DE2810887A1

DE2810887A1 - Apparat zum kuehlen von industriellen gasen

Info

Publication number: DE2810887A1
Application number: DE19782810887
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Buchanenko
Original assignee: Oschatz GmbH
Current assignee: Oschatz GmbH
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1979-09-27
Also published as: IT1111892B; IT7920741A0

Description

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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte: j-j 635/GS- 43 Essen 1,Theaterplatz3, Postf.789

8. März 1978 Patentanmeldung

Oschatz GmbH
Westendhof 1ο-12
43o.o Essen ...

. Apparat zum Kühlen von industriellen Gasen.

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Apparat zum Kühlen von industriellen Gasen, insbesondere von sogenanntem Prozeßgas (Prozeßgaskühler), - mit

stehendem Behälter,
Gaseintrittsstutzen,
Gasaustrittsstutzen und
GasStrömungskanal,

j wobei im Gasströmungskanal (über dessen Querschnitt verteilt) '■

Steigrohre'einer Heißwasser- und/oder Dampferzeugungsanlage

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angeordnet sind, denen eine auf dem Behälter angeordnete Kammer sowie Fallrohre zugeordnet sind. - Bei gattungsgemäßen Apparaten kann die Gasströmung von oben nach unten oder von unten nach oben erfolgen. Regelmäßig ist einer der Stutzen in der Behälterachse, der andere seitlich angeordnet, wobei je nach Strömungsrichtung der seitliche Stutzen als Gaseintrittsstutzen oder als Gasaustrittsstutzen funktioniert. Es können auch mehrere seitliche Stutzen vorgesehen sein, die gemeinsam oder wahlweise zu betreiben sind, um dadurch die Temperatur zu beeinflussen, mit der das behandelte Gas den Apparat verläßt.

Bei den bekannten gattungsgemäßen Apparaten (Erdöl und Kohle, 197o, S. 454, Abb. 13) gehen die Steigrohre von Verteilerrohren aus, die im Behältertiefsten und längs des Behälterumfanges angeordnet sind. Sie liegen gleichsam außerhalb des Gasströmungskanals im Schatten oder in einer feuerfesten Auskleidung. Die Steigrohre sind daher über in bezug auf die Behälterachse schräge Teilstücke, Rohrbogen und Krümmer an vertikale Steigrohrabschnitte angeschlossen, die im Strömungskanal liegen. Sie treten über einen Rohrboden in die erwähnte Kammer ein, die folglich als Sammler funktioniert. Die Fallrohre liegen außerhalb des Strömungskanals im Inneren der stehenden Behälter zwischen Steigrohrbündel und Behälterwand, - mehr oder weniger dicht an der Behälterwand und gehen von einem Verteilerrohr außerhalb und oberhalb des Behälters aus. Sie münden in dem Verteilerrohr, von dem die Steigrohre ausgehen. Das alles macht offenbar eine Vielzahl von Schweißstellen erforderlich, an denen Schäden auftreten können. Tatsächlich sind gattungsgemäße Apparate im allgemeinen für die Behandlung von sehr heißen Gasen auszulegen, die darüber hinaus häufig korrosiv sind. Es muß daher mit hochwarmfesten und besonders korrosionsfesten Stählen für die Steigrohre,

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die Fallrohre und auch für den den Steigrohren und den Fallrohren gemeinsamen Verteiler gearbeitet werden. Solche Werkstoffe sind regelmäßig nicht einfach schweißbar und darüber hinaus in Schweißnähten empfindlich gegen unvermeidbare Temperaturwechselbeanspruchungen. Andererseits hält man den beschriebenen Aufbau für erforderlich, damit für das System aus Fallrohren, Steigrohren, Sammlern und Verteilern ein Naturumlauf funktioniert, die beschriebenen Elemente also gleichsam als Naturumlaufkessel zusammenwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Apparat so weiter auszubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Verhältnisse für den Naturumlauf die Anzahl der Schweißstellen beachtlich reduziert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Fallrohre mit AbstandZwischenraum in den Steigrohren angeordnet sind, die fußseitig einen fallrohrfreien Umlenkabschnitt aufweisen, und daß die Fallrohre, die als Sammler für die Steigrohre ausgebildete Kammer durchdringen sowie in eine darauf aufgesetzte Verteilerkammer einmünden. Es versteht sich von selbst, daß dazu in üblicher Weise mit Rohrböden gearbeitet wird, in denen einerseits die Steigrohre befestigt sind und andererseits die Fallrohre münden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bestehen die Umlenkabschnitte aus einem Teilstück der Steigrohre, welches einen etwa halbkugelförmigen Boden aufweist. Im allgemeinen wird man die beschriebene Verteilerkammer kuppeiförmig ausbilden und auf den zylindrisch ausgebildeten Sammler aufsetzen.

Die beschriebene Lösung der Erfindungsaufgabe hat zur Folge, daß, wie bereits erwähnt, zwei Rohrböden angeordnet werden müssen, in deren unterem die Steigrohre, in deren oberen die Fallrohre

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befestigt sind. Das kann auf verschiedene Weise erfolgen und bereitet nach dem Stand der Technik keine Schwierigkeiten. Die bei der bekannten Äusführungsform erforderlichen zahlreichen Schweißstellen zwischen den Steigrohren und deren vorgeschaltetem Verteiler sowie den darin einmündenden Fallrohren, Rohrbögen oder Krümmern werden vermieden. Zwischen den Fallrohren und den Steigrohren sind keinerlei Schweißverbindungen mehr erforderlich. Die Fallrohre tauchen in die Steigrohre lediglich ein, so daß durch Wärmedehnungen und dergleichen irgendwelche Zwänge zwischen den Fallrohren und den Steigrohren nicht auftreten können. Darüber hinaus können die Aggregate aus den Steigrohren und den darin eintauchenden Fallrohren so über den Querschnitt des GasStrömungskanals verteilt werden, daß für den Wärmetausch besonders günstige Verhältnisse erreicht werden. Im Ergebnis kommt man daher bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ohne Schwierigkeiten auch zu guten Wirkungsgraden.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, den Behälter innenseitig mit einer Auskleidung aus feuerfestem Material zu versehen oder ihn innenseitig mit einem zusätzlichen Kühlsystem aus aufgeschweißten Rohren oder Halbrohren auszurüsten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Apparat zum Kühlen von industriellen Gasen.

Die Fig. 2 zeigt in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch das Steigrohr des erfindungsgemäßen Apparates mit eingetauchtem Fallrohr im Bereich des Umlenkabschnittes .

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Der in den Figuren dargestellte Apparat zum Kühlen von industriellen Gasen ist als Prozeßgaskühler ausgeführt. Er besitzt

einen stehenden Behälter 1,
einen Gaseintrittsstutzen 2,
einen Gasaustrittsstutzen 3 und
den Gasströmungskanal 4.

Im Gasströmungskanal 4 befinden sich, über dessen Querschnitt verteilt, Steigrohre 5 einer Heißwasser- und/oder Dampferzeugungsanlage. Diesen Steigrohren 5 ist eine auf dem Behälter 1 angeordnete Kammer 6 zugeordnet, außerdem sind Fallrohre 7 angeordnet. Im Ergebnis bilden die Fallrohre 7 und die Steigrohre 5 das System eines Kessels mit Naturumlauf»

Man entnimmt aus der Fig. 1 zunächst, daß die Fallrohre 7 mit Abstandzwischenraum 8 in den Steigrohren 5 angeordnet sind. Fig. 2 macht erkennbar, daß die Steigrohre 5 fußseitig einen fallrohrfreien Umlenkabschnitt aufweisen. Im übrigen durchdringen die Fallrohre 7, die als Sammler 1o für die Steigrohre 5 ausgebildete Kammer. Sie münden in eine darauf aufgesetzte Verteilerkammer 6 ein. Die Umlenkäbschnitte 9 bestehen aus einem Teilstück der Steigrohre/ welche nur einen etwa halbkugelförmigen Boden 11 besitzen.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Verteilerkammer 6 für die Fallrohre 7 kuppeiförmig ausgebildet. Sie ist auf den zylindrisch aufgesetzten Sammler 1o der Steigrohre 5 aufgesetzt. Im übrigen zeigt Fig. T die Ausführungsform, bei der der Behälter 1 innenseitig eine Auskleidung 12 aus feuerfestem Material aufweist. Er könnte aber auch ein Kühlsystem aus aufgeschweißten Rohren oder Halbrohren

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besitzen. - Es versteht sich von selbst, daß die Verteilerkaitnner 6 und der Sammler 1o mit den üblichen Einrichtungen versehen sind, die zur Integration in die zugeordnete und nicht gezeichnete Dampferzeugungsanlage erforderlich sind.

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Claims

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Patentansprüche :

/ 1 .,'Apparat zum Kühlen von industriellen Gasen, insbesondere von sogenanntem Prozeßgas, - mit

stehendem Behälter,
Gaseintrittsstutzen,
Gasaustrittsstutzen und
Gasströmungskanal,

wobei im Gasströmungskanal Steigrohre einer Heißwasser- und/oder Dampferzeugungsanlage angeordnet sind, denen eine auf dem Behälter angeordnete Kammer sowie Fallrohre zugeordnet sind, d adurch gekennzeichnet, daß die Fallrohre (7) mit Abstandzwischenraum (8) in den Steigrohren (5) angeordnet sind, die fußseitig einen fallrohrfreien Umlenkabschnitt (9) aufweisen, und daß die Fallrohre (7) die als Sammler (1o) für die Steigrohre (5) ausgebildete Kammer durchdringen und in eine darauf aufgesetzte Verteilerkammer (6) einmünden.
2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkabschnitte (9) aus einem Teilstück der Steigrohre (5) bestehen, welches einen etwa halbkugelförmigen Boden (11) aufweist.
3. Apparat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (6) kuppeiförmig ausgebildet und auf den zylindrisch ausgebildeten Sammler (1o) aufgesetzt ist.

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4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) innenseitig eine Auskleidung (12) aus feuerfestem Material aufweist.
5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) innenseitig ein Kühlsystem aus aufgeschweißten Rohren oder Halbrohren besitzt.

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