Vorrichtung zur Herstellung von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd enthaltenden Gasgemischen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd enthaltenden Gasgemischen durch teilweise Verbren nung eines Kohlenwasserstoffes mit Sauerstoff, gege benenfalls unter Zufuhr von Wasserdampf, in einer Reaktionskammer, in der die Verbrennung bei über atmosphärischem Druck, insbesondere zwischen 5 und 35 at, erfolgt.
Die auf diese Weise erhaltenen Gase haben im allgemeinen eine Temperatur von 1000 bis 1500 und stellen daher eine Energiequelle dar. Es ist aber bisher nicht möglich gewesen, diese Energie auszunutzen, weil die Gase eine sehr hohe Temperatur haben und auch eine gewisse Menge von freiem Kohlenstoff ent halten. Wenn z.
B. die gewöhnlichen Wärmeaus- tauscher vom Flammrohrtyp verwendet werden, erge ben sich grosse Schwierigkeiten. Flammrohre der gewöhnlichen Art können nicht oder nur mit sehr geringem Nutzeffekt angewandt werden, da es unmög lich ist, die gleiche Apparatur während eines längeren Zeitraumes zu verwenden, ohne dass häufige Repara turen erforderlich sind. Der Grund liegt darin, dass sich häufig auf der Innenwandung der Rohre ein be trächtlicher Russniederschlag bildet, wodurch der Wärmeübertragungskoeffizient stark herabgesetzt wird.
Die im vorliegenden Fall auftretenden grossen Tem peraturunterschiede machen es auch erforderlich, dass die Apparatur von besonders hoher Qualität ist und hohe Festigkeit aufweist, und es ist festgestellt wor den, dass die üblichen Wärmeaustauscher die mecha nischen Anforderungen nicht erfüllen.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Wärmeaustauscher für die aus der Reaktionskammer abziehenden zu küh lenden heissen Gase aufweist, der ein oder mehrere schraubenlinienförmig gewundene Kühlrohre und Mit- tel, welche die Umspülung durch ein Kühlmittel er möglichen, aufweist.
Der Grund, warum in der Apparatur gemäss der Erfindung die oben erwähnten Schwierigkeiten nicht auftauchen, ist vermutlich dem Auftreten hoher Ge schwindigkeiten in den Rohren zuzuschreiben, und als Folge der Biegung dieser Rohre der starken Zentri fugalkraft, welche von sekundärer Wirbelbildung be gleitet sein kann, wodurch Russniederschläge in den Rohren vermieden werden.
Dies ist ausserordentlich überraschend, da zu erwarten war, dass die nachteilige Bildung von kohlenstoffhaltigen Niederschlägen auf der Innenseite der Rohre bei Anwendung schrauben- linienförmig gewundener Rohre noch grösser sein würde als bei geraden Rohren, und dass ausserdem zusätzliche Reinigungsschwierigkeiten auftreten wür den. Ausserdem kann dieser Nachteil noch durch eine besondere Konstruktion der Kühlrohre weiter herab- gesetzt werden.
Das Kühlrohr bzw. die Kühlrohre des Wärmeaus- tauschers ist bzw. sind vorzugsweise so konstruiert und angeordnet, dass sie durch die hindurch- undloder darumherumfliessenden Medien erschüttert werden können.
In diesem Falle werden die Kühlrohre des im Betrieb stehenden Wärmeaustauschers dauernd in schwachem Vibrieren gehalten. Dieses Vibrieren wird wahrscheinlich herbeigeführt durch die Verdampfung des Kühlmittels während des Wärmeaustausches. Die rasche Aufwärtsbewegung der Dampfblasen in der Flüssigkeit führt zum Zusammenprallen und zu einer intensiven Bewegung in der Flüssigkeit, und dieser Erscheinung kann das Vibrieren der Kühlrohre zuge schrieben werden.
Das Zufuhrrohr für das Kühlmittel zum Wärme- austauscher kann in einen ringförmigen Kanal oder ringförmige Kanäle münden. Dieser Kanal wird von einem Zufuhrrohr für die zu kühlenden heissen Gase, welches mit einem Kühlrohr in Verbindung steht, sowie einem konzentrisch um das Zuführungsrohr angeordneten Rohr gebildet, das mit der Wandung des Wärmeaustauschers verbunden ist.
Der Vorteil dieser Art der Zuführung des Kühl mittels liegt darin, dass es sehr innig mit den heissen Gasen gerade an den Punkten in Berührung gebracht wird, wo diese die höchste Temperatur aufweisen, während anderseits das Kühlmittel die niedrigste Tem peratur hat. Diese Anordnung vermeidet auch, dass das Material übermässigen Hitzebeanspruchungen unterworfen wird.
Nach einer Ausführungsform der erfindungsge mässen Apparatur besteht der Wärmeaustauscher aus einem zylindrischen Kessel, der aus einer Aussenwand, einem inneren Rohr und einer Bodenplatte besteht, mit welcher das Kühlrohr bzw. die Kühlrohre ver bunden sind bzw. ist. Die Kühlrohre sind in dem von der äusseren Wandung und dem inneren Rohr gebil deten Ringrohr angeordnet. Das Eintrittsende des Kühlrohrs bzw. der Kühlrohre ist verbunden mit einer Austrittsöffnung der Reaktionskammer und der Ein trittsöffnung für das Kühlmittel.
Die hohe Hitzebelastung, der die mit den heissen Gasen in Berührung stehenden Teile ausgesetzt sind, und im Falle des vorerwähnten Wärmeaustauschers besonders jenes Teils des Kühlrohres bzw. der Kühl rohre, welcher direkt zu der Bodenplatte benachbart liegt, führt auch dazu, dass die mechanische Festigkeit ungünstig beeinflusst wird. Es ist bekannt, dass die mechanische Festigkeit abnimmt, wenn die Tempe ratur ansteigt.
Um zu gewährleisten, dass dieser Wärmeaustau- scher den mechanischen Anforderungen genügt, kann der Teil des Kühlrohres bzw. der Kühlrohre, welcher zur Bodenplatte benachbart liegt, verstärkt werden. Der übrige Teil des Rohres muss aber dünnwandig ausgeführt werden, so dass eine möglichst grosse Bieg samkeit gesichert ist.
Es ist gefunden worden, dass die Verwendung eines verdickten Rohrstückes, welches sich über etwa eine halbe Windung des Kühlrohres erstreckt, ausreicht, um den auftretenden. Kräften standzuhalten.
Um eine gute Kühlung zu sichern, insbesondere an den heissesten Stellen, nämlich dort, wo die heissen Gase eintreten, wird zweckmässig in der Nähe .der Bodenplatte das innere Rohr mit einer Sprühdüse in solcher Weise ausgerüstet, dass das durch dieses Rohr zugeführte Kühlmittel auf die heisse Bodenplatte mit grosser Geschwindigkeit aufgesprüht werden kann, bevor es in den oben erwähnten Ringraum eingeführt wird.
Es ist festgestellt worden, dass die Bodenplatte und der Anfang der Kühlrohre einer sehr hohen Hitze einwirkung ausgesetzt sind, und dass es notwendig ist, diese Teile mit dem Kühlmittel so innig wie möglich in Berührung zu bringen. Wenn man nicht hierfür sorgt, besteht die Gefahr, dass das Kühlmittel, z. B. Wasser, infolge der hohen Temperatur verdampft, wennn es nicht rechtzeitig durch neues Kühlmittel ersetzt wird, so dass die Bildung von Dampf- oder Gasblasen den Wärmeübergang stark beeinträchtigen würde.
Nach einer anderen Ausführungsform der Ein richtung gemäss der Erfindung besteht der Wärmeaus- tauscher aus einem geschlossenen zylindrischen Kes sel, der mit mindestens einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für das Kühlmittel versehen ist, sowie ferner mit mindestens einem Kühlrohr, welches mit Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen für das zu kühlende Medium ausgerüstet ist und sich in einem Ringraum befind; t, der durch die äussere Wandung des Kessels und ein konzentrisch angeordnetes inneres Rohr gebildet wird.
Das erwähnte innere Rohr ist am Ende in der Nähe des Kesselbodens geschlossen und an dem entgegengesetzten Ende offen. Es ist an seinem geschlossenen Ende mit einem Auslass für flüssiges Kühlmittel versehen.
Der Vorteil dieser Ausführung des Wärmeaus- tauschers besteht darin, dass ein Teil des Kühlmittels, welches infolge der hohen Temperaturen in dem zu kühlenden Gas bis zum Siedepunkt erhitzt wird, und zwar jener Teil des Kühlmittels, der noch flüssig ist, in das innere Rohr durch dessen offenes Ende gelangt,
während der verdampfte Teil am Kopf des Wärme- austauschers abgeführt werden kann. Auf diese Weise wird eine Trennung zwischen flüssigem und dampf- förmigem Kühlmittel bereits innerhalb des Wärmeaus tauschers herbeigeführt. Der zusätzliche Vorteil dieser Ausführungsform der Einrichtung gemäss der Erfin dung besteht darin, dass statt des blasenförmig auf steigenden und siedenden Dampf-Flüssigkeits-Gemi- sches in dem Ringraum, in welchem der Wärmeüber gang vor sich geht,
eine im wesentlichen ruhende Flüssigkeitssäule in dem inneren Rohr vorliegt, deren Stand auf einer gewissen Höhe gehalten werden kann, wodurch also die Menge der im Kreislauf umzu führenden Flüssigkeit auf einem bestimmten Wert gehalten wird, je nach dem Grad der Dampfbildung.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht bzw. bestehen das Kühlrohr bzw. die Kühlrohre dieses Wärmeaustauschers vorzugsweise aus zwei Teilen, welche konzentrisch sind in bezug auf die Achse oder Mittellinie des schraubenlinienförmig gewundenen Kühlrohres und miteinander durch ein Verbindungs rohr an ihrem vom Boden des Kessels abgewandten Seite verbunden sind. Es ist klar, dass auf diese Weise das Kühlrohr bzw. die Kühlrohre in einem verhältnis mässig kleinen Raum untergebracht werden können, und dass ausserdem die Zufuhrleitung und die Abfüh- rungsleitung der Gase in etwa der gleichen Höhe liegen.
In dem Kessel ist an der dem Boden abgewandten Seite (oder dem Kopf) vorzugsweise ein Zyklon ange ordnet, und die Eintrittsseite dieses Zyklons steht mit dem Kesselraum in Verbindung. Der Zyklon hat einen Dampfauslass, der mit der Abführungsleitung in Ver bindung steht, und ist auch mit einer Ausflussleitung für flüssiges Kühlmittel versehen, welche sich durch das offene Ende des inneren Rohres in dieses Rohr hinein erstreckt. Das Kühlmittel, als welches z. B.
Wasser verwendet werden kann, wird dann infolge der kompakten Konstruktion des schraubenlinienförmig gewundenen Kühlrohres selbst ziemlich rasch erhitzt, erreicht den Siedepunkt und geht teilweise in Wasser dampf bzw. anderen Dampf über. Wenn mit hohen Geschwindigkeiten gearbeitet wird, besteht die Mög lichkeit, dass die Flüssigkeit mit dem Wasserdampf oder sonstigem Dampf mitgeführt wird. Diese Flüssig keit wird in dem Zyklon entfernt.
Der untere Teil des Kessels und das innere Rohr stehen zweckmässig mit Hilfe enger Öffnungen in Verbindung, so dass die durch die beiden Rohre gebildeten Räume offen miteinander verbunden sind. Diese Öffnungen können dazu dienen, die Flüssigkeit vollständig aus dem Wärmeaustauscher zu entfernen, wenn dieser ausser Betrieb ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Ein richtung gemäss der Erfindung ist jedes der Kühlrohre oder die Gesamtheit der Kühlrohre in einem weiteren schraubenlinienförmig gewundenen Rohr der gleichen Art angeordnet, wobei der ringförmige Raum zwi schen den beiden Rohren mit einer Zuführungsleitung und einer Abflussleitung für das Kühlmittel versehen ist.
Der besondere Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass im Falle einer Beschädigung der Rohre die Gefahr eines Unfalles, selbst bei den hohen Drücken, die auftreten können, verhältnismässig gering ist, da das verwendete Rohr in seiner Funktion vergleichbar ist mit den Rohren des sogenannten monotube once- through Boiler (Benson-Typ oder dergleichen).
Ausserdem sind die Verluste an Wasser oder Wasserdampf im Falle von Rohrschäden verhältnis-. mässig gering. Ferner ist es leicht möglich, eine be schädigte Serie von schraubenlinienförmig gewun denen Rohren während des Betriebes zu ersetzen, indem man zeitweilig den' in Betracht kommenden Rohrsatz abschaltet, wobei natürlich vorausgesetzt ist, dass der Wärmeaustauscher mehr als eine Serie von schraubenlinienförmig gewundenen Rohren enthält.
Schliesslich ermöglicht die Anwendung eines Wärmeaustauschers mit mehr als einer Serie von schraubenlinienförmig gewundenen Rohren die Rege lung der Kapazität des Wärmeaustauschers, indem man eine oder mehrere Reihen von Rohren ein- oder ausschaltet.
Jede Rohrserie, die durch ein Kühlrohr und ein weiteres Rohr der gleichen Art gebildet wird, ist vor zugsweise mit dem gemeinsamen Verteilungselement in solcher Weise verbundeng dass der Eimass der Kühl rohre verbunden ist mit einem Verteiler, der seiner seits mit der Auslassöffnung der Reaktionskammer in Verbindung steht, und dass die Räume zwischen den Kühlrohren und den weiteren Rohren mit einer Ver teilungseinrichtung für das Kühlmittel verbunden sind.
Jede Austrittsöffnung für die gekühlten Gase und jeder Auslass für das Kühlmittel ist auch mit einer Sammelleitung für die gekühlten Gase bzw. für das Kühlmittel verbunden.
Die Zweckmässigkeit dieser Konstruktion tritt in Erscheinung, wenn es erwünscht ist, mehr als eine Serie von Kühlrohren zu verwenden, da es hierbei möglich ist, jede Serie von schrauben- linienförmig gewundenen Rohren in einfacher Weise auszuschalten durch Anordnung von Hähnen zwi schen den Verteilerelementen für die Zuführung der Medien und jedem Kühlrohr sowie auch zwischen den Sammelleitungen und jedem Kühlrohr, ohne dass der kontinuierliche Strom jedes Mediums von dem Ver teilerelement bis zur Sammelleitung gestört wird.
Es ist auch zweckmässig, jeden Auslass, der die Verbindung zwischen dem Verteilelement für die zu kühlenden Gase und dem Eintrittsende des schrauben- linienförmig gewundenen Rohres bildet, zu kühlen, da sonst die sehr hohen Gastemperaturen eine über mässige Beanspruchung des Materials herbeiführen würden. Nach der Erfindung kann diese Kühlung bewirkt werden, indem man jedes Verbindungsstück einschliesslich des betreffenden Flansches mit einem besonderen Kühlkanal ausrüstet.
Jede Serie von ge wundenen Rohren kann schliesslich in einem ge schlossenen zylindrischen Raum untergebracht wer den, um die Gefahr im Falle eines Rohrbruches noch weiter zu verringern.
In der beiliegenden schematischen Zeichnung werden verschiedene Ausführungsformen der erfin dungsgemässen Vorrichtung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der ge samten Apparatur.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen eine Ausführungsform des zur Apparatur gehörenden Wärmeaustauschers. Dabei ist Fig.2 ein Längsschnitt durch den Wärmeaus- tauscher <B>D</B> (Fig. 1). Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den oberen Teil des Wärmeaustauschers nach der Linie 111-III in Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2. Fig. 5 zeigt die Sprüh düse.
Die Fig. 6 und 7 sind Längs- bzw. Querschnitte einer anderen Ausführungsform des Wärmeaustau- schers.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen weitere Ausführungs formen der erfindungsgemässen Apparatur. Fig. 8 ist eine schematische Ansicht. Fig. 9 ist ein Längsschnitt nach der Linie IX-IX und Fig. 10 zeigt eine Einzel heit zu Fig. 9.
In Fig. 1 stellt A das eigentliche Reaktionsgefäss dar, welches mit einer Zuführungsleitung a für das Heizöl zu einem Brennerteil A' des Reaktionsgefässes sowie mit einer Zuführungsleitung b für den Sauer stoff und etwa verwendeten Wasserdampf ausgerüstet ist, während der Teil B eine Verbindung zwischen dem Reaktionsgefäss und einem Verbindungsstutzen C darstellt. Die heissen Gase werden durch die Verbin dung B und durch den Verbindungsstutzen C in den Wärmeaustauscher D geführt.
Dieser Austauscher ist mit einem schraubenlinienförmig gewundenen Kühl rohr ausgerüstet und besitzt eine Austrittsöffnung c für die gekühlten Gase, sowie auch eine Einführungs- leitung d für das Kühlmittel, z. B. Wasser, sowie ferner einen Auslass für das Gemisch aus Wasser und Dampf. Die bei c austretenden Gase können gewünsch- tenfalls nachher einer Reinigungsbehandlung in an sich bekannter Weise unterworfen werden.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform des in Fig. 1 gezeichneten Wärmeaustauschers D. Dieser Wärmeaustauscher hat eine Bodenplatte 1, die mit einem Flansch 2 versehen ist. Eine Sprühdüse 3 bildet das Ende eines inneren Rohres 7, das auch mit Führungsleisten 5 für die Kühlrohre 4 versehen ist. Die äussere Wandung des Wärmeaustauschers ist mit der Bodenplatte 1 z. B. verschweisst.
Das innere Rohr 7 geht am oberen Ende über einen konischen Teil 8 in einen Endteil 10 über, der einen Teil eines Gasab- führungsrohres 13 darstellt (entsprechend Austritts öffnung c in Fig. 1).
Eine Wand 12 bildet die Tren nung zwischen dem Teil des Abführungsrohres, mit welchem das Ende des schraubenlinienförmig gewun denen Rohres über ein Rohrstück 9 verbunden ist, das zwecks Verstärkung verdickt ist, und dem Teil 10, über welchen das Kühlmittel dem Wärmeaustauscher mittels einer Leitung 15 zugeführt wird, die der Ein führungsleitung d gemäss Fig. 1 entspricht.
Bei dieser Ausführungsform ist das innere Rohr 7 des Wärmeaustauschers frei aufgehängt, das heisst durch einseitige Befestigung an dem zentralen Gas abführungsrohr 13. Der Vorteil einer solchen Kon struktion besteht darin, dass das innere Rohr 7 keinen Wärmespannungen unterworfen ist und dass das Rohr - infolgedessen auch andere Teile des Wärmeaus- tauschers - sich bei Temperatursteigerung frei aus dehnen kann und umgekehrt.
Ein oberer Teil 11 des Wärmeaustauschers ist mit einer Abführungsleitung 14, entsprechend Auslass e in Fig. 1, für das Kühlmittel versehen. Die Zufuhr von heissem Gas erfolgt schliesslich durch die Einlass- öffnung eines verdickten Einlassteils 16 der Kühlrohre 4.
Es kann auch erwünscht sein, die dünnwandigen Kühlrohre, welche doch eine gewisse Länge aufweisen, zu unterstützen. Um ein vollständiges oder teilweises freies Vibrieren des Rohres bzw. der Rohre zu ermög lichen, ist der Wärmeaustauscher an verschiedenen Stellen mit Elementen 17 versehen, welche eine freie (gleitende) und/oder feste Unterstützung des Kühl rohres bzw. der Kühlrohre zwischen den Enden er möglichen.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch den oberen Teil des Wärmeaustauschers nach III-III in Fig. 2. Die Figur zeigt, wie die Kühlrohre 4 an das Gasabführungsrohr 13 angeschlossen sind. Fig. 4 zeigt die Anordnung der Sprühdüse 3 für das Kühlmittel gegenüber dem An fangsteil 16 der Kühlrohre für die heissen Gase. Ausserdem zeigt die Figur, dass das verdickte Rohr stück 16 der Kühlrohre 4 sich etwa über eine halbe Windung erstreckt.
Das Kühlmittel muss genügend rasch und an der richtigen Stelle durch frisches Kühlmittel ersetzt wer den, und es ist gefunden worden, dass sowohl die Form der Sprühdüse 3 als auch die Stelle, an welcher diese mündet, besonders wichtig sind. Die Sprühdüse 3 hat daher die Form eines Schlitzes und mündet in der Nähe der Verbindung zwischen Kühlrohr bzw. Kühlrohren 4 und Bodenplatte.
Dies sind tatsächlich die heissesten Stellen im Wärmeaustauscher, und mittels dieser speziellen Form der Sprühdüse kann das Kühlmittel an diese Stellen herangeführt werden, während diese Form anderseits eine genügende Verteilung des Kühlmittels über die Bodenplatte sichert. Die Form der Sprühdüse in der Nähe des Bodens des inneren Rohres ist in einer besonderen Einzelzeichnung (Fig. 5) dargestellt in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles P in Fig. 4.
Der enge Schlitz gibt die Gewähr, dass ein in geeig neter Weise gerichteter Kühlmittelstrom mit grosser Geschwindigkeit und Wucht gegen die Bodenplatte des Wärmeaustauschers gesprüht wird.
Es ist auch zu beachten, dass die Schraubenlinien- form der Kühlrohre 4 für die heissen Gase es ermög licht, dass die erforderliche Kühlfläche in einem senk rechten Wärmeaustauscher von mässiger Höhe unter gebracht werden kann.
In einem Wärmeaustauscher gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung wurde Wasser als Kühlmittel verwendet, das zwecks geeigneter Wärme übertragung im Kreislauf (das Zehnfache der Dampf produktion) hindurchgeführt wurde. Die Temperatur des umlaufenden Wassers war in dem im Betrieb befindlichen Wärmeaustauscher etwa 215 . Die Tem peratur, mit der die heissen Gase eingeführt wurden, betrug etwa 1300 , und die Temperatur, bei welcher die gekühlten Gase abgeführt wurden, betrug etwa 250 .
Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine andere Aus führungsform des Wärmeaustauschers (D in Fig. 1) und Fig. 7. ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6.
Bei dieser Ausführungsform ist das Rohr 101 das Zuführungsrohr für die aus dem Reaktor stammenden, zu kühlenden, heissen Gase.
Am Wärmeaustauscher ist ein Rohr 102 kon zentrisch um das Zuführungsrohr 101 in der Weise angeordnet, dass die beiden Rohre einen ringförmigen Raum 112 bilden, durch den Kühlmittel, gewöhnlich Wasser, hindurchgeführt wird, (vergleiche Einfüh rungsleitung d in Fig. 1). Der entstehende Dampf ver lässt den Wärmeaustauscher bei 103, während das Wasser bei 104 abgelassen wird. Die Abführungs- leitung 105 (Auslass c in Fig. 1) ist der Abflussweg für die gekühlten Gase.
Der Wärmeaustauscher enthält auch einen zylin drischen Kessel 106, der mit einem inneren, an einem Ende offenen Rohr 107 ausgerüstet ist, dessen anderes Ende geschlossen ist und sich über den Kessel 106 hinaus erstreckt.
Der Ringraum 108 enthält die schraubenlinienförmig gewundenen Rohre 109 und 110, deren obere Enden durch ein Rohr 111 mitein ander verbunden sind. Diese beiden Rohre haben eine gemeinsame zentrale Achse, die mit der Mittellinie des Kessels 106 und des Rohres 107 zusammenfällt; sie haben aber in bezug auf diese Achse oder Mittel linie einen verschiedenen Krümmungsradius. Auf diese Weise werden zwei konzentrische schrauben- linienförmig gewundene Rohre gebildet. Man kann in dem Ringraum mehr als eine Serie solcher gewun dener Rohre unterbringen.
Eine oder mehrere Platten können im oberen Teile des Kessels vorgesehen sein, um zu verhindern, dass zu viel Flüssigkeit durch den gebildeten Dampf mit geführt wird, wenn das Kühlmittel übermässig auf kocht.
Der Zyklon 114 im oberen Teil des Kessels 106 dient zur Abtrennung der Flüssigkeit, die dann über das Rohr 115 in den Flüssigkeitskreislauf zurückge führt wird, während der trockene Wasserdampf den Wärmeaustauscher durch den Auslass 103 verlässt. Ein in der üblichen Weise ausgeführter Wasserstands anzeiger 116 ist ausserhalb des Kessels 106 ange ordnet. Durch den ,Auslass 104 wird heisses Kühl mittel abgeführt.
Am Boden des inneren Rohres 107 ist eine Abzugsleitung<B>117</B> vorgesehen; eine Reihe kleiner Öffnungen 118 ermöglicht es, den Ringraum gewünschtenfalls zu entleeren.
Es ist erwünscht, dass das flüssige Kühlmittel im inneren Rohr an der Austrittsstelle nicht länger einer besonderen Erhitzung unterworfen wird, und das ge schlossene Ende des inneren Rohres erstreckt sich daher über den Boden des Kessels 106 hinaus, und der Teil des inneren Rohres 107, der sich über dem Kessel hinaus erstreckt, ist in diesem Fall mit dem Abfluss 104 für das flüssige Kühlmittel versehen.
Während des Betriebes wird das Kühlmittel im inneren Rohr auf einer gewissen Höhe gehalten. Es ist daher notwendig, dass das Wasserstandsglas ausser halb des eigentlichen Wärmeaustauschers angeordnet wird. Es ist klar, dass die gesamte Anlage gegen hohen Druck widerstandsfähig sein muss.
Der Wärmeaustauscher gemäss der Ausführung nach Fig. 6 und 7 arbeitet wie folgt: Die heissen Gase werden durch ein oder mehrere Rohre 101 eingeführt, und die Kühlung beginnt be reits, bevor sie in den eigentlichen Wärmeaustauscher eintreten, da das Kühlwasser über den Ringraum 112, der sich rund um dieses Zuführungsrohr befindet, zugeführt wird.
Im Innern des Wärmeaustauschers geht das Rohr derart in ein schraubenlinienförmig gewundenes Rohr über, dass die heissen Gase durch das Rohr 109 einen nach oben gerichteten schrauben- linienförmigen Weg durchlaufen. Am oberen Ende des schraubenlinienförmigen Rohres wechseln die Gase in Richtung und bewegen sich wieder abwärts durch das andere schraubenlinienförmige Rohr bzw. Rohre 110 und verlassen schliesslich den Wärmeaus tauscher in gekühltem Zustand durch das Abführungs- rohr bzw. die Rohre 105.
Das durch einen oder mehrere Ringräume 112 eintretende Kühlmittel wird in dem Ringraum 108 sehr rasch erhitzt und erreicht seinen Siedepunkt. Ein Teil der siedenden Flüssigkeit wird durch das Innen- roter 107 aufgenommen. In diesem Rohr wird ein bestimmter Flüssigkeitsstand aufrechterhalten. Ein Teil der siedenden Flüssigkeit verdampft, und dieser Dampfstrom wird in dem Zyklon 114 von der zurück bleibenden Flüssigkeit abgestreift.
Die Platten 113 gewährleisten, dass nicht zu viel Flüssigkeit von diesem Wasserdampfstrom mitgeführt wird. Das Rückfluss- rohr 115 des Zyklons reicht bis unterhalb des Flüssig keitsstandes, der in dem Innenrohr in gleicher Höhe gehalten wird und durch ein Wasserstandsglas 116 geprüft werden kann, so dass automatisch eine Flüssig keitsdichtung gebildet wird.
Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung gemäss der Erfindung ist in den Fig. 8 bis 10 darge stellt.
In Fig. 8 stellt ein Teil 201 den eigentlichen Reaktor (entsprechend A in Fig. 1) dar, der mit einer Zufuhr 202 (a in Fig. 1) für das Heizöl zu einem Brennerteil 203 (A' in Fig. 1) des Reaktors geführt wird und auch mit einer Zuführung 204 (entsprechend b in Fig. 1) für den Sauerstoff und etwa verwendeten Wasserdampf versehen ist,
wobei ferner ein Teil 205 die Verbindung zwischen dem Reaktor 201 und einer Verteilerleitung 206 herstellt. über diese Verteiler- leitung und Verbindungsleitungen 207 werden die heissen Gase zu Elementen 208 des Wärmeaus- tauschers geführt, in welchen jeweils eine Serie von schraubenlinienförmigen Rohren untergebracht ist.
Jedes Element ist mit einem Auslass 209 (entspre chend c in Fig. 1) für die gekühlten Gase sowie auch mit einem Einlass 210 (entsprechend d in Fig. 1) (ver- gleiche Fig. 9) für das Kühlmittel, z. B. Wasser, und mit einem Auslass 211 (e in. Fig. 1) für das Gemisch aus Wasser und Wasserdampf versehen.
Die Zufüh rungsleitungen 210 für das Kühlmittel sind mit einer Verteilerleitung 212 für das Kühlmittel verbunden, während die Auslassöffnungen 209 für die gekühlten Gase mit einer Sammelleitung 213 und die Dampf auslässe 211 mit einer Sammelleitung 214 verbunden sind. Jede Verteilerleitung und jede Sammelleitung ist mit einem Verschlussflansch, z.
B. dem Flansch 215 für die Verteilerleitung 206, ausgerüstet. Dies erleich tert die überwachung dieser Leitungen, während auch anderseits neue Elemente in einfacher Weise angeschlossen werden können.
Fig. 10 zeigt den Anfangsteil der Rohrserie 216 in vergrössertem Massstab und auch die Verbindung mit der Verteilerleitung 206 sowie die anderen Ver bindungen. Das innere Rohr 217, durch welches die heissen Gase geführt werden, bildet zusammen mit dem äusseren Rohr<B>218</B> einen im Querschnitt ring förmigen Kanal 220, durch den das Kühlmittel hin durchgeleitet wird und der nach einem geraden Teil in die schraubenlinienförmigen Windungen übergeht.
Dieses Kühlmittel wird über die Kanäle 221 im Flansch 219, welche mit dem rund um den Flansch angeordneten ringförmigen Kanal 222 verbunden sind, zugeführt. Die Verteilerleitung 212 für das Kühlmittel kann. mit diesem Ringkanal verbunden sein. Das Verbindungsstück 207 ist mit der Einlass- öffnung 210 für das Kühlwasser versehen.
Das Kühl wasser fliesst durch den Ringkanal 226, der zwischen dem inneren Rohr 227 und dem äusseren Rohr 228 gebildet wird, und auch durch die Kanäle 224 und einen Flansch 225 in den Ringkanal 223, der rund um diesen Flansch verläuft. Gewünschtenfalls kann der Auslass 229 (Fig. 10) direkt mit der (nicht dar gestellten) Zuführung für den Ringkanal 222 ver bunden sein, so dass die beiden Kühlsysteme<B>216</B> und <B>216'</B> in Reihe geschaltet sind.
Es können schliesslich verschiedene Bauelemente mit geeigneten Hähnen bzw. Ventilen versehen sein, die zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht darge stellt sind. Mit Hilfe dieser kann eines oder können mehrere der Elemente 208 je nach Wunsch mit einander verbunden oder ausgeschaltet werden.