"Gas-KÜhikamin" Die Erfindung bezieht sich auf Gas-KÜhlkamine
oder Abhitzekessel, wie sie beispielsweise für Konverterabgase, hinter Kohlevergasungseinrichtungen
und in anderen Berei-chen der Technik umfangreich bekannt sind: Insbesondere
sind
Gas-KÜhlkamine bekannt mit nebeneinander angeordneten, einen im wesentlichen
geschlossenen Mantel aus vertikalen
Rohren aufspannenden
Kesselrohren, die zumeist. zusätzlich
eine isolierende Ummantelung
aufweisen. Bei den bekannten
Ausführungsformen derartiger Gas-KÜhlkamine
sind die genannten Kesselrohre als Steigrohre geschaltet, sie sind da-
zu
mit entsprechenden Verteilern bzw. Sammlern verbunden.
Die .Fallrohre
sind als besondere Rohranordnungen außerhalb
dieses Mantels
vorgesehen. Das ist aufwendig in Bezug auf Fertigung und
Montage.- Wie die Erfindung erkannt hat aus
wärmeaustauschtechnischen
Gründen häufig nicht erforderlich,
wenn es sich um Probleme
der Abhitzeverwertung handelt.-Die bekannten Gaskühlkamine der beschriebenen
Art haben
rechteckigen oder im wesentlichen runden bis ovalen
Grundri8. Ist ein im wesentlichen runder Grundriß verwirklicht,
so
treten besondere Probleme auf, wenn der Gas Kühlkamin zusätzlich mit Berührungsheizflächen
ausgestattet werden soll. Um der kreisrunden Form gerecht zu werden, ist
es in diesem Falle erforderlich, die Berührungsheizflächen aus Rohrspiralen oder
radial ausgerichteten Fahnenheizflächen vorzunehmen. Das bringt in fertigungstechnischer
Hinsicht erhebliche Schwierigkeiten. Arbeitet man mit rechteckigen Grundrissen,
so mu8-zumindest bei hohen Gasdrücken dieser Gas-KÜhlkamin noch in einen
runden Druckmantel eingebaut
werden, da anders durch Verpuffungen oder dergleichen
erhebliche Schäden auftreten können."Gas KÜhikamin" The invention relates to gas cooling chimneys or waste heat boilers, as they are extensively known, for example, for converter exhaust gases, behind coal gasification devices and in other areas of technology : In particular , gas cooling chimneys are known with side-by-side , essentially closed ones Shell of vertical tubes spanning boiler tubes, mostly. additionally have an insulating sheath . In the known embodiments of such gas cooling chimneys , the boiler tubes mentioned are connected as riser tubes; for this purpose they are connected to corresponding distributors or collectors . The downpipes are provided as special pipe arrangements outside this jacket. This is complex in terms of production and assembly. As the invention has recognized, for heat exchange reasons, it is often not necessary when it comes to problems of waste heat recovery. The known gas cooling chimneys of the type described have rectangular or substantially round to oval Grundri8. If a substantially round plan is realized, then particular problems arise if the gas cooling chimney is to be additionally equipped with contact heating surfaces. In order to do justice to the circular shape , it is necessary in this case to make the contact heating surfaces from tubular spirals or radially aligned flag heating surfaces. This brings with it considerable difficulties in terms of production technology. When working with a rectangular ground plan, so MU8 at least be installed at high gas pressures of these gas-cooling chimney still in a round pressure jacket, as may otherwise occur due to deflagration or the like, considerable damage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wie ein Gas Kühl-kamin
derbesehriebenen Art in Bezug auf Anordnung und Schaltung der Kesselrohre
vereinfacht werden kann. Die Erfindung betrifft eine n Gas-Kühlkamin mit nebeneinander
angeordneten, einen im wesentlichen geschlossenen Mantel aus vertikalen Rohren
(dicht an dicht geschweißte Rohre,
Rohrwände aus Flossenrohren, Membranwände
oder Skincasing-Bauweise) aufspannenden Kesselrohren. Die Erfindung besteht hauptsächlich
darin, daB im Grundriß ein Mantelabschnitt oder mehrere Mantelabschnitte Abkleidungen
aus temperaturbeständigem Material (je nach Temperatur Blech oder feuer-
feste
Keramik) aufweisen und die entsprechenden Keseelrohre als Fallrohre geschaltet
sind. Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft Gas-Kühlkamine
der beschriebenen Gestaltung, bei de-nen der Mantel im wesentlichen
kreiszylindrisch aufgebaut ist. Hier wird nach der Lehre der Erfindung
ein Mantelseg-
ment oder werden mehrere Mantelsegmente, vorzugsweise
zwei einander gegenüberliegende Mantelsegmente mit der Abkleidung aus temperaturbeständigem
Material versehen und die zugeordneten Kesselrohre als Fallrohre geschaltet.- Arbeitet
man in der beschriebenen Weise, so wird man die Fallrohre bzw. die Steigrohre in
üblicher Weise an Sammler bzw. Verteiler anschließen. Bei der Ausführungsform mit
kreisformigem Grundriß kann es sich dabei um Ringrohre handeln, welche die Sammler
bzw. Verteiler bilden. Besonders einfach wird die Gestaltung eines erfindungsgemäßen
Gas-Kühlkamins in der Ausführungsform mit im wesentlichen kreisförmigem Grundriß
angeordneten Kesselrohren, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, wegen
der Einfachheit besondere Bedeutung zukommt, die Anordnung so getroffen wird, daß
die den kreiszylindrischen Mantel bildenden Kesselrohre an an sich bekannte Ringrohre
angeschlossen und diese durch eingeschweißte Bleche oder dergleichen in Fallrohrverteiler
mit Wasserzuflüssen und Dampfsammlern mit Überstromrohren bzw. Fallrohrsammler und
Dampfverteiler mit entsprechenden Zu-und Ableitungen aufgeteilt sind.The invention is based on the object of how a gas cooling chimney of the type described can be simplified with regard to the arrangement and connection of the boiler tubes. The invention relates to a gas cooling chimney with juxtaposed boiler tubes spanning an essentially closed jacket made of vertical tubes ( tubes welded close together, tube walls made of fin tubes, membrane walls or skincasing construction). The invention is primarily DAB and have, in plan, a jacket portion or more cover portions Abkleidungen made of heat resistant material (depending on the temperature of sheet metal or fire-resistant ceramic), the corresponding Keseelrohre are connected as downcomers. A preferred embodiment relates to gas cooling chimneys of the design described, in which the jacket is constructed essentially as a circular cylinder. Here, according to the teaching of the invention, a jacket segment or several jacket segments, preferably two opposite jacket segments, are provided with the lining made of temperature-resistant material and the associated boiler tubes are switched as downpipes Connect the riser pipes to collectors or distributors in the usual way. In the case of the embodiment with a circular plan, it can be a matter of annular tubes which form the collectors or distributors. The design of a gas cooling chimney according to the invention in the embodiment with a substantially circular plan is arranged boiler tubes if, according to a further proposal of the invention, because of the simplicity, the arrangement is made so that the boiler tubes forming the circular cylindrical jacket Annular pipes known per se are connected and these are divided by welded metal sheets or the like into downpipe distributors with water inflows and steam collectors with overflow pipes or downpipe collectors and steam distributors with corresponding supply and discharge lines.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zunächst darin zu
sehen, daß bei dem erfindungsgemäßen Gas-Kühlkamin besondere, außerhalb des Mantels
aus Kesselrohren angeordnete Fallrohre nicht mehr erforderlich sind. Arbeitet man
mit Kesselrohren, die dicht an dicht aneinander angeschlossen und zu einem selbsttragenden
Mantel zusammengeschweißt sind, so erreicht man durch die Lehre der Erfindung eine
beEchtliehe statische Verbesserung, wenn es sich um Gas-Kühlkamine
für
hohe und sehr hohe Temperaturen handelt. Infolge der Abkleidung und der Schaltung
als Fallrohr können hier nämlich die abgekleideten Mantelabschnitte, die als Fallrohre
geschaltet sind, gleichsam als Stützen aufgefaßt werden, da ihre Festigkeit oder
Stabilität infolge der niedrigen Temperaturen beachtlich höher liegt als die der
übrigen Mantelabschnitte. In diesen und in anderen Fällen liegen unterschiedliche
Wärmeaufnahmen in den einzelnen Mantelabschnitten bzw. Kesselrohren in beherrschbaren
Grenzen. Unzulässig hohe Temperaturschieflagen und Instabilitäten sind mit Sicherheit
durch bekannte Methoden vermeidbar, so durch Zwischenkühler, ausreichende Umlaufzahlen
und dergleichen. Ein besonderer Vorteil besteht fernerhin darin, daß sich bei der
Ausführungsform von erfindungsgemäßen Gas-KÜhlkanälen mit zusätzlichen Berührungsheizflächen
diese in einfacher Weise anordnen lassen, und zwar dadurch, daß die Berührungsheizflächen
im GrundriB den Raum zwischen den zu diesem Zwecke mit gerader Begrenzung ausgeführten
Abkleidungen der als Fallrohre geschalteten Kesselrohre ausführbar - und dazu z.B.
in Form von Rohrschlangen ausgeführt sind.The advantages achieved by the invention are initially to be found therein
see that in the gas cooling chimney according to the invention special, outside of the jacket
Downpipes arranged from boiler tubes are no longer required. One works
with boiler tubes that are tightly connected to one another and become a self-supporting
Sheath are welded together, the teaching of the invention achieves a
There is a real static improvement when it comes to gas cooling fireplaces
for
high and very high temperatures. As a result of the cladding and the circuit
as a downpipe can here namely the lined jacket sections, which are used as downpipes
are connected, are understood as supports, as it were, because their strength or
Stability due to the low temperatures is considerably higher than that of the
remaining jacket sections. In these and in other cases there are different
Heat absorption in the individual jacket sections or boiler tubes in manageable
Limits. Inadmissibly high temperature imbalances and instabilities are certain
avoidable by known methods, such as intercoolers, sufficient circulation rates
and the same. Another particular advantage is that the
Embodiment of gas cooling channels according to the invention with additional contact heating surfaces
let these be arranged in a simple manner, in that the contact heating surfaces
In the plan, the space between the straight boundaries designed for this purpose
Coverings of the boiler pipes connected as downpipes can be carried out - and for this, e.g.
are designed in the form of pipe coils.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden schematischen Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1
einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gas-Kühlkamin, Fig. 2 einen
Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 3
einen vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 2.In the following the invention is based on only one embodiment
illustrative schematic drawing explained in more detail; They show: FIG. 1
a vertical section through a gas cooling chimney according to the invention, FIG. 2 a
Section in direction A-A through the object of Fig. 1,
Fig. 3
an enlarged section B from the object according to FIG. 2.
Der in den Figuren dargestellte Gas-Kühlkamin besitzt einen im wesentlichen
geschlossenen Mantel 1 aus nebeneinander angeordneten vertikalen Kesselrohren. Im
Ausführungsbeispiel aber nicht beschränkend besitzt dieser Mantel 1 im wesentlichen
kreisförmigen Grundriß oder kreiszylindrische Gestalt. Dabei sind im Grundriß zwei
gegenüberliegende Mantelabschnitte 2, 3ä mit Abkleidungen 4 aus temperaturbeständigem
Material versehen. Diese Abkleidungen 9 können aus feuerfester Keramik oder bei
niedrigen Temperaturen auch aus Blech bestehen. Die entsprechenden Kesselrohre 8
sind als Fallrohre 5 geschaltet. Sie sind dazu an entsprechende Sammler oder Verteiler
angeschlossen. Es kann sich dabei um separate Sammler bzw. Verteiler für die Steigrohre
6 einerseits und für die Fallrohre 5 andererseits handeln. Von besonderer Bedeutung
ist die Ausführungsform nach Fig. 2, bei der die den kreiszylindrischen Mantel 1
bildenden Kesselrohre an an sich bekannte Ringrohre 7, 8 angeschlossen und diese
durch eingeschweißte Bleche 9 oderdergleichen in Fallrohrverteiler 14 mit Wasserzuflüssen
11 und Dampfsammler 12 mit Überetromrohren bzw. Fallrohrsammler und Dampfverteiler
mit entsprechenden Zu- und Ableitungen 13
aufgeteilt sind. Zusätzliche
Berührungsheizflächen 14(Als Vorwärmer, Verdampfer oder Überhitaer)sind
vorgesehen: Die
Berührungsheizflächen 14 füllen im arundriß
den Raum zwischen den mit gerader Begrenzung ausgeführten Abkleidungen
4 der
als Fallrohre 5 geschalteten Kesselrohre aus. Sie
sind im übrigen in Form klassischer Rohrsohlahgen ausgeführt, was
wesentlich
einfacher ist, als eine Ausführungsform, die dem kreisrunden Mantelgrundriß angepaßt
ist und bei der also mit Rohrspiralen oder radial ausgerichteten Fahnenheizflächen
gearbeitet werden müßte. Da infolge der Abkleidung die dort hintaiiegenden Fallrohre
5 praktisch nicht beheizt sind, können diese daher als Fallrohre geschaltet werden.
Die Kesselrohre selbst sind dicht an dicht aneinander engeschlossen und zu einem
selbsttragenden Mantel zusammengeschweißt. Das ist jedoch kein zwingendes Merkmal.
Man kann auch mit hängenden Rohren, mit Flossenrohren, Membranwänden oder dergleichen
arbeiten. Sind die Berührungsheizflächen als Verdampfersysterp geschaltet, so können
sie direkt an die gerannten Sammler 12 angeschlossen werden, andernfalls wird man
für die Berührungsheizflächen besondere Sammler'bzw. Verteiler vorsehen.The gas cooling chimney shown in the figures has an essentially closed jacket 1 made up of vertical boiler tubes arranged next to one another. In the exemplary embodiment, but not by way of limitation, this jacket 1 has an essentially circular plan or circular cylindrical shape. Two opposite jacket sections 2, 3a are provided with linings 4 made of temperature-resistant material in plan. These linings 9 can consist of refractory ceramic or, at low temperatures, also of sheet metal. The corresponding boiler tubes 8 are connected as downpipes 5. For this purpose, they are connected to appropriate collectors or distributors. These can be separate collectors or distributors for the riser pipes 6 on the one hand and for the downpipes 5 on the other hand. Of particular importance is the embodiment according to Fig. 2, in which the boiler tubes forming the circular cylindrical jacket 1 are connected to known ring tubes 7, 8 and these are connected by welded metal sheets 9 or the like in downpipe distributors 14 with water inflows 11 and steam collectors 12 with overetrom pipes or downpipe collectors and steam distributors with corresponding supply and discharge lines 13 are divided. Additional contact heating surfaces 14 (as a preheater, evaporator or superheater) are provided: The contact heating surfaces 14 fill in the outline the space between the straight- border linings 4 of the boiler tubes connected as downpipes 5 . They are performed for the rest in the form of classic Rohrsohlahgen, which is much simpler, as an embodiment, which is adapted to the circular Mantelgrundriß and would have to be worked in the so with pipe spirals or radially aligned Fahnenheizflächen. Since the downpipes 5 behind there are practically not heated as a result of the cladding, they can therefore be switched as downpipes. The boiler tubes themselves are tightly packed together and welded together to form a self-supporting jacket. However, this is not a mandatory feature. You can also work with hanging tubes, fin tubes, membrane walls or the like. If the contact heating surfaces are connected as an evaporator system, they can be connected directly to the running collectors 12; otherwise, special collectors or collectors are required for the contact heating surfaces. Provide a distributor.