DD236983A1

DD236983A1 - Querrohrkuehler fuer rohgas

Info

Publication number: DD236983A1
Application number: DD27595385A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Specht; Konrad Brosius
Original assignee: Fuerstenwalde Chem Tankanlagen
Priority date: 1985-05-03
Filing date: 1985-05-03
Publication date: 1986-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Querrohrkuehler fuer Rohgas mit aufrecht stehendem Gehaeuse. Das Ziel der Erfindung besteht in der Vereinfachung der Montage und der Verringerung des Instandhaltungsaufwandes, in der Vermeidung von Betriebsstoerungen bei gleichzeitiger Erhoehung der Lebensdauer sowie in der Verbesserung der Trennung der Kondensationsprodukte. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Vorderseite des Querrohrkuehlers mehrere flanschartige Oeffnungen aufweist, in denen die mit einem Gegenflansch versehen, auf Gleitschienen einschieb- bzw. herausziehbaren, durch Teilschalen etagenweise wechselseitig verschlossenen Rohrbuendel angeordnet sind. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Querrohrkühler für Rohgas mit aufrecht stehendem Gehäuse, das aus einem Basisteil und einem Kopfteil besteht, zwischen welchen in einer Flucht übereinander an beiden Stirnseiten offene Gehäuse-Teilstücke gestapelt sind, in denen sich mindestens je eine Rohrgruppe befindet, wobei die Rohrgruppen untereinander wechselseitig durch aufsteckbare Kühlmittelleitungen verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Querrohrkühler für Rohgas ist besonders zur Kühlung und teilweisen Kondensation des durch Vergasung bzw. Entgasung aus Kohle hergestellten Gas-Dampfgemisches geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der DE-OS 2731350 ist ein Kühler für Kokereigase bekannt, bei dem auf einem Basisteil mehrere Gehäuse-Teilstücke fluchtend übereinander angeordnet sind. Den oberen Abschluß bildet ein Kopfteil. Zwischen den einzelnen Teilen sind Dichtungen vorgesehen. Die lagerichtige Anordnung der Teilstücke zueinander ist durch lotrecht verlaufende Steckverbindungselemente gewährleistet. In jedem Teilstück befinden sich zwei Kühlrohrgruppen, die in wechselnder Durchflußrichtung miteinander verbunden sind. Zur Bildung des Reihenschlusses der Kühlrohrgruppen sind die mit den Rohrboden konvergierenden Seitenwände jedes Gehäuse-Teilstückes über die Rohrboden hinaus verländert und bilden mit im Abstand von den Rohrboden an den Seitenwänden lösbar und druckdicht angeschraubten Wänden aufrechte, rechteckig profilierte Kühlmittelkanäle.

Nachteilig an dieser bekannten technischen Lösung ist der enorm hohe Aufwand bei der Montage bzw. Reparatur eines solchen Kühlers. Bei Kühlerhöhen bis zu 20 m sind bei dieser Stapelvariante große Hebezeuge und aufwendige Rüstungen notwendig.

Ein weiterer Nachteil besteht in der komplizierten Abdichtung zwischen den Teilstücken, weil auf jede Dichtung eine andere Masse wirkt.

Nachteilig ist weiterhin, daß bei Reparatur der unteren Teilstücke auch die oberen Teilstücke mit großem Aufwand demontiert werden müssen.

Die DE-PS 823145 beschreibt einen Gas-Querrohrkühler mit einteiligen Rohrboden, in denen die Kühlrohre waagerecht eingewalzt sind. Das Kühlmittel wird durch Wasserkammern und durch in gleiche Höhenabstände eingeteilte abnehmbare Trennwände umgelenkt, die durch Stiftschrauben über eine Dichtung gegen die Rohrboden gepreßt werden. Zur Abdeckung der Wasserkammern dienen Abdeckplatten, die wechselseitig, sich gegenseitig abdichtend, angeordnet sind.

Nachteilig an diesem bekannten Gas-Querrohrkühler ist die aufwendige Errichtung vor Ort durch die einteiligen Rohrboden. Zur Aufstellung des Kühlers sind große Hebezeuge sowie zur Berührung aufwendige Rüstungen notwendig.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der erheblichen Zahl notwendiger Dichtungen, die die Gefahr einer Störung erhöhen. Aus der DE-PS 882095 ist ein Röhrenwärmeaustauscher mit herausziehbarem Röhrenbündel bekannt, dessen Röhrenbündel im Ganzen aus dem Gehäuse herausziehbar und wieder einschiebbar ist. Starre Zwischenwände teilen den Röhrenkörper in mehrere Abteile. Die Stirnkanten der Zwischenwände, bei denen kei ie Stromumlenkung erfolgt, sind bei eingeschobenem Rohrbündel abdichtend mit dem angrenzenden Rohrboden verbunden.

Der Nachteil dieses bekannten Röhrenwärmeaustauschers besteht darin, daß an den Rohrbündeln Ankrustierungen entstehen, die durch Kondensationsprodukte hervorgerufen werden. Die liegende Bauart nach dem Parallelstromprinzip ermöglicht kein reinigendes Umspülen der Rohrbündel.

Die DE-AS 2824237 schlägt einen Röhrenwärmeaustauscher mit einem Heizgas führenden Mantel und mindestens.einem darin angeordneten Rohrbündel aus im wesentlichen senkrecht zur Mantellängsachse gelegenen Rohren vor, welches nach Öffnen eines Mantelabschnittes aus dem Mantelinnenraum heraus bewegbar ist. Das Rohrbündel ist um eine mit der Schwenkachse des Mantelabschnittes gemeinsame oder hierzu parallele Achse aus dem Mantelinnenraum durch die von dem schwenkbaren Mantelabschnitt freigegebene und bei ausgeschwenktem Rohrbündel wieder verschließbare Mantelöffnungen ausschwenkbar.

Das Austauschergestell, worin der Austauscher angeordnet ist, weist an seiner Außenseite Trag-und Stützvorrichtungen für das aus dem Mantelquerschnitt ausschwenkbare Rohrbündel auf.

Der Nachteil dieser bekannten technischen Lösung besteht in der großvolumigen Bauart, welche aus der Wahrung des notwendigen Schwenkraumes für die Rohrbündel resultiert. Die zur Wärmeübertragung zur Verfügung stehende Oberfläche ist bei der Gehäusegröße des Röhrenwärmeaustauschers nicht optimal. Nachteilig ist weiterhin, daß eine Reinigung der

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Rohrbündel während des Betriebes nur der Art möglich ist, daß das Rohrbündel aus dem Gehäuse herausgeschwenkt wird und somit dem Wärmetausch nicht zur Verfügung steht.

Einen weiteren Nachteil stellt die Ausführung der Rohrbündelmündung dar, da diese über störanfällige Leitungsgelenke oder Stopfbuchsen mit der Zuleitung verbunden ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Vereinfachung der Montage und der Verringerung des Wartungs- und Instandhaltungsaufwandes, in der Vermeidung von Betriebsstörungen bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer sowie der Verbesserung der Trennung der Kondensationsprodukte.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Querrohrkühler unter Verwendung von Baugruppen ohne größere Hilfsmittel zu montieren und auch zu reparieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorderseite des Querrohrkühlers mehrere flanschartige Öffnungen aufweist, in denen die mit einem Gegenflansch versehene, auf Gleitschienen einschieb- bzw. herausziehbar, durch Teilschallen etagenweise wechselseitig verschlossenen Rohrbündel angeordnet sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung teilt ein Zwischenboden mit Gasführungsstutzen den Querrohrkühler in eine obere und eine untere Kühlsektion.

In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der unteren Kühlsektion und derEindüsung der oberen Kühlsektion eine Rückführung angeordnet.

Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, daß auf der oberen Kühlsektion ein Kragträger mit Lasthebemitteln angeordnet ist, der die Vorderseite des Querrohrkühlers um mehr als eine Rohrbündellänge überragt.

Die technisch-ökonomischen Auswirkungen, insbesondere die Effektivität der Erfindung besteht in der Vereinfachung der Montage und der Verringerung des Wartungs- und Inständhaltungsaufwandes.

Durch den erfindungsgemäßen Querrohrkühler ist die Vermeidung von Betriebsstörungen bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer sowie eine Verbesserung der Trennung der Kondensationsprodukte möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt:

Figur 1: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Querrohrkühlers zu Ausführungsbeispiel 1 Figur 2: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Querrohrkühlers zu Ausführungsbeispiel 2.

Ausführungsbeispiel 1:

Der Querrohrkühler 1 besteht aus einem Gehäuse 2, dessen Vorderseite mit mehreren flanschartigen Öffnungen 9 versehen ist und aus Einschubsektionen 5, in denen die Kühlrohre 10 mittels Rohrboden 11 zusammengefaßtsind. Dervordere Rohrboden 11 ist flanschartig, entsprechend den Öffnungen der Vorderseite, mit Dichtflächen versehen. Dervordere und hintere Abschluß der Einschubsektionen 5 erfolgt durch Wasserkammern 12, die aus Teilschalen 13 bestehen. Durch den etagenweise wechselseitigen Verschluß entstehen mehrere Rohrbündel 14 in jeder Einschubsektion 5. Die vordere Wasserkammer 12 weist vier Flansche für Umlenkböden 15 auf.

An der Gehäuseinnenwand sind Führungsleisten 16 für die Einschubsektion 5 angeordnet.

Auf dem Gehäuse 2 befindet sich ein Kragträger 17, der die Vorderseite des Querrohrkühlers lummehralseine Rohrbündellänge überragt. An dem Kragträger 17 sind Elektrolaufwinden 19 vorgesehen.

Nach der Montage des Gehäuses 2 werden mittels dem Kragträger 17 und derElektrolaufgewinden 19 die Einschubsektionen 5 in das Gehäuse 2 eingeschoben und verschraubt. Die außerhalb der Wasserkammern 12 angeflanschten Umlenkböden 15 ermöglichen den Wasserüberlauf von einer Einschubsektion 5 zur anderen. Im Bedarfsfall werden- die Umlenkböden 15 durch separate Kühlwasseranschlüsse ersetzt, und so die Kühlleistung erhöht.

Zur Verbesserung der Schub- und Zugbewegung bei der Montage bzw. Demontage der Einschubsektion 5 sind an einem Ende Rollen 20 angeordnet, die auf den Führungsleisten 16 laufen. Das zu kühlende Rohgas tritt über den Gaseintritt 22 ein und wird durch den am Fuß des Querrohrkühlers 1 angeordneten Gasaustritt 21 abgeführt. Über den am Fuß des Querrohrkühlers 1 angeordneten Kühlwassereintritt 23 gelangt das Kühlwasser in Schikanen durch die Rohrbündel 14 zum Kühlwasseraustritt 24 der Einschubsektionen 5. Mittels Umlenkbögen 15 wird eszurdarüberliegenden Einschubsektion 5 geleitet.

Ausführungsbeispiel 2:

Das Gehäuse 2 des Querrohrkühlers 1 ist in monolithischer Bauart ausgeführt, wobei die Vorderseite mit mehreren flanschartigen Öffnungen 9 versehen ist. Ein Zwischenboden 6 teilt den Querrohrkühler 1 in eine obere und eine untere Kühlsektion 3 und 4. Im Zwischenboden 6 sind Gasführungsstutzen 8, Gaseintritts- bzw. Gasaustrittsöffnungen 25 und 26 vorgesehen. Die Kühlrohre 10 sind mittels Rohrboden 11 zu Einschubsektionen 5 zusammengefaßt, wobei dervordere Rohrboden 11 flanschartig, entsprechend den Öffnungen der Vorderseite, mit Dichtflächen ausgebildet ist. Dervordere und

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hintere Abschluß dieser Einschubsektionen 5 erfolgt durch Wasserkammern 12, die aus Teilschalen 13 bestehen. Durch den etagenweise wechselseitigen Verschluß entstehen mehrere Rohrbündel 14 in jeder Einschubsektion 5. An der vorderen Wasserkammer 12 sind mehrere Flansche für Umlenkbögen 15 angeordnet

Die Gehäusewand weist Führungsleisten 16 für die Einschubsektionen 5 auf.

Auf der oberen Kühlsektion 3 befindet sich ein Kragträger 17, der die vordere Seite des Querrohrkühlers 1 um mehr als eine Rohrbündellänge überragt. Am Kragträger 17 sind Elektrolaufwinden 19 vorgesehen.

Das Gehäuse 2 des Querrohrkühlers 1 wird vor Ort montiert und mit den notwendigen Anschlüssen versehen. Der Zwischenboden 6 als Trennelehnent der oberen und unteren Kühlsektion 3 und 4 ist mit leichtem Gefälle eingesetzt. Mittels auf der oberen Kühlsektion 3 angeordnetem Kragträger 17 und der daran befindlichen Elektrolaufwinden 19 werden die einzelnen Einschubsektionen 5 in das Gehäuse 2 eingeschoben und verschraubt. Angeflanschte Umlenkbögen 15 ermöglichen den Wasserüberlaufvon einer Einschubsektion 5 zur anderen. Die außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Umlenkbögen 15 können auch durch separate Kühlwasseranschlüsse ersetzt werden um somit die Kühlleistung des Querrohrkühlers 1 zu steigern. Zur Montage bzw. Demontage der Einschubsektionen 5 sind diese an ihrem einen Ende mit Rollen 20 versehen, welche bei der Schub-bzw. Zugbewegung auf den Führungsleisten 16 laufen. Das zu kühlende Rohgas tritt oben über dem Gaseintritt 22 in den Querrohrkühler 1 ein, und gelangt über die Gasführungsstutzen 8 im Zwischenboden 6 zu dem am Fuß des Querrohrkühlers 1 angeordneten Gasaustritt 21.

Über den am Fuß des Querrohrkühlers 1 vorgesehenen Kühlwassereintritt 23 gelangt das Kühlwasser in Schikanen durch die Rohrbündel 14 zum Kühlwasseraustritt 24 der Einschubsektion 5 und wird mittels Umlenkbögen 15zurdarüberliegenden Einschubsektion 5 geleitet. Vor dem Zwischenboden 6 wird das erwärmte Kühlwasser abgeführt. Über dem Zwischenboden 6 wird ebenfalls Kühlwasser zugeführt.

Im Zwischenboden 6 werden die in der oberen Kühlsektion 3 anfallenden Gaskondensate gesammelt und einer Aufbereitungsanlage zugeführt. Durch die Rohgasabkühlung in der oberen Kühlsektion 3 ist die Temperatur in der unteren Kühlsektion 4 so niedrig, daß der Scheideeffekt zwischen Mittelöl und dem Schwelwassergemisch unzureichend ist. Zur Verbesserung des Abscheideeffektes wird das Gaskondensat der unteren Kühlsektion 4 über die Rückführung 7 in die obere Kühlsektion 3 gefördert und mittels Eindüsung 27 versprüht.

Claims

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Erfindungsanspruch:

1. Querrohrkühler für Rohgas mit aufrecht stehendem Gehäuse, das aus einem Basisteil und einem Kopfteil besteht, zwischen welchen in einer Flucht übereinander an beiden Stirnseiten offene Gehäuse-Teilstücke gestapelt sind, in denen sich mindestens je eine Rohrgruppe befindet, wobei die Rohrgruppen untereinander wechselseitig durch aufsteckbare Kühlmittelleitungen verbunden sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorderseite des Querrohrkühlers (1) mehrere flanschartige Öffnungen (9) aufweist, in denen die mit einem Gegenflansch versehenen, auf Führungsleisten (16) einschieb- bzw. herausziehbaren durch Teilschalen (13) etagenweise wechselseitig verschlossenen Rohrbündel (14) angeordnet sind.
2. Querrohrkühler nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Querrohrkühler (1) aus einer oberen und unteren Kühlsektion (3; 4) besteht, zwischen denen ein Zwischenboden (6) mit Gasführungsstutzen (8) angeordnet ist.
3. Querrohrkühler nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der unteren Kühlsektion (4) und der Eindüsung (27) der oberen Kühlsektion (3) eine Rückführung (7) angeordnet ist.
4. Querrohrkühler nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß auf der oberen Kühlsektion (3) ein Kragträger (17) mit Lasthebemitteln (18) angeordnet ist, der die Vorderseite des Querrohrkühlers (1) um mehr als eine Rohrbündellänge überragt.