарантировать, что поток газов и твердых частиц через стояк является постоянным в широком диапазоне температур. Кроме того, надлежащее выравнивание верхнего и нижнего участков стояка может уменьшать напряжение между верхним и нижним участками стояка и между стояком и компонентами системы, с которыми стояк взаимодействует, когда стояк подвергается тепловому расширению и сжатию.

[0006] В соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе, стояк может быть выполнен с возможностью компенсации теплового расширения. Стояк может содержать нижний участок стояка, содержащий невертикальный сегмент стояка и вертикальный сегмент стояка. Невертикальный сегмент стояка может быть расположен ниже вертикального сегмента стояка. Нижний участок стояка может заканчиваться на верхнем конце вертикального сегмента стояка. Стояк может дополнительно содержать верхний участок стояка, содержащий нижний конец. Верхний участок стояка может быть вертикальным. Нижний конец верхнего участка стояка может быть расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка. Стояк может дополнительно содержать первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка стояка. Каждый из первого направителя и второго направителя может содержать наружную поверхность. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть по существу параллельными. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть обращены друг к другу. Расстояние между наружной поверхностью первого направителя и наружной поверхностью второго направителя может не более чем на 3% превышать диаметр верхнего конца нижнего участка стояка, так что вертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка перемещается в направлении, по существу параллельном наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок стояка расширяется или сжимается вследствие изменений температуры.

[0007] В соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе, секция отделения твердых частиц системы реактора может содержать внешнюю оболочку, определяющую внутреннюю область секции отделения твердых частиц. Внешняя оболочка может содержать отверстие стояка. Стояк может проходить через отверстие стояка. Стояк может содержать нижний участок стояка, содержащий невертикальный сегмент стояка и вертикальный сегмент стояка. Невертикальный сегмент стояка может быть расположен ниже вертикального сегмента стояка. Нижний участок стояка может заканчиваться на верхнем конце вертикального сегмента стояка. Стояк может дополнительно содержать верхний участок стояка, содержащий нижний конец. Верхний участок стояка может быть вертикальным. Нижний конец верхнего участка стояка может быть расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка. Стояк может дополнительно содержать первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка стояка. Каждый из первого направителя и второго направителя может содержать наружную поверхность. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть по существу параллельными. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть обращены друг к другу. Расстояние между наружной поверхностью первого направителя и наружной поверхностью второго направителя может не более чем на 3% превышать диаметр верхнего конца нижнего участка стояка, так что вертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка перемещается в направлении, по существу параллельном наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок стояка расширяется или сжимается вследствие изменений температуры.

[0008] Следует понимать, что как предшествующая краткая сущность изобретения, так и последующее подробное описание представляют собой варианты осуществления определенной технологии и предназначены для обеспечения общего представления или концепции понимания природы и характера заявленной технологии. Прилагаемые графические материалы представлены для более глубокого понимания технических решений, включены в данное описание и составляют его часть. Графические материалы иллюстрируют различные варианты реализации изобретения и совместно с описанием используются для объяснения основных идей и принципов действия технических решений. Кроме того предполагается, что графические материалы и описание являются исключительно иллюстративными и никоим образом не предназначены для ограничения объема формулы изобретения.

[0009] Дополнительные особенности и преимущества технологии, раскрываемой в настоящем документе, изложены в нижеследующем подробном описании и частично будут очевидны для специалистов в данной области из этого описания или определены опытным путем при использовании технологии, описанной в настоящем документе, включая нижеследующее подробное описание, формулу изобретения, а также прилагаемые графические материалы.

Краткое описание графических материалов

[0010] Последующее подробное описание конкретных вариантов реализации настоящего изобретения наиболее понятно при прочтении в сочетании со следующими графическими материалами, на которых одни и те же элементы отмечены одними и теми же цифровыми обозначениями, и где:

[0011] На ФИГ. 1 представлено схематическое изображение системы реактора в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0012] на ФИГ. 2 представлено схематическое изображение секции отделения твердых частиц в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0013] на ФИГ. 3 схематично представлен вид в вертикальном разрезе стояка в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0014] на ФИГ. 4 схематично представлен вид сверху стояка в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе; и

[0015] на ФИГ. 5 схематично представлен вид сбоку стояка в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.

[0016] Следует понимать, что чертежи являются схематичными по своей сущности и не включают в себя некоторые компоненты системы реактора с псевдоожиженным катализатором, обычно используемые в данной области техники, такие как, без ограничения, преобразователи температуры, датчики давления, расходомеры, насосы, клапаны и пр. Следует понимать, что такие компоненты не выходят за рамки сущности и объема раскрываемых вариантов реализации изобретения по данному описанию. Однако к вариантам реализации, описанным в настоящем документе, могут быть добавлены технологические компоненты, такие как те, что описаны в настоящем документе.

[0017] Ниже следует более подробное описание различных вариантов реализации настоящего изобретения, некоторые варианты реализации которого представлены на прилагаемых графических материалах. По мере возможности на графических материалах используются одинаковые цифровые обозначения для указания одинаковых или подобных деталей.

Подробное описание

[0018] В настоящем документе описаны один или более вариантов осуществления устройств стояка. В некоторых вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, описаны устройства стояка для применения в секциях реактора систем реакторов, которые также включают в себя секцию регенерации. В таких вариантах осуществления может использоваться переработанный твердый катализатор в псевдоожиженном слое. Конкретные примеры вариантов осуществления описывают устройства стояка с опорой при использовании в системах дегидрирования, предназначенных для получения низших олефинов. Однако следует понимать, что описанные в настоящем документе устройства стояка могут использоваться в широком спектре химических процессов и систем. Как будет понятно специалисту в данной области техники, описанная в настоящем документе технология может найти широкое применение в механических конструкциях систем химической обработки, в которых используются стояки и, в частности, используются стояки, которые имеют какой-либо невертикальный компонент.

[0019] В не имеющем ограничительного характера примере, описанном в настоящем документе, стояк может быть использован в системах реакторов для получения низших олефинов из потоков углеводородсодержащего сырья. Далее подробно рассматриваются системы реакторов и способы получения низших олефинов. На ФИГ. 1 представлено схематическое изображение типовой системы 100 реактора. Система 100 реактора по существу содержит множество системных компонентов, таких как секция 200 реактора и секция 300 регенератора. В настоящем документе в контексте ФИГ. 1 секция 200 реактора по существу относится к части системы 100 реактора, в которой происходит основная технологическая реакция, а твердые частицы отделены от олефинсодержащего продуктового потока реакции. В одном или более вариантах осуществления твердые частицы могут быть отработаны, что означает, что они по меньшей мере частично деактивированы. Также используемый в настоящем документе термин «секция 300 регенератора» по существу относится к части системы реактора с псевдоожиженным катализатором, в которой регенерируются твердые частицы, например, посредством горения, и регенерированные твердые частицы отделяются от других технологических материалов, таких как выделяемые газы из сжигаемого материала ранее на отработанных твердых частицах или из дополнительного топлива. Секция 200 реактора по существу включает в себя реакционный сосуд 250, стояк 230, включающий в себя наружный сегмент 232 стояка и внутренний сегмент 234 стояка, и секцию 210 отделения твердых частиц. Секция 300 регенератора по существу включает в себя сосуд 350 обработки твердых частиц, стояк 330, включающий в себя наружный сегмент 332 стояка и внутренний сегмент 334 стояка, и секцию 310 отделения твердых частиц. По существу секция 210 отделения твердых частиц может находиться в сообщении по текучей среде с сосудом 350 обработки твердых частиц, например, через проходку 126, а секция 310 отделения твердых частиц может находиться в сообщении по текучей среде с реакционным сосудом 250, например, через проходку 124 и транспортировочный стояк 130.

[0020] По существу система 100 реактора может управляться путем подачи углеводородсодержащего сырья и псевдоожиженных твердых частиц в реакционный сосуд 250 и проведения реакции путем контакта углеводородсодержащего сырья с псевдоожиженными твердыми частицами для получения олефинсодержащего продукта в реакционном сосуде 250 секции 200 реактора. Олефинсодержащий продукт и твердые частицы могут быть пропущены из реакционного сосуда 250 и через стояк 230 в устройство 220 отделения газа / твердых частиц в секции 210 отделения твердых частиц, где твердые частицы могут быть отделены от олефинсодержащего продукта. Твердые частицы могут быть затем транспортированы из секции 210 отделения твердых частиц в сосуд 350 обработки твердых частиц. В сосуде 350 обработки твердых частиц твердые частицы могут быть регенерированы посредством химических процессов. Например, отработанные твердые частицы могут быть регенерированы одним или более из окисления твердых частиц путем контакта с кислородсодержащим газом, сжигания кокса, присутствующего на твердых частицах, и сжигания дополнительного топлива для нагрева твердой частицы. Затем твердые частицы проходят из сосуда 350 обработки твердых частиц и через стояк 330 в оконечное устройство 378 стояка, где происходит частичное разделение газа и твердых частиц из стояка 330. Газ и оставшиеся твердые частицы из стояка 330 транспортируют в устройство 320 отделения газа / твердых частиц в секции 310 отделения твердых частиц, где оставшиеся твердые частицы отделяются от газов из реакции регенерации. Твердые частицы, отделенные от газов, могут быть перенесены в зону 380 сбора твердых частиц. Затем отделенные твердые частицы транспортируют из зоны 380 сбора твердых частиц в реакционный сосуд 250 для дальнейшего использования. Таким образом, твердые частицы могут циркулировать между секцией 200 реактора и секцией 300 регенератора.

[0021] Как описано в настоящем документе, части системных узлов, таких как стенки бака реактора, стенки секции отделения или стенки стояка, могут содержать металлический материал, такой как углерод или нержавеющая сталь. Кроме того, стенки различных системных узлов могут иметь части, которые прикреплены к другим частям того же системного узла или к другому системному узлу. Иногда в настоящем документе точки крепления или соединения именуются «точками крепления» и могут включать любое известное связующее средство, такое как, без ограничения, сварной шов, клеящее вещество, припой и т.д. Следует понимать, что компоненты системы могут быть «непосредственно соединены» в точке крепления, например сварном шве. Кроме того, следует понимать, что два компонента, которые находятся «вблизи» друг от друга, находятся в непосредственном контакте или в непосредственной близости друг от друга, так что их соединяют относительно небольшие промежуточные части, такие как соединители или адгезионные материалы.

[0022] Как показано на ФИГ. 2, устройство 500 стояка с опорой может быть по меньшей мере частично размещено внутри сосуда 510 и устройство 500 стояка с опорой может содержать стояк 530, опорный элемент 540, опорную конструкцию 550 и направляющую опору 560. Как описано в настоящем документе, сосуд 510 может соответствовать секции 210 или 310 отделения твердых частиц в соответствии с ФИГ. 1. Однако следует понимать, что вариант осуществления, показанный на ФИГ. 2, может быть использован в других системах, отличных от показанных на ФИГ. 1.

[0023] На ФИГ. 2 показана секция 510 отделения твердых частиц. В одном или более вариантах осуществления секция 510 отделения твердых частиц может присутствовать в системе 100 реактора в виде секции 210 отделения твердых частиц в секции 200 реактора или в виде секции 310 отделения твердых частиц в секции 300 регенератора. Следует понимать, что секция 510 отделения твердых частиц может быть использована в дополнительных системах реактора, не описанных в отношении системы 100 реактора, показанной на ФИГ. 1. Кроме того, следует понимать, что стояк 530 может использоваться в любой системе, в которой такой стояк может быть приемлемым, не ограничиваясь системой 100 реактора или секцией 200 отделения твердых частиц. Таким образом, секция 510 отделения твердых частиц и стояк 530 описаны в контексте системы 100 реактора, но не ограничиваются использованием в такой системе реактора.

[0024] Как показано на ФИГ. 2, секция 510 отделения твердых частиц может содержать внешнюю оболочку 512, где внешняя оболочка 512 может определять внутреннюю область 514 секции 510 отделения твердых частиц. Внешняя оболочка 512 может содержать отверстие 518 стояка, выпускной порт 516 для газа и выпускной порт 522 для твердых частиц. Секция 510 отделения твердых частиц может содержать по меньшей мере часть стояка 530 и устройство 520 отделения газа / твердых частиц во внутренней области 514 секции 510 отделения твердых частиц.

[0025] По существу «впускные порты» и «выпускные порты» любого системного узла, описанного в настоящем документе, относятся к вырезам, отверстиям, каналам, апертурам, щелям или подобным механическим элементам в системном узле. Например, впускные отверстия обеспечивают возможность подачи материалов в конкретный узел системы, а выпускные отверстия обеспечивают возможность выхода веществ из конкретного узла системы. По существу выпускное отверстие или впускное отверстие определяет область системного узла, к которой присоединена труба, патрубок, трубка, шланг, линия транспорта или подобный механический элемент, или ту часть системного узла, к которой напрямую подключен другой системный узел. Несмотря на то что впускные отверстия и выпускные отверстия могут быть иногда описаны в настоящем документе в функциональном действии, они могут иметь схожие или идентичные физические характеристики, и их соответствующие функции в рабочей системе не следует толковать как ограничивающие их физические конструкции. Другие отверстия, такие как отверстие 518 стояка, могут содержать отверстие в данном системном узле на месте непосредственного присоединения других системных узлов, например, там, где стояк 530 проходит в секцию 510 отделения твердых частиц на отверстии 518 стояка.

[0026] В одном или более вариантах осуществления внешняя оболочка 512 секции 510 отделения твердых частиц может образовывать верхний сегмент 576, средний сегмент 574 и нижний сегмент 572 секции 510 отделения твердых частиц. По существу верхний сегмент 576 может иметь по существу постоянную площадь поперечного сечения, так что площадь поперечного сечения не изменяется более чем на 20% в верхнем сегменте 576. В одном или более вариантах осуществления площадь поперечного сечения верхнего сегмента 576 может по меньшей мере в три раза превышать максимальную площадь поперечного сечения стояка 530. Например, площадь поперечного сечения верхнего сегмента 576 может в по меньшей мере 3 раза, в по меньшей мере 4 раза, в по меньшей мере 5 раз, в по меньшей мере 6 раз, в по меньшей мере 7 раз, в по меньшей мере 8 раз, в по меньшей мере 9 раз, в по меньшей мере 10 раз, в по меньшей мере 12 раз, в по меньшей мере 15 раз или даже в по меньшей мере 20 раз превышать максимальную площадь поперечного сечения стояка 530. В других вариантах осуществления максимальная площадь поперечного сечения верхнего сегмента 576 может в от 5 до 40 раз превышать максимальную площадь поперечного сечения стояка 530. Например, максимальная площадь поперечного сечения верхнего сегмента 576 может в от 5 до 40, от 10 до 40, от 15 до 40, от 20 до 40, от 25 до 40, от 30 до 40, от 35 до 40, от 5 до 35, от 5 до 30, от 5 до 25, от 5 до 20, от 5 до 15 или даже в от 5 до 10 раз превышать максимальную площадь поперечного сечения стояка 530. В соответствии с настоящим описанием в том случае, если явно не указано иное, термин «площадь поперечного сечения» обозначает площадь поперечного сечения части системного узла, лежащей в плоскости, по существу перпендикулярной направлению общего потока реагентов и/или продуктов.

[0027] Кроме того, в одном или более вариантах осуществления нижний сегмент 572 секции 510 отделения твердых частиц может иметь по существу постоянную площадь поперечного сечения, так что площадь поперечного сечения не изменяется более чем на 20% в нижнем сегменте 572. Площадь поперечного сечения нижнего сегмента 572 может быть больше, чем максимальная площадь поперечного сечения стояка 530, и меньше, чем максимальная площадь поперечного сечения верхнего сегмента 576. Средний сегмент 574 может иметь форму усеченного конуса, в котором площадь поперечного сечения среднего сегмента 574 не является постоянной и площадь поперечного сечения среднего сегмента 574 переходит от площади поперечного сечения верхнего сегмента 576 к площади поперечного сечения нижнего сегмента 572 на протяжении среднего сегмента 574.

[0028] В соответствии с одним или более вариантами осуществления в верхнем сегменте 576 секции 510 отделения твердых частиц стояк 530 может находиться в сообщении по текучей среде с устройством 520 отделения газа / твердых частиц. Например, стояк 530 может быть непосредственно соединен с устройством 520 отделения газа / твердых частиц, как показано на ФИГ. 2. Устройство 520 отделения газа / твердых частиц может представлять собой любое механическое или химическое устройство сепарации, которое может обеспечивать отделение твердых частиц от газовой или жидкой фаз, таким как циклон или множество циклонов.

[0029] В соответствии с одним или более вариантами осуществления устройство 520 отделения газа / твердых частиц может представлять собой циклонную разделительную систему, которая может включать в себя две или более ступеней циклонного разделения. В вариантах осуществления, где устройство 520 отделения газа / твердых частиц содержит более одной ступени циклонного разделения, первое устройство разделения, в которое поступает псевдоожиженный поток, называют первичным устройством для циклонного разделения. Псевдоожиженный эффлюент из первичного циклонного сепараторного устройства может поступать во вторичное циклонное сепараторное устройство для дальнейшего разделения. Первичные устройства для циклонного разделения могут содержать, например, первичные циклоны и системы, коммерчески доступные под названиями VSS (коммерчески доступные в компании UOP), LD2 (коммерчески доступные в компании Stone and Webster) и RS2 (коммерчески доступные в компании Stone and Webster). Первичные циклоны описаны, например, в патентах США №4,579,716; 5,190,650; и 5,275,641, полное содержание каждого из которых включено в настоящее описание путем ссылки. В некоторых системах разделения, в которых применяют первичные циклоны в качестве первичного устройства для циклонного разделения, используют один или более набор дополнительных циклонов, например, вторичных циклонов и третичных циклонов, для дальнейшего отделения твердых частиц от газообразного продукта. Следует понимать, что в вариантах осуществления, представленных в настоящем документе, можно применять любое первичное устройство для циклонного разделения.

[0030] В одном или более альтернативных вариантах осуществления внешняя оболочка 512 может дополнительно содержать оконечное устройство стояка, не изображенное на ФИГ. 2. Оконечное устройство стояка может быть расположено на конце стояка 530. В одном или более вариантах осуществления оконечное устройство стояка может быть непосредственно соединено со стояком 530. Газ и твердые частицы, проходящие через стояк 530, могут быть по меньшей мере частично разделены посредством оконечного устройства стояка. Газ и оставшиеся твердые частицы могут транспортироваться ко вторичному устройству сепарации, устройству 520 отделения газа / твердых частиц в секции 510 отделения твердых частиц.

[0031] По существу устройство 520 отделения газа / твердых частиц может быть использовано для осаждения отделенных твердых частиц в нижнюю часть верхнего сегмента 576 или в средний сегмент 574 или в нижний сегмент 572 секции 510 отделения твердых частиц. Отделенные пары могут быть удалены из секции 510 отделения твердых частиц через трубу, подсоединенную к выпускному порту 516 для газа секции 510 отделения твердых частиц. Кроме того, твердые частицы могут быть удалены из секции 510 отделения твердых частиц через трубу, подсоединенную к выпускному порту 522 для твердых частиц.

[0032] В одном или более вариантах осуществления стояк 530 можно использовать в секции 200 реактора или в секции 300 регенератора. Таким образом, стояк 530 может представлять собой стояк 230, стояк 330 или оба в соответствии с одним или более вариантами осуществления. По существу стояк 530 может использоваться для транспортировки реагентов, продуктов и/или твердых частиц из реакционного сосуда 250 или сосуда 350 обработки твердых частиц в соответствии с ФИГ. 1 к устройству 220 или 320 отделения газа / твердых частиц, размещенному внутри секции 210 или 310 отделения твердых частиц. В одном или более вариантах осуществления стояк 530 может по существу иметь цилиндрическую форму (т.е. имеющую по существу круглую форму поперечного сечения) или альтернативно может иметь нецилиндрическую форму, такую как призма, сформированная с формой поперечного сечения в виде треугольников, прямоугольников, пятиугольников, шестиугольников, восьмиугольников, овалов, или других многоугольников, или изогнутых закрытых форм, или их комбинаций. Стояк может по существу включать в себя металлическую раму и может дополнительно включать в себя огнеупорные футеровки или другие материалы, используемые для защиты металлической рамы и/или управления условиями технологического процесса.

[0033] Как показано на ФИГ. 3, стояк 530 может содержать нижний участок 540 стояка и верхний участок 550 стояка. Нижний участок 540 стояка может содержать невертикальный сегмент 541 стояка и вертикальный сегмент 543 стояка. Невертикальный сегмент 541 стояка может быть расположен ниже вертикального сегмента 543 стояка. В одном или более вариантах осуществления нижний участок 540 стояка может дополнительно содержать непрямолинейный сегмент 542 стояка. Как описано в настоящем документе, термин «непрямолинейный сегмент стояка» может относиться к сегменту стояка, содержащему кривую или скошенное соединение. Непрямолинейный сегмент 542 стояка может быть расположен между вертикальным сегментом 543 стояка и невертикальным сегментом 541 стояка и может соединять вертикальный сегмент 543 стояка и невертикальный сегмент 541 стояка. Вертикальный сегмент 543 стояка может содержать верхний конец 544 и нижний участок 540 стояка может заканчиваться на верхнем конце 544 вертикального сегмента 543 стояка.

[0034] В одном или более вариантах осуществления невертикальный сегмент 541 стояка может проходить через отверстие 518 стояка. Как показано на ФИГ. 3, невертикальный сегмент 541 стояка может проходить через отверстие 518 стояка в направлениях X и Y, где направление X представляет собой горизонтальное направление, а направление Y представляет собой вертикальное направление. В соответствии с одним или более вариантами осуществления невертикальный сегмент стояка может быть расположен рядом с отверстием 518 стояка или даже непосредственно соединен с отверстием 518 стояка. Отверстие 518 стояка может быть расположено во внешней оболочке 512 секции 510 отделения твердых частиц в верхнем сегменте 576 или в среднем сегменте 574 секции 510 отделения твердых частиц. Как показано на ФИГ. 2, стояк 530 проходит через отверстие 518 стояка в среднем сегменте 574 секции 510 отделения твердых частиц.

[0035] В одном или более вариантах осуществления вертикальный сегмент 541 стояка может проходить через отверстие 518 стояка в диагональном направлении, где диагональное направление составляет от 15 до 75 градусов от вертикали. Например, диагональное направление может составлять от 15 до 75 градусов от вертикали, от 20 до 75 градусов от вертикали, от 25 до 75 градусов от вертикали, от 30 до 75 градусов от вертикали, от 35 до 75 градусов от вертикали, от 40 до 75 градусов от вертикали, от 45 до 75 градусов от вертикали, от 50 до 75 градусов от вертикали, от 55 до 75 градусов от вертикали, от 60 до 75 градусов от вертикали, от 65 до 75 градусов от вертикали, от 70 до 75 градусов от вертикали, от 15 до 70 градусов от вертикали, от 15 до 65 градусов от вертикали, от 15 до 60 градусов от вертикали, от 15 до 55 градусов от вертикали, от 15 до 50 градусов от вертикали, от 15 до 45 градусов от вертикали, от 15 до 40 градусов от вертикали, от 15 до 35 градусов от вертикали, от 15 до 30 градусов от вертикали, от 15 до 25 градусов от вертикали, от 15 до 20 градусов от вертикали или любую комбинацию или подкомбинацию этих диапазонов.

[0036] Верхний участок 550 стояка может быть ориентирован по существу вертикально. Как описано в настоящем документе, термин «по существу вертикальный» относится к ориентации в пределах 10 градусов, 5 градусов или даже 2 градусов от вертикали. Как показано на ФИГ. 3 и 5, верхний участок 550 стояка может проходить в направлении Y.

[0037] В одном или более вариантах осуществления верхний участок 550 стояка может содержать нижний конец 551. Нижний конец 551 верхнего участка 550 стояка может быть расположен вокруг верхнего конца 544 вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка. Кроме того, нижний конец 551 верхнего участка 550 стояка может быть расположен концентрически вокруг верхнего конца 544 вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка. Как описано в настоящем документе, объекты могут быть «концентрическими», когда они имеют один и тот же центр или имеют одну и ту же ось. Таким образом, нижний конец 551 верхнего участка 550 стояка и вертикальный сегмент 543 стояка нижнего участка 540 стояка не обязательно должны иметь круглые формы поперечного сечения для нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка и вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка, чтобы быть расположенными концентрически.

[0038] В одном или более вариантах осуществления ширина нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка может составлять от 100% до 150% от ширины вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка. Например, ширина нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка может составлять от 100% до 150%, от 110% до 150%, от 120% до 150%, от 130% до 150%, от 140% до 150%, от 100% до 140%, от 100% до 130%, от 100% до 120% или даже от 100% до 110% от ширины вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка.

[0039] Верхний участок 550 стояка может дополнительно содержать верхний сегмент 553 и переходный сегмент 552. Верхний сегмент 553 может быть расположен выше переходного сегмента 552, а переходный сегмент может быть расположен выше нижнего конца 551 верхнего участка стояка. В одном или более вариантах осуществления ширина нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка может составлять от 100% до 150% от ширины верхнего сегмента 553 верхнего участка 550 стояка. Например, ширина нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка может составлять от 100% до 150%, от 110% до 150%, от 120% до 150%, от 130% до 150%, от 140% до 150%, от 100% до 140%, от 100% до 130%, от 100% до 120% или даже от 100% до 110% от ширины верхнего сегмента 553 верхнего участка 550 стояка. В одном или более вариантах осуществления ширина верхнего сегмента 553 верхнего участка 550 стояка может быть по существу такой же, как ширина вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка. Например, ширина верхнего сегмента 553 верхнего участка 550 стояка может находиться в пределах 25%, 20%, 15%, 10%, 5% или даже 1% от ширины вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка.

[0040] В одном или более вариантах осуществления переходный сегмент 552 верхнего участка 550 стояка может не иметь постоянной ширины и ширина переходного сегмента 552 может изменяться от ширины нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка до ширины верхнего сегмента 553 верхнего участка 550 стояка на протяжении высоты переходного сегмента 552. Таким образом, переходный сегмент 552 может иметь форму усеченного конуса. Переходный сегмент 552 может быть расположен между верхним сегментом 553 и нижним концом 551 верхнего участка 550 стояка. В соответствии с одним или более вариантами осуществления переходный сегмент 552 может быть непосредственно соединен с верхним сегментом 553 и нижним концом 551 верхнего участка 550 стояка.

[0041] Как показано на ФИГ. 4 и 5, стояк 530 может дополнительно содержать первый направитель 560 и второй направитель 580. Первый направитель 560 и второй направитель 580 могут быть расположены на внутренней поверхности 554 нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка. В одном или более вариантах осуществления первый направитель 560 и второй направитель 580 могут быть непосредственно соединены с внутренней поверхностью 554 нижнего конца 551 верхнего участка 550 стояка.

[0042] Первый направитель 560 может содержать наружную поверхность 561, а второй направитель 580 может содержать наружную поверхность 581. Наружная поверхность 561 первого направителя 560 может находиться напротив наружной поверхности 581 второго направителя 580. Таким образом, наружная поверхность 561 первого направителя 560 и наружная поверхность 581 второго направителя 580 могут быть по существу параллельными. Как описано в настоящем документе, термин «по существу параллельный» относится к ориентации в пределах 10 градусов, в пределах 5 градусов или даже в пределах 2 градусов от параллели. Как показано на ФИГ. 4 и 5. Наружная поверхность 561 первого направителя 560 и наружная поверхность 581 второго направителя 580 могут быть по существу параллельны плоскости, проходящей в направлениях X и Y. Таким образом, наружная поверхность 561 первого направителя 560 и наружная поверхность 581 второго направителя 580 могут быть по существу плоскими.

[0043] В одном или более вариантах осуществления расстояние между наружной поверхностью 561 первого направителя 560 и наружной поверхностью 581 второго направителя 580 может на не более чем 3% превышать диаметр верхнего конца нижнего участка стояка. Например, расстояние между наружной поверхностью 561 первого направителя 560 и наружной поверхностью 581 второго направителя 580 может на не более чем 3,0%, 2,5%, 2,0%, 1,5%, 1,0% или даже 0,5% превышать диаметр верхнего конца нижнего участка стояка. Расстояние между наружной поверхностью 561 первого направителя 560 и наружной поверхностью 581 второго направителя 580 может быть измерено в направлении Z в соответствии с ФИГ. 4 и 5.

[0044] В одном или более вариантах осуществления наружная поверхность 561 первого направителя 560 и наружная поверхность 581 второго направителя 580 могут быть расположены вблизи от вертикального сегмента 543 стояка нижнего участка 540 стояка. В соответствии с одним или более вариантами осуществления одна из наружной поверхности 561 первого направителя 560 или наружной поверхности 581 второго направителя 580 может входить в контакт с вертикальным сегментом 543 стояка нижнего участка 540 стояка. Таким образом, вертикальный сегмент 543 стояка нижнего участка 540 стояка может скользить вдоль наружной поверхности 561 или 581 первого направителя 560 или второго направителя 580, когда нижний участок 540 стояка подвергается тепловому расширению или сжатию. Наружная поверхность 561 первого направителя 560 и наружная поверхность 581 второго направителя могут быть достаточно гладкими, чтобы вертикальный сегмент 543 стояка мог скользить вдоль наружной поверхности 561 или 581 в направлениях X и Y.

[0045] В одном или более вариантах осуществления вертикальный сегмент 543 стояка нижнего участка 540 стояка может дополнительно содержать один или более амортизаторов. Один или более амортизаторов могут быть расположены для контакта или ограничения перемещения в направлении наружной поверхности 561 первого направителя 560, наружной поверхности 581 второго направителя 580 или обеих. Один или более амортизаторов могут быть достаточно гладкими, чтобы вертикальный сегмент 543 стояка мог скользить вдоль наружной поверхности 561 или 581 в направлениях X и Y. Один или более амортизаторов могут дополнительно уменьшать износ на вертикальном сегменте 543 стояка, который может происходить от скольжения вертикального сегмента 543 стояка вдоль наружной поверхности 561 первого направителя 560 или наружной поверхности 581 второго направителя. Таким образом, один или более амортизаторов могут быть сменными.

[0046] Как описано в настоящем документе, стояк 530 может подвергаться тепловому расширению и сжатию при изменении температуры стояка 530. Транспортировка горячих газов и твердых частиц через стояк 530 может увеличивать температуру стояка 530, вызывая расширение стояка. По существу верхний участок 550 стояка, который может быть ориентирован вертикально, расширяется в по существу вертикальном направлении. Как показано на ФИГ. 3 5, верхний участок 550 стояка может по существу расширяться и сжиматься в направлении Y. Нижний участок 540 стояка может содержать вертикальный сегмент 543 стояка и невертикальный сегмент 541 стояка. Как показано на ФИГ. 3 и 5, вертикальный сегмент 543 стояка проходит вертикально в направлении Y, а невертикальный сегмент 541 стояка проходит в направлениях X и Y. Таким образом, нижний участок 540 стояка может расширяться и сжиматься как вертикально, так и горизонтально, когда подвергается тепловому расширению или сжатию.

[0047] Не привязываясь к какой-либо теории, полагают, что первый направитель 560 и второй направитель 580 могут удерживать верхний участок 550 стояка и нижний участок 540 стояка в выровненном положении, когда верхний участок 550 стояка и нижний участок 540 стояка подвергаются тепловому расширению. Поскольку наружная поверхность 561 первого направителя 560 и наружная поверхность 581 второго направителя 580 параллельны плоскости, проходящей в направлениях X и Y, тепловое расширение нижнего участка стояка может быть ограничено направлениями X и Y, предотвращая перемещение в направлении Z. Перемещение нижнего участка 540 стояка в направлении Z может приводить к неправильному выравниванию нижнего участка 540 стояка с верхним участком 550 стояка. Такое неправильное выравнивание может отрицательно влиять на поток газов и твердых частиц через стояк 530 в соединении между нижним участком 540 стояка и верхним участком 550 стояка.

[0048] В одном или более вариантах осуществления направители могут ограничивать эксцентричность верхнего участка 550 стояка и нижнего участка 540 стояка механическими способами. Как описано в настоящем документе, термин «эксцентричность» относится к степени смещения или неправильного выравнивания нижнего участка 540 стояка относительно верхнего участка 550 стояка. Например, когда нижний участок 540 стояка и верхний участок 550 стояка являются цилиндрическими, эксцентричность отсутствует, когда нижний участок 540 стояка и верхний участок 550 стояка являются концентрическими, и эксцентричность увеличивается до тех пор, пока нижний участок 540 стояка не войдет в контакт с верхним участком 550 стояка, и в этом положении нижний участок 540 стояка и верхний участок 550 стояка становятся полностью эксцентрическими. Направители 560 и 580 предотвращают контакт нижнего участка 540 стояка с верхним участком 550 стояка путем ограничения перемещения нижнего участка 540 стояка в направлении Z. Таким образом, направители 560 и 580 могут ограничивать эксцентричность верхнего участка 550 стояка и нижнего участка 540 стояка механическими способами.

[0049] В одном или более вариантах осуществления стояк 530 может быть использован в системах, в которых верхний участок 550 стояка поддерживается независимо от нижнего участка 540 стояка. Не привязываясь к какой-либо теории, полагают, что направители могут удерживать верхний участок 550 стояка и нижний участок 540 стояка в выровненном положении, когда верхний участок 550 стояка поддерживается независимо от нижнего участка 540 стояка. Например, стояк 530 может быть приемлемым для использования в системе реактора, такой как секция 200 реактора, где верхний участок 550 стояка может быть непосредственно соединен с устройством отделения газа / твердых частиц, таким как устройство 220 отделения газа / твердых частиц, и поддерживаться им. Таким образом, также считается, что в одном или более вариантах осуществления стояк 530 может не являться приемлемым для поддержки тяжелых компонентов системы, таких как оконечное устройство стояка.

[0050] В одном или более вариантах осуществления стояк 530 может дополнительно содержать любое четное количество направителей при условии, что наружная поверхность каждого направителя по существу параллельна наружной поверхности 561 первого направителя 560 и наружной поверхности 581 второго направителя 580. Кроме того, расстояние между наружными поверхностями любых дополнительных направителей может быть по существу таким же, как расстояние между наружной поверхностью 561 первого направителя 560 и наружной поверхностью 581 второго направителя 580. Например, стояк 530 может дополнительно содержать третий направитель и четвертый направитель, пятый направитель и шестой направитель, седьмой направитель и восьмой направитель и т.д.

[0051] В одном или более вариантах осуществления дополнительные направители могут быть расположены выше или ниже первого направителя 560 и второго направителя 580. Например, третий направитель может быть расположен выше первого направителя 560, четвертый направитель может быть расположен выше второго направителя 580, пятый направитель может быть расположен ниже первого направителя 560, а шестой направитель может быть расположен ниже второго направителя 580. В таких вариантах осуществления одна плоскость, проходящая в направлениях X и Y, может содержать наружные поверхности первого направителя, третьего направителя и пятого направителя. Аналогичным образом одна плоскость, проходящая в направлениях X и Y, может содержать наружные поверхности второго направителя, четвертого направителя и шестого направителя.

[0052] Не привязываясь к какой-либо теории, полагают, что расположение направителей выше или ниже первого направителя 560 и второго направителя 580 может обеспечивать достаточное направляющее воздействие для нижнего участка 540 стояка и верхнего участка 550 стояка, поскольку нижний участок 540 стояка и верхний участок 550 стояка расширяются или сжимаются вертикально в направлении Y, показанном на ФИГ. 3-5. Например, когда нижний участок 540 стояка и верхний участок 550 стояка находятся в полностью сжатом состоянии, вертикальный сегмент 543 стояка нижнего участка 540 стояка может быть расположен вблизи по меньшей мере одного набора направителей.

[0053] В первом аспекте настоящего описания стояк может быть выполнен с возможностью компенсации теплового расширения. Стояк может содержать нижний участок стояка, содержащий невертикальный сегмент стояка и вертикальный сегмент стояка. Невертикальный сегмент стояка может быть расположен ниже вертикального сегмента стояка. Нижний участок стояка может заканчиваться на верхнем конце вертикального сегмента стояка. Стояк может дополнительно содержать верхний участок стояка, содержащий нижний конец. Верхний участок стояка может быть вертикальным. Нижний конец верхнего участка стояка может быть расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка. Стояк может дополнительно содержать первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка стояка. Каждый из первого направителя и второго направителя может содержать наружную поверхность. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть по существу параллельными. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть обращены друг к другу. Расстояние между наружной поверхностью первого направителя и наружной поверхностью второго направителя может не более чем на 3% превышать диаметр верхнего конца нижнего участка стояка, так что вертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка имеет возможность скольжения вдоль упомянутых наружных поверхностей в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, каждое из которых по существу параллельно наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок стояка расширяется или сжимается вследствие изменений температуры.

[0054] Второй аспект настоящего описания может включать в себя первый аспект, в котором нижний участок стояка дополнительно содержит непрямолинейный сегмент стояка, и при этом непрямолинейный сегмент стояка расположен между не вертикальным сегментом стояка и вертикальным сегментом стояка.

[0055] Третий аспект настоящего описания может включать в себя любой из первого или второго аспектов, в которых ширина нижнего конца верхнего участка стояка составляет от 100% до 150% от ширины вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка.

[0056] Четвертый аспект настоящего описания может включать в себя любой из аспектов с первого по третий, в которых верхний участок стояка дополнительно содержит верхний сегмент, и при этом ширина нижнего конца верхнего участка стояка составляет от 100% до 150% от ширины верхнего сегмента верхнего участка стояка.

[0057] Пятый аспект настоящего описания может включать в себя любой из аспектов с первого по четвертый, в которых верхний участок стояка дополнительно содержит верхний сегмент, и при этом ширина верхнего сегмента верхнего участка стояка по существу такая же, как ширина вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка.

[0058] Шестой аспект настоящего описания может включать в себя любой из аспектов с первого по пятый, в которых наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя являются по существу плоскими.

[0059] Седьмой аспект настоящего описания может включать в себя любой из аспектов с первого по шестой, в которых нижний конец верхнего участка стояка расположен концентрически вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка.

[0060] Восьмой аспект настоящего описания может включать в себя любой из аспектов с первого по седьмой, в которых стояк имеет по существу круглую форму поперечного сечения.

[0061] В девятом аспекте настоящего описания секция отделения твердых частиц системы реактора может содержать внешнюю оболочку, определяющую внутреннюю область секции отделения твердых частиц. Внешняя оболочка может содержать отверстие стояка. Стояк может проходить через отверстие стояка. Стояк может содержать нижний участок стояка, содержащий невертикальный сегмент стояка и вертикальный сегмент стояка. Невертикальный сегмент стояка может быть расположен ниже вертикального сегмента стояка. Нижний участок стояка может заканчиваться на верхнем конце вертикального сегмента стояка. Стояк может дополнительно содержать верхний участок стояка, содержащий нижний конец. Верхний участок стояка может быть вертикальным. Нижний конец верхнего участка стояка может быть расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка. Стояк может дополнительно содержать первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка стояка. Каждый из первого направителя и второго направителя может содержать наружную поверхность. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть по существу параллельными. Наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя могут быть обращены друг к другу. Расстояние между наружной поверхностью первого направителя и наружной поверхностью второго направителя может не более чем на 3% превышать диаметр верхнего конца нижнего участка стояка, так что вертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка имеет возможность скольжения вдоль упомянутых наружных поверхностей в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, каждое из которых по существу параллельно наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок стояка расширяется или сжимается вследствие изменений температуры.

[0062] Десятый аспект настоящего описания может включать в себя девятый аспект, в котором невертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка проходит через отверстие стояка в диагональном направлении, причем диагональное направление составляет от 15 до 75 градусов от вертикали.

[0063] Одиннадцатый аспект настоящего описания может включать в себя любой из девятого или десятого аспектов, в которых внешняя оболочка секции отделения твердых частиц содержит верхний сегмент, средний сегмент и нижний сегмент, и при этом максимальная площадь поперечного сечения верхнего сегмента в по меньшей мере три раза превышает максимальную площадь поперечного сечения стояка.

[0064] Объект изобретения по настоящему описанию описан в подробностях и со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Следует понимать, что любое подробное описание компонента или признака варианта осуществления не обязательно предполагает, что компонент или признак является существенным для конкретного варианта осуществления или любого другого варианта осуществления. Кроме того, специалистам в данной области будет очевидно, что различные модификации и изменения могут быть внесены в описанные варианты осуществления без отклонения от сущности и объема заявленного объекта изобретения.

[0065] В целях описания и определения настоящего описания следует отметить, что термины «примерно» или «приблизительно» используются в настоящем описании для представления присущей степени неопределенности, которая может быть характерна для любого количественного сравнения, значения, измерения или другого представления. Термины «примерно» и/или «приблизительно» также используются в настоящем описании для представления степени возможного отличия количественного представления от указанного эталона, которая не приводит к изменению основной функции рассматриваемого объекта изобретения.

[0066] Следует отметить, что в одном или более из следующих пунктов формулы изобретения термин «в котором» используется в качестве переходной фразы. В целях раскрытия содержания данной технологии следует отметить, что указанный термин используется в пунктах формулы изобретения в качестве универсальной переходной фразы, которая служит для представления ряда характеристик конструкции, и ее следует понимать аналогично более широко используемому универсальному вводному термину «содержащий».

[0067] Следует понимать, что в тех случаях, когда первый компонент описан как «содержащий» второй компонент, предполагается, что в некоторых вариантах осуществления первый компонент «состоит из» или «состоит по существу из» второго компонента. Кроме того, используемый в настоящем описании термин «состоящий по существу из» относится к количественным значениям, которые не оказывают существенного влияния на основные и новые характеристики описания.

[0068] Следует понимать, что любые два количественных значения, присвоенные свойству, могут представлять собой диапазон этого свойства, и все комбинации диапазонов, образованных из всех указанных количественных значений данного свойства, рассматриваются в настоящем описании.

Изобретение относится к стояку, выполненному с возможностью компенсации теплового расширения. Техническим результатом является обеспечение постоянного потока газов и твердых частиц через стояк в широком диапазоне температур, а также уменьшение напряжения между верхним и нижним участками стояка и между стояком и другими компонентами системы при тепловом расширении и сжатии. Технический результат достигается стояком, содержащим нижний участок, содержащий невертикальный сегмент и вертикальный сегмент, причем невертикальный сегмент расположен ниже вертикального сегмента, а нижний участок заканчивается на верхнем конце вертикального сегмента; верхний участок, содержащий нижний конец, причем верхний участок является вертикальным, а нижний конец верхнего участка расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента нижнего участка; первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка, причем каждый из первого направителя и второго направителя имеет наружную поверхность, при этом эти поверхности параллельны, причем указанные наружные поверхности направителей расположены друг напротив друга, а расстояние между ними не более чем на 3% превышает диаметр верхнего конца нижнего участка стояка. При этом вертикальный сегмент нижнего участка имеет возможность скольжения вдоль упомянутых наружных поверхностей в горизонтальном и вертикальном направлении, каждое из которых параллельно наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок расширяется или сжимается вследствие изменений температуры. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стояк, выполненный с возможностью компенсации теплового расширения, содержащий:

нижний участок стояка, содержащий невертикальный сегмент стояка и вертикальный сегмент стояка, причем невертикальный сегмент стояка расположен ниже вертикального сегмента стояка, и при этом нижний участок стояка заканчивается на верхнем конце вертикального сегмента стояка;

верхний участок стояка, содержащий нижний конец, причем верхний участок стояка является вертикальным, и при этом нижний конец верхнего участка стояка расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка; и

первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка стояка, причем каждый из первого направителя и второго направителя имеет наружную поверхность, при этом наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя по существу параллельны, причем наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя расположены друг напротив друга, и при этом расстояние между наружной поверхностью первого направителя и наружной поверхностью второго направителя не более чем на 3% превышает диаметр верхнего конца нижнего участка стояка, так что вертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка имеет возможность скольжения вдоль упомянутых наружных поверхностей в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, каждое из которых по существу параллельно наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок стояка расширяется или сжимается вследствие изменений температуры.

2. Стояк по п. 1, в котором нижний участок стояка дополнительно содержит непрямолинейный сегмент стояка, и при этом непрямолинейный сегмент стояка расположен между невертикальным сегментом стояка и вертикальным сегментом стояка.

3. Стояк по любому из предшествующих пунктов, в котором ширина нижнего конца верхнего участка стояка составляет от 100% до 150% от ширины вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка.

4. Стояк по любому из предшествующих пунктов, в котором верхний участок стояка дополнительно содержит верхний сегмент, и при этом ширина нижнего конца верхнего участка стояка составляет от 100% до 150% от ширины верхнего сегмента верхнего участка стояка.

5. Стояк по любому из предшествующих пунктов, в котором верхний участок стояка дополнительно содержит верхний сегмент, и при этом ширина верхнего сегмента верхнего участка стояка по существу такая же, как ширина вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка.

6. Стояк по любому из предшествующих пунктов, в котором наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя являются по существу плоскими.

7. Стояк по любому из предшествующих пунктов, в котором нижний конец верхнего участка стояка расположен концентрически вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка.

8. Стояк по любому из предшествующих пунктов, причем стояк имеет по существу круглую форму поперечного сечения.

9. Секция отделения твердых частиц системы реактора, содержащая:

внешнюю оболочку, определяющую внутреннюю область секции отделения твердых частиц, причем внешняя оболочка содержит отверстие стояка, и

стояк, проходящий через отверстие стояка, содержащий:

нижний участок стояка, содержащий невертикальный сегмент стояка и вертикальный сегмент стояка, причем невертикальный сегмент стояка расположен ниже вертикального сегмента стояка, и при этом нижний участок стояка заканчивается на верхнем конце вертикального сегмента стояка;

верхний участок стояка, содержащий нижний конец, причем верхний участок стояка является вертикальным, и при этом нижний конец верхнего участка стояка расположен вокруг верхнего конца вертикального сегмента стояка нижнего участка стояка; и

первый направитель и второй направитель, каждый из которых расположен на противоположных сторонах внутренней части нижнего конца верхнего участка стояка, причем каждый из первого направителя и второго направителя имеет наружную поверхность, при этом наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя по существу параллельны, причем наружная поверхность первого направителя и наружная поверхность второго направителя расположены друг напротив друга, и при этом расстояние между наружной поверхностью первого направителя и наружной поверхностью второго направителя не более чем на 3% превышает диаметр верхнего конца нижнего участка стояка, так что вертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка имеет возможность скольжения вдоль упомянутых наружных поверхностей в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, каждое из которых по существу параллельно наружной поверхности первого направителя и наружной поверхности второго направителя, когда нижний участок стояка расширяется или сжимается вследствие изменений температуры.

10. Секция отделения твердых частиц по п. 9, в которой невертикальный сегмент стояка нижнего участка стояка проходит через отверстие стояка в диагональном направлении, причем диагональное направление составляет от 15 до 75 градусов от вертикали.

11. Секция отделения твердых частиц по любому из пп. 9 или 10, в которой внешняя оболочка секции отделения твердых частиц содержит верхний сегмент, средний сегмент и нижний сегмент, и при этом максимальная площадь поперечного сечения верхнего сегмента в по меньшей мере три раза превышает максимальную площадь поперечного сечения стояка.