DE102012015667A1 - Austrittssystem für einen Dampfreformer und Lagerung hierfür - Google Patents

Austrittssystem für einen Dampfreformer und Lagerung hierfür Download PDF

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Abstract

Ein Austrittssystem für einen Dampfreformer umfasst wenigstens ein Längssammelrohr (2), wobei entlang der Längsachse (5) des Längssammelrohrs (2) Anschlüsse (7) zum Anschließen an Katalysatorrohre vorgesehen sind, die im angeschlossenen Zustand parallel zueinander und senkrecht zu dem Längssammelrohr (2) ausgerichtet sind, einen Quersammler (3), der an das wenigstens eine Längssammelrohr (2) angeschlossen ist und eine Längsachse (4) aufweist, welche senkrecht zu dem wenigstens einen Längssammelrohr (2) und senkrecht zu den Katalysatorrohren verläuft, wobei das Längssammelrohr (2) als heißes Austrittssystem und der Quersammler (3) als kaltes Austrittssystem ausgebildet ist. Der Quersammler (3) ist auf einer den Anschlüssen (7) abgewandten Seite des Längssammelrohrs (2) mittig zum Längssammelrohr (2) angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Austrittssystem für einen Dampfreformer mit wenigstens einem Längssammelrohr, wobei entlang der Längsachse des Längssammelrohrs Anschlüsse zum Anschließen an Katalysatorrohre vorgesehen sind, die im angeschlossenen Zustand parallel zueinander und senkrecht zu dem Längssammelrohr ausgerichtet sind, einem Quersammler, der an das wenigstens eine Längssammelrohr angeschlossen ist und eine Längsachse aufweist, welche senkrecht zu dem Längssammelrohr und senkrecht zu den Katalysatorrohren verläuft, wobei das Längssammelrohr als heißes Austrittssystem und der Quersammler als kaltes Austrittssystem ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Lagerung zur Abstützung des erfindungsgemäßen Austrittssystems sowie einen hiermit ausgestatteten Dampfreformer und die Verwendung des Dampfreformers zur Herstellung eines wasserstoffhaltigen Synthesegases.
  • Dampfreformer in Form von Röhrenspaltöfen werden zur Erzeugung von H2/CO-haltigen Prozessgasen aus leichten Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf eingesetzt. Das reformierte Gas, ein wasserstoffreiches Synthesegas, wird durch eine in den Katalysatorrohren stattfindende Reaktion eines zugeführten Gases (Feedgas) generiert. Dampfreformer dieser Art bestehen in der Regel aus einem Ofenraum, der mittels Brenner beheizt wird. Die Katalysatorrohre sind in dem Ofenraum angeordnet und mit einem katalytischen Material befüllt. Zumeist sind die Katalysatorrohre senkrecht in dem Ofenraum parallel beabstandet in Gruppen positioniert, wobei sie in mehrere horizontale Reihen eingeteilt sind. Die Wärme in dem Ofenraum wird auf die Katalysatorrohre übertragen, während diese von oben mit dem Feedgas versorgt werden. In den Katalysatorrohren wird das eingespeiste Gas erwärmt und die Reaktion zur Herstellung des Produktgases findet statt. Aus Wasserdampf und Erdgas entsteht bspw. H2 und CO. Zum Abführen des Produktgases ist an die Katalysatorrohre ein Austrittssystem mit horizontal und senkrecht zu den Katalysatorrohren verlaufenden Sammelrohren, so genannten Längssammelrohren angeschlossen, die das Produktgas aus den einzelnen Katalysatorrohren sammeln und in einer Hauptsammelleitung bündeln.
  • Bei sogenannten heißen Austrittssystemen sind erste Sammelrohre, die das Produktgas der Katalysatorrohre aufnehmen, und ein nachgeschaltetes Hauptsammelrohr, das das Produktgas aus den ersten Sammelrohren in einer Leitung bündelt, innenseitig nicht isoliert, während das Austrittssystem in seiner Gesamtheit von außen wärmeisoliert ist, so dass die Temperatur der Sammelrohre und die Temperatur der Außenwand des Hauptauslasses im Wesentlichen der Temperatur des reformierten Produktgases entsprechen. Der Mantel des Austrittssystems muss somit der vollen Wärme des Produktgases standhalten. Nachteilig ist dabei vor allem, dass der hohe Temperatureintrag zu Wärmeausdehnungen im Material führt, die die strukturelle Integrität des Systems maßgeblich schädigen können. Das wird durch wiederkehrende Abkühlphasen noch verstärkt. Diese Effekte sind vor allem dann relevant, wenn die vertikal ausgerichteten Katalysatorrohre mit den unteren Sammelrohren über eine Schweißverbindung oder dergleichen fest verbunden sind.
  • Die durch den Wärmeeintrag entstehenden Verschiebungen und Wärmeausdehnungen führen zu starken Belastungen und Spannungsspitzen im Verbindungsbereich zwischen den Komponenten. Außerdem kommt es zu Verformungen in Verbindung mit horizontalen und vertikalen Verschiebungen, die das System zusätzlich belasten. Um diesen Effekten entgegenzutreten, werden als ”Pigtail” bekannte gebogene Rohre verwendet. Diese verbinden die Katalysatorrohre mit den darunter liegenden horizontalen Längssammelrohren und sind in der Lage, horizontale und vertikale Dehnungen und Verschiebungen der Längssammelrohre zu kompensieren. Nicht zu vermeiden ist jedoch, dass durch Erwärm- und Abkühlphasen der gebogenen Rohrkompensatoren Spannungen auftreten, die in die Sammelrohre eingeleitet werden. Dabei kann es zu plastischen Verformungen kommen, wodurch die Längssammlerohre horizontal verschoben und in Richtung der Katalysatorrohre gezogen bzw. angehoben werden. Um die Materialdehnungen auszugleichen, muss die Anzahl der Katalysatorrohre reduziert werden, was die Menge der Katalysatorrohre, die innerhalb des Dampfreformerofens installiert werden können, begrenzt.
  • Bei den sogenannten kalten Austrittssystemen ist das Innere des Austrittssystems, der Längssammelrohre und der Hauptauslassleitung mit einer wärmeisolierenden Schicht versehen. Durch die Verkleidung ist die Temperatur an der Außenfläche der Sammelrohre relativ niedrig. Bei diesen Systemen kann daher auf eine kompensierende Pigtail-Verbindung verzichtet werden, so dass die Katalysatorrohre direkt in das Austrittssystem münden. Für den direkten Anschluss ist es jedoch notwendig, dass die Längssammelrohre mit einer Anzahl von Verbindungsöffnungen auf einer Seite versehen werden, was sich im Hinblick auf die wärmeisolierende Verkleidung im Inneren der Rohre als schwierig und komplex erweist, so dass die Isolierung nicht gleichmäßig verteilt ist. Das kann zu einer Asymmetrie hinsichtlich der Wärmeverteilung in der oberen und der unteren Struktur des Austrittssystems bzw. der Längssammelrohre führen, so dass sich diese verzerren und verschieben, wodurch sogar Brüche auftreten. Daher ist der Aufbau eines solchen Systems auch mit vergleichsweise hohen Kosten verbunden.
  • In der US 4,647,436 A ist bspw. ein Röhrenspaltofen beschrieben, bei dem sich die Reaktions- bzw. Katalysatorrohre unten aus dem Ofen heraus erstrecken und außerhalb des Ofens in eine Sammelleitung münden. Die durch die Wärme verursachten Bewegungen in horizontaler als auch in vertikaler Richtung der Katalysatorrohre müssen bei der Ausbildung der Durchführungen durch die Ofenwand entsprechend berücksichtigt werden. Um Beschädigungen und Brüche zu vermeiden, sind diese entsprechend groß zu bemessen, um die Bewegungen des Austrittssystems zuzulassen. Gerade an diesen Stellen kann jedoch Leckage auftreten, so dass Luft in den Ofen einströmt, was einen großen Wärmeverlust innerhalb des Ofens bewirkt und die gewünschten Reaktionen negativ beeinflusst.
  • Kalt/heiße Austrittssysteme stellen die dritte Gruppe von Austrittssystemen dar und sind eine Mischform. Bei diesen weist das Austrittssystem sowohl innenseitig isolierte wie auch innenseitig nicht isolierte Rohrleitungen auf. Die Katalysatorrohre sind jeweils mit einer nicht-isolierten Sammelleitung verbunden, welche infolge des heißen Produktgases eine entsprechend heiße Außenwand aufweist. Die Verbindung zwischen Sammelrohr und Katalysatorrohr erfolgt über Pigtail-Verbindungen, die einen kleinen Durchmesser aufweisen. Es sind Austrittssysteme bekannt, bei denen parallel angeordnete Katalysatorrohre gruppiert in Reihen positioniert sind, wobei jede Reihe an ein horizontales Längssammelrohr angeschlossen ist. Die Längssammelrohre sind mittig mit einem innen verkleideten koaxialen Hauptsammelrohr verbunden. Insgesamt verfügt das System über zwei solcher Hauptsammelrohre, welche an einem Ende zusammengeführt werden und in eine Hauptauslassleitung an einem Ende des Reformers münden. Sowohl die Pigtail-Verbindungen als auch die Heißwand- und auch die Kaltwandsammelrohre sind außerhalb des Ofens angeordnet.
  • Bei anderen kalt/heißen Austrittssystemen ist das Hauptsammelrohr nicht koaxial sondern quer zu den Längssammelrohren angeordnet. Die Längssammelrohre besitzen neben oberen Anschlüssen für die Katalysatorrohre seitliche Anschlüsse für einen Quersammler, wobei die Anschlüsse für die Katalysatorrohre ungleichmäßig auf beiden Seiten des seitlichen Anschlusses verteilt sind Die Längssammler bündeln das Produktgas der Katalysatorrohre und werden mit Hilfe eines Quersammlers zu einer Leitung zusammengeführt, wobei der Quersammler als Hauptablassleitung dient. Durch das gemischte System und die großen Temperaturdifferenzen in den Materialien der Rohre ergeben sich verschieden große Wärmeausdehnungen im System, die eine Vielzahl von Komponenten des Austrittssystems mechanisch belasten. Die hohen Belastungen führen insbesondere dazu, dass die maximale Länge der Sammelrohre des heißen Austrittssystems und die maximal durch die Konstruktion erduldbare Temperatur limitiert sind.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Widerstandsfähigkeit eines Austrittssystems für einen Dampfreformer gegen thermische Belastungen und Dehnungen zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Quersammler auf einer den Anschlüssen abgewandten Seite des Längssammelrohrs mittig zum Längssammelrohr angeordnet ist. Die zentrale Anordnung des Quersammlers unterhalb des Längssammelrohres führt dazu, dass sich das Längssammelrohr ausgehend vom Überschneidungspunkt der Achse des Quersammlers mit der Achse des Längssammelrohres zu gleichen Längen erstreckt.
  • Der Vorteil dieses Aufbaus zeigt sich insbesondere dann, wenn mehrere Längssammelrohre verwendet werden, von denen der Quersammler das Produktgas im tatsächlichen Sinne sammelt und nicht abführt, denn dabei entstehen hohe und über verschiedene Positionen verteilte Wärmefelder, die zu starken lokalen Wärmeeintragungen führen und das System belasten. Bei einer Vielzahl von Längssammelrohren, die parallel zueinander und komplanar, also in einer gemeinsamen Ebene, verlaufen, liegen deren Mittelpunkte in axialer Richtung auf einer quer zu den Achsen der Längssammelrohre verlaufenden gemeinsamen Linie. Die Katalysatorrohre sind in parallelen Reihen gruppiert und mit jeweils einer Reihe an ein Längssammelrohr angeschlossen. Durch diese Bauweise wird die Wärme in den Längssammelrohren symmetrisch verteilt, so dass die Wärmedehnung der Längssammelrohre ausgehend vom Verbindungspunkt zum Quersammler gleichförmig horizontal in entgegengesetzte Richtungen verläuft, wodurch die Verzerrneigung reduziert wird. Auch bei starken Verformungen infolge hoher Temperaturen, bleibt die Integrität des Austrittssystems stabil. Vorzugsweise weisen die Längssammelrohre jeweils die gleiche Länge auf.
  • Vorzugsweise sind die Längssammelrohre mittels wenigstens eines T-Stücks an den Quersammler angeschlossen, welches die Längssammelrohre in jeweils gleichlange Teilstücke unterteilt. Über das T-Stück kann ein Übergang zwischen einem heißen und einem kalten System überbrückt werden, wobei auch bei großen Temperaturdifferenzen die Haltbarkeit der Verbindung gewährleistet bleibt. Das T-Stück absorbiert dabei die größten Spannungen im System.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können Katalysatorrohre unmittelbar an das Längssammelrohr angeschlossen werden. Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei denen der unterhalb der Längssammelrohre angeordnete Quersammler mit den Längssammelrohren über Pigtails verbunden ist, kann hier auf solche verzichtet werden, wodurch Einflüsse durch Verformungen der Pigtails ausgeschlossen sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Längssammelrohre von außen wärmeisoliert sind. Dabei ist vorzugsweise jeweils ein Längssammelrohr in einer Isolierbox angeordnet, die das Längssammelrohr zumindest abschnittsweise umgibt. So kann die Wärme im Ofen eingeschlossen und der Wärmeverlust gering gehalten werden. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Isolierbox eine Abdeckung aufweist, die in Richtung Ofenraum geöffnet werden kann. So kann verhindert werden, dass die Längssammelrohre nicht der vollen Strahlungswärme des Ofens ausgesetzt sind.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Lagerung zur Abstützung eines Austrittssystems für einen Dampfreformer gelöst, die die Resistenz des Austrittssystems gegen thermische Dehnungen und daraus resultierende Spannungen verstärkt. Eine solche Lagerung umfasst ein erstes Lagerelement und ein zweites Lagerelement, wobei das zweite Lagerelement an einem Längssammelrohr und/oder einem Quersammler angeordnet ist, wobei sich das erste Lagerelement und das zweite Lagerelement relativ zueinander translatorisch bewegen können und wobei das Lager derart ausgebildet ist, dass das Längssammelrohr und/oder der Quersammler schräg zu seiner Längsachse parallel verschoben werden.
  • Aufgrund thermischer Dehnungen im Austrittssystem kann es zu horizontalen und vertikalen Verschiebungen insbesondere der Längssammelrohre kommen, die zu hohen lokalen Spannungsspitzen führen können. Die Lagerung stellt so ein Kompensationssystem für die thermischen Dehnungen und Verschiebungen des Austrittssystems dar. Dabei kann das Austrittssystem auf Stahlbetonstützen, die unter den Längssammlern angeordnet sind, nahezu schwimmend gelagert werden. Die erfindungsgemäße Lagerung ist so ausgestaltet, dass die Relativbewegung des Längssammelrohres zum ersten Lagerelement schräg verläuft. Diese Bewegung setzt sich aus zwei Bewegungen zusammen, wobei die erste Bewegung entlang der Achse des Längssammelrohres verläuft und laterale Dehnungen aufnimmt, während die zweite Bewegungskomponente in einer Richtung senkrecht bzw. vertikal zur Längsachse des Längssammelrohres verläuft und so vertikale Verschiebungen (z. B. Knickeffekte, Biegeeffekte) aufnimmt. Die Folge ist eine Parallelverschiebung, mittels derer die oben genannten Verschiebeeffekte kompensiert werden.
  • Die erfindungsgemäße Lagerung kann vielfältig gestaltet werden. So ist es möglich eine Kugellagerung zu verwenden, jedoch hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Lagerung eine Gleitlagerung ist.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das erste und das zweite Lagerelement über parallel zueinander angeordnete Gleitflächen verfügen, welche zur Längsachse des Längssammelrohres hin geneigt sind. Vorzugsweise ist das Längssammelrohr beidseitig des Quersammlers an wenigstens zwei Punkten gelagert.
  • Die Lagerung befindet sich vorzugsweise innerhalb einer Isolierung wie einer Isolierbox für die Längssammelrohre. Um einen Wärmefluss in Richtung Isolierbox über die Lagerstützen zu vermeiden, kann unter den Gleitstellen der Lagerung eine Isoliermatte vorgesehen sein, die verhindert, dass sich heiße Stellen auf der Wand der Isolierung bilden.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Dampfreformer, der wenigstens ein erfindungsgemäßes Austrittssystem und/oder eine erfindungsgemäße Lagerung aufweist. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines solchen Dampfreformers sieht vor, dass der Quersammler außerhalb und vorzugsweise unterhalb des Ofens angeordnet ist, wobei seine Achse mittig zum Ofen verläuft.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Dampfreformers ist der Quersammler außerhalb und vorzugsweise unterhalb eines Ofens angeordnet, wobei seine Achse gegenüber der axialen Mitte des Ofens versetzt ist. Vorzugsweise ist der Quersammler hierbei nach vorne verschoben und insbesondere etwa bei einem Drittel der axialen Länge des Ofens angeordnet.
  • Der Dampfreformer wird erfindungsgemäß zur Herstellung eines wasserstoffhaltigen Synthesegases verwendet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Austrittssystem für einen Dampfreformer in einer Draufsicht nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 ein Austrittssystem mit einer Lagerung in einer seitlichen Schnittansicht nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
  • 3 schematisch die Wirkungsweise der Lagerung aus 2.
  • Die 1 zeigt ein in einem Ofen 1 angeordnetes Austrittssystem mit sechs identischen Längssammelrohren 2 und einem Quersammler 3, der an jedes der Längssammelrohre 2 angeschlossen ist und als Hauptauslassleitung dient.
  • Die Längssammelrohre 2 sind jeweils beabstandet zueinander parallel angeordnet, wobei sie in einer gemeinsamen Ebene liegen und nicht relativ zueinander parallel verschoben sind, so dass ihre Enden in Längsrichtung auf einer gemeinsamen Linie liegen. Der Quersammler 3 ist zentral unterhalb der Längssammelrohre 2 angeordnet, wobei die Längsachse 4 des Quersammlers 3 parallel und in der Draufsicht in der 1 senkrecht zu der Längsachse 5 jedes der Längssammelrohre 2 liegt. Dabei liegen die sechs Längssammelrohre 2 in der Draufsicht jeweils auf der Längsachse 4 des Quersammlers, so dass sich die Längssammelrohre 2 jeweils von einem Mittelpunkt 6 der Längssammelrohre 2 bzw. der Längsachse 4 des Quersammlers ausgehend zu den Enden hin in gleicher Länge a erstrecken.
  • Die Längssammelrohre 2 sind als heißes Austrittssystem ausgestaltet, während der Quersammler 3 ein kaltes Austrittssystem ist und eine innere Isolierung aufweist, wodurch die Außenwand des Quersammlers 3 vergleichsweise kalt ist. Entlang der Längsachse 5 der Längssammelrohre 2 sind auf der Oberseite bzw. der dem Quersammler 3 abgewandten Seite der Längssammelrohre 2 Anschlüsse 7 für Rohrleitungen vorgesehen, an die nicht dargestellte Katalysatorrohre angeschlossen werden können, wobei diese senkrecht zur Längsachse 5 der Längssammelrohre 2 mit den Längssammelrohren 2 verbunden werden. Die Achsen des Quersammlers 3, der Längssammelrohre 2 und der Katalysatorrohre stehen so jeweils senkrecht zueinander. Wie die 1 ferner zeigt, sind die Anschlüsse 7 auf den Längssammelrohren 2 gleichmäßig verteilt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Wärmeeintrag in die Längssammelrohre 2 entlang ihrer Länge gleichmäßig ist und keine asymmetrische Wärmeverteilung auftritt.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann bei gleicher maximaler Wärmeausdehnung der Längssammelrohre die doppelte Baugröße (Länge) erreicht werden.
  • 2 zeigt eine Erweiterung des Austrittsystems gemäß 1 in einer Seitenansicht mit weiteren Funktionen. Das hier dargestellte Längssammelrohr 2 und der unterhalb der Längssammelrohre 2 angeordnete Quersammler 3 sind auf einem nicht dargestellten Untergrund über Betonstützen 8 gelagert. Diese verfügen an ihrem oberen Ende über eine spezielle Lagerung 9. Der unterhalb der Längssammelrohre 2 angeordnete Quersammler 3 ist über ein T-Stück 10 fest mit dem jeweiligen Längssammelrohr verbunden. Im Anschlussbereich des Quersammlers 3 zum T-Stück 10 ist ein Übergangsabschnitt zwischen dem heißen System im Längssammelrohrbereich und dem kalten System im Quersammlerbereich angeordnet. Dieser Übergang wird mit Hilfe eines Konus realisiert, der von einem Stutzen des Quersammlers getragen wird.
  • Auf der Oberseite der Längssammelrohre 2 ist eine Vielzahl von Anschlüssen 7 für Katalysatorrohre erkennbar, die senkrecht an die Längssammelrohre 2 angeschlossen sind. Mit gestrichelten Linien 11 ist eine Isolierbox angedeutet, die das durch die Längssammelrohre 2 heiße Austrittssystem und die Lagerung 9 umschließt.
  • Wenn der Dampfreformer betrieben wird, kommt es zu großen Temperatureinträgen in die Längssammelrohre 2 und in den Quersammler 3, wobei jedoch große Temperaturdifferenzen zwischen Quersammler und Längssammelrohren auftreten. Aufgrund thermischer Dehnungen unterliegt das System horizontalen und vertikalen Verschiebungen. Diese Kräfte werden aufgrund der zentralen Anordnung des Quersammlers 3 unterhalb der Längssammelrohre 2 absorbiert, so dass keine asymmetrischen Verzerrungen in den Längssammelrohren 2 auftreten. Stattdessen werden diese gleichförmig gedehnt. Die Ausdehnung wird dabei über die Lagerung 9 absorbiert.
  • Die Funktions- und Wirkungsweise der Kompensation horizontaler und vertikaler Verschiebungen durch die Lagerung 9 ist schematisch in 3 dargestellt. Die Lagerung 9 setzt sich aus einem ersten Lagerelement 13 und einem zweiten Lagerelement 14 zusammen, wobei das erste Lagerelement 13 mit der Betonstütze 8 verbunden ist, während das zweite Lagerelement 14 an einen Quersammler oder ein Längssammlerrohr angeschlossen ist. Die Lagerung 9 ist als Gleitlagerung ausgebildet. Zu diesem Zwecke verfügen das erste Lagerelement 13 und das zweite Lagerelement 14 jeweils über eine Gleitfläche 15 bzw. 16. Die Gleitflächen 15 und 16 sind als schiefe Ebene ausgebildet, wobei sie sich sowohl in X- als auch in Y-Richtung erstrecken. Ein nicht dargestelltes Längssammelrohr, das mit dem zweiten Lagerelement 14 verbunden ist, erstreckt sich in X-Richtung.
  • Mit durchgezogenen Linien ist das zweite Lagerelement 14 in einem Zustand dargestellt, in dem sich das System im kalten Zustand befindet. Daneben ist mit gestrichelten Linien 14a das zweite Lagerelement 14 in der Position dargestellt, die es in heißem Zustand annimmt, wenn die Längssammelrohre 2 sich infolge der Erwärmung thermisch ausdehnen.
  • Die Lagerung bzw. das zweite Lagerelement 14 gleitet, da es mit dem Längssammelrohr 2 verbunden ist, bei Betriebstemperatur die schiefe Ebene nach oben, wobei sich diese Versatzbewegung 17 aus einer ersten Komponente in X-Richtung und einer zweiten Komponenten in Y-Richtung zusammensetzt. Wie anhand der 3 deutlich zu erkennen ist, wird das zweite Lagerelement 14 dabei parallel in die Richtung verschoben, die durch die Gleitflächen 15 und 16 vorgegeben ist. Auf diese Weise werden sowohl vertikale als auch horizontale Dehnungen und Verschiebungen der Längssammelrohre kompensiert. Dadurch werden Verformungsspannungen, die sonst durch übliche Stützlagerungen nicht ausgeglichen werden können, vermieden. Infolge der Parallelverschiebung bleiben die Längssammelrohre gerade, während sie sich horizontal und vertikal dehnen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ofen
    2
    Längssammelrohr
    3
    Quersammler
    4
    Längsachse Quersammlers
    5
    Längsachse Längssammelrohr
    6
    Mittelpunkte Längssammelrohr
    7
    Anschlüsse
    8
    Betonstützen
    9
    Lagerung
    10
    T-Stück
    11
    Isolierbox
    13
    erstes Lagerelement
    14
    zweites Lagerelement kalt
    14a
    zweites Lagerelement heiß
    15
    Gleitfläche erstes Lagerelement
    16
    Gleitfläche zweites Lagerelement
    17
    Versatzbewegung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4647436 A [0006]

Claims (11)

  1. Austrittssystem für einen Dampfreformer, umfassend wenigstens ein Längssammelrohr (2), wobei entlang der Längsachse (5) des Längssammelrohrs (2) Anschlüsse (7) zum Anschließen an Katalysatorrohre vorgesehen sind, die im angeschlossenen Zustand parallel zueinander und senkrecht zu dem Längssammelrohr (2) ausgerichtet sind, einen Quersammler (3), der an das wenigstens eine Längssammelrohr (2) angeschlossen ist und eine Längsachse (4) aufweist, welche senkrecht zu dem wenigstens einen Längssammelrohr (2) und senkrecht zu den Katalysatorrohren verläuft, wobei das Längssammelrohr (2) als heißes Austrittssystem und der Quersammler (3) als kaltes Austrittssystem ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersammler (3) auf einer den Anschlüssen (7) abgewandten Seite des Längssammelrohrs (2) mittig zum Längssammelrohr (2) angeordnet ist.
  2. Austrittssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Längssammelrohre (2).
  3. Austrittssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längssammelrohr (2) mittels wenigstens eines T-Stücks (10) an den Quersammler (3) angeschlossen ist.
  4. Austrittssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längssammelrohr (2) innerhalb einer Isolierbox angeordnet sind.
  5. Austrittssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längssammelrohr (2) durch wenigstens zwei Lagerungen nach Anspruch 7 abgestützt wird.
  6. Lagerung (9) zur Abstützung eines Austrittssystems für einen Dampfreformer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein erstes Lagerelement (13) und ein zweites Lagerelement (14), wobei das zweite Lagerelement (14) an einem Längssammelrohr (2) und/oder einem Quersammler (3) angeordnet ist, wobei sich das erste Lagerelement (13) und das zweite Lagerelement (14) relativ zueinander translatorisch bewegen können, und wobei die Lagerung (9) derart ausgebildet ist, dass das Längssammelrohr (2) und/oder der Quersammler (3) schräg zu der jeweiligen Längsachse parallelverschiebbar ist.
  7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Lagerelement (13, 14) über parallel zueinander angeordnete Gleitflächen (15, 16) verfügen, welche zur Längsachse des Längssammelrohres (2) hin geneigt sind.
  8. Dampfreformer mit wenigstens einem Austrittssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder einer Lagerung (9) nach Anspruch 6 oder 7.
  9. Dampfreformer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersammler (3) außerhalb und vorzugsweise unterhalb eines Ofens (1) angeordnet ist, wobei seine Achse mittig zum Ofen (1) verläuft.
  10. Dampfreformer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersammler (3) außerhalb und vorzugsweise unterhalb eines Ofens (1) angeordnet ist, wobei seine Achse gegenüber der axialen Mitte des Ofens (1) versetzt ist.
  11. Verwendung eines Dampfreformers nach einem der Ansprüche 8 bis 10 zur Herstellung eines wasserstoffhaltigen Synthesegases.
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