DE10162169C1 - Kühlbare Zustellung für einen Hochtemperatur-Vergasungsreaktor - Google Patents
Kühlbare Zustellung für einen Hochtemperatur-VergasungsreaktorInfo
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Abstract
Bei einer kühlbaren Zustellung für einen Hochtemperatur-Vergasungsreaktor, in welchem Materialien, die bei der Betriebstemperatur des Reaktors vergasbare und schmelzbare Komponenten enthalten, dieser ausgesetzt werden, sind in die Feuerfestmaterial-Ausmauerung Kühlelemente für die Durchleitung eines Kühlmediums eingebettet. Die Kühlelemente weisen eine große spezifische Außenfläche auf und tragen Außenrippen, wobei die Außenrippen aus einem Material bestehen, das eine erheblich größere Wärmeleitfähigkeit als das feuerfeste Material hat.
Description
Die Erfindung betrifft eine kühlbare Zustellung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 44 20 450 C2 ist bereits eine kühlbare Zu
stellung für einen Hochtemperatur-Vergasungsreaktor,
insbesondere im Bereich eines auswechselbaren Untero
fens, bekannt, in welchem die Feuerfestmaterial-
Ausmauerung, die bei der Vergasung von Haus-, Indu
strie- und Sondermüll im Ausschmelzbetrieb anfallende
Schmelzflüssigkeit aufnimmt. In das Feuerfestmaterial
sind in gegenseitigen Abständen gerade Kanäle einge
bracht, in die von außen montier- und demontierbare
Kühlelemente eingeschoben sind. Diese bestehen je
weils aus einem Außenrohr und einem konzentrisch dazu
angeordneten Innenrohr für die Zu- und Abfuhr eines
Kühlmediums. Hierdurch wird eine leichte Austausch
barkeit der Kühlelemente erreicht, durch die die
Standzeiten des Unterofens erheblich verlängert wer
den können, wobei Betriebsunterbrechungen für den
Austausch der Kühlelemente gänzlich entfallen können.
Jedoch ist der Energieverlust des Reaktors relativ
hoch und der Verschleiß des Feuerfestmaterials ist
beträchtlich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese
bekannte Zustellung in der Weise zu verbessern, daß
die Stützung des Feuerfestmaterials erhöht, die Wär
meverluste des Reaktors minimiert und die Lebensdauer
der Zustellung verlängert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Zustellung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vor
teilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zu
stellung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft somit eine kühlbare Zustellung
für einen Hochtemperatur-Vergasungsreaktor, in wel
chem Materialien, die bei der Betriebstemperatur des
Reaktors vergasbare und schmelzbare Komponenten ent
halten, dieser ausgesetzt werden, wobei in eine Feu
erfestmaterial-Ausmauerung Kühlelemente für die
Durchleitung eines Kühlmediums eingebettet sind, wel
che sich dadurch auszeichnet, daß die Kühlelemente
eine große spezifische Außenfläche aufweisen. Hier
durch wird eine große Oberfläche zwischen den Kühle
lementen und dem Feuerfestmaterial geschaffen, die
eine intensive Kühlung der Zustellung gewährleistet.
Dies bewirkt, daß sich auf dem Feuerfestmaterial ein
sogenannter "Schlacke-Pelz" aus erstarrter Schlacke
bildet, der den Abtrag des Feuerfestmaterials redu
ziert. Durch die wärmeisolierende Wirkung der Schlac
ke werden zusätzlich die Wärmeverluste des Reaktors
verringert. Darüber hinaus kann sich dieser Schlacke-
Pelz nach dem Verschleiß des Feuerfestmaterials di
rekt auf den Kühlelementen absetzen, auf denen er we
gen deren großer Oberfläche gut haftet. Diese
"Selbstbeschichtung" der Kühlelemente bewirkt eine
weitere deutliche Verlängerung der Lebensdauer der
Kühlelemente. Schließlich hat die vergrößerte Kon
taktfläche zwischen den Kühlelementen und dem Feuer
festmaterial auch eine verstärkte Stützung des Feuer
festmaterials durch die Kühlelemente zur folge. Ins
gesamt führt die erfindungsgemäße Maßnahme somit zu
einer Verlängerung der Standzeit des Hochtemperatur-
Vergasungsreaktors und zu einer Herabsetzung der Wär
meverluste.
Die Kühlelemente besitzen vorzugsweise eine unregelmä
ßige Oberfläche und sie tragen Außenrip
pen. Diese Außenrippen bestehen aus einem
Material, das eine erheblich höhere Wärmeleitfähig
keit als das Feuerfestmaterial hat; vorzugsweise sind
sie aus dem gleichen Material wie die das Kühlmedium
leitenden Rohre, insbesondere Kupfer, gebildet.
Die Außenrippen sind bevorzugt schalenförmig mit ei
nem hochgezogenen Außenrand ausgebildet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der
Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu
tert. Diese zeigt die Ansicht eines Kühlelementes,
das in das nicht dargestellte Feuerfestmaterial eines
Hochtemperatur-Vergasungsreaktors, insbesondere im
Bereich von dessen auswechselbarem Unterofen, welcher
die bei der Vergasung von Haus-, Industrie- und Son
dermüll im Ausschmelzbetrieb anfallende Schmelzflüs
sigkeit aufnimmt, eingebettet ist.
Das Kühlelement weist ein Innenrohr 1 auf, durch welches
ein Kühlmedium durch das Kühlelement geleitet
wird. Das Innenrohr 1 ist U-förmige gebogen, so daß
es zwei parallele Stränge bildet, die an ihrem je
weils einen Ende miteinander verbunden sind. Das
Kühlmedium strömt somit in entgegengesetzter Richtung
durch die parallelen Stränge und wird auf derselben
Seite des Kühlelements zu- und abgeführt.
Im Bereich der Einbettung in das Feuerfestmaterial
ist das Innenrohr 1 von einem Außenrohr 2 umgeben.
Das Innenrohr 1 und das Außenrohr 2 bestehen beide
aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise
Kupfer, und sie stehen in großflächiger Berührung
miteinander, so daß der thermische Übergangswider
stand zwischen ihnen minimiert ist. Das Außenrohr 2
trägt in geringem gegenseitigem Abstand Außenrippen
3, die eine schalenförmige Ausbildung mit einem hoch
stehenden Außenrand haben. Durch diese Außenrippen 3
wird die Kontaktfläche zwischen dem Außenrohr 2 und
dem umgebenden feuerfesten Material gegenüber der
Verwendung eines Außenrohrs mit glatter Außenfläche
vervielfacht. Hierdurch ist eine erheblich bessere
Kühlung des Feuerfestmaterials möglich, so daß dessen
thermische Belastung herabgesetzt ist. Dies führt zu
einem verringerten Verschleiß und zusätzlich zu der
Ausbildung eines dickeren Schlacken-Pelzes, was eine
weitere Reduzierung des Verschleißes des Feuerfestma
terials zur Folge hat. Auch bewirkt der Schlacke-Pelz
eine bessere thermische Isolierung des Vergasungsre
aktors, wodurch die Wärmeverluste minimiert werden.
Durch die vergrößerte Kontaktfläche zwischen dem Au
ßenrohr 2 und dem Feuerfestmaterial wird dieses auch
erheblich besser gestützt. Zudem sind einige der Au
ßenrippen 3 so ausgebildet, daß sie die beiden paral
lelen Stränge des Kühlelements starr miteinander verbinden.
Dies führt zu einer weiteren beträchtlichen
Erhöhung der Festigkeit der Zustellung.
Claims (5)
1. Kühlbare Zustellung für einen Hochtemperatur-
Vergasungsreaktor, in welchem Materialien, die
bei der Betriebstemperatur des Reaktors vergas
bare und schmelzbare Komponenten enthalten, die
ser ausgesetzt werden, bei der in eine Feuer
festmaterial-Ausmauerung Kühlelemente für die
Durchleitung eines Kühlmediums eingebettet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente eine große spezifische Au
ßenfläche aufweisen und Außenrippen tragen, wo
bei die Außenrippen (3) aus einem Material be
stehen, das eine erheblich größere Wärmeleitfä
higkeit als das feuerfeste Material hat.
2. Zustellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Kühlelemente eine unregelmäßige
Oberfläche aufweisen.
3. Zustellung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Außenrippen (3) aus Kupfer
oder vergleichbaren, hoch wärmeleitfähigen Mate
rialien bestehen.
4. Zustellung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Außenrippen (3)
schalenförmig mit einem hochgezogenen Außenrand
ausgebildet sind.
5. Zustellung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente je
weils aus zwei parallelen, an einem Ende mitein
ander verbundenen Strängen bestehen und das mindestens
ein Teil der Außenrippen (3) mit beiden
Strängen fest verbunden ist.
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Publication number | Publication date |
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AU2002346880A1 (en) | 2003-06-23 |
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