DE202013105709U1

DE202013105709U1 - Thermal apparatus with heat exchanger

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Publication number: DE202013105709U1
Application number: DE201320105709
Authority: DE
Original assignee: CCG ENERGY Tech CO Ltd
Current assignee: Choren Industrietechnik De GmbH
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2014-01-13
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: CN203878119U

Abstract

Thermischer Apparat für Prozesse in einem druckdicht geschlossenen zylinderförmigen Behälter mit einem inneren wandnahen Wärmeübertrager, wobei – der Behältermantel (1) aus mehreren Mantelelementen (1.3, 1.4, 1.5) montierbar ist, – der Wärmeübertrager von einem Fluid durchströmbar ist und vor dem Schließen des Behälters in den Behälter einzubringen ist, wobei Medienanschlüsse des Wärmeübertragers durch den Behältermantel (1) nach außen zu führen sind, und – der Wärmeübertrager eine obere konische Verjüngung (2.1), einen zylindrischen Mittelteil (2.2) und eine untere konische Verjüngung (2.3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältermantel (1) aus – einem unteren Mantelring (1.3), der die untere konische Verjüngung (2.3) des Wärmeübertragers aufnimmt und – einem glockenförmigen Behälteroberteil (1.4, 1.5), bestehend aus einem Deckel (1.5) und einem mit dem Deckel (1.5) verschweißten zylindrischen Schuss (1.4) flanschfrei montierbar ist, – wobei der untere Mantelring (1.3) einen Tragring für den Wärmeübertrager, mindestens ein Mannloch (4) und druckdichte Anschlussstutzen (5.1, 5.2) für das den Wärmeübertrager durchströmende Fluid enthält und – der glockenförmige Behälteroberteil (1.4, 1.5) mit dem unteren Mantelring (1.3) nach dem Einbau des Wärmeübertragers mit einer Schlussnaht (1.6) verschweißbar ist.Thermal apparatus for processes in a pressure-tight closed cylindrical container with an internal heat exchanger close to the wall, whereby - the container jacket (1) can be assembled from a plurality of jacket elements (1.3, 1.4, 1.5); a fluid can flow through the heat exchanger and must be introduced into the container before the container is closed, media connections of the heat exchanger being to be led outside through the container jacket (1), and the heat exchanger has an upper conical taper (2.1), a cylindrical middle part (2.2) and a lower conical taper (2.3), characterized in that the container jacket (1) is made of -? a lower casing ring (1.3) which receives the lower conical taper (2.3) of the heat exchanger and - a bell-shaped container upper part (1.4, 1.5), consisting of a cover (1.5) and a cylindrical section (1.4) welded to the cover (1.5), can be mounted without a flange, wherein the lower casing ring (1.3) contains a support ring for the heat exchanger, at least one manhole (4) and pressure-tight connection piece (5.1, 5.2) for the fluid flowing through the heat exchanger, and -. the bell-shaped container upper part (1.4, 1.5) can be welded to the lower casing ring (1.3) after the heat exchanger has been installed with a closing seam (1.6).

Description

Die Erfindung betrifft einen thermischen Apparat für Prozesse in einem druckdicht geschlossenen zylinderförmigen Behälter mit einem inneren wandnahen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. The invention relates to a thermal apparatus for processes in a pressure-tight closed cylindrical container with an inner wall near heat exchanger according to the preamble of the first claim.

Derartige Druckbehälter sind in der chemischen Industrie bekannt, wobei häufig Einbauten zum Wärmeeintrag in die Reaktionszone oder zur Ableitung von Reaktionswärme aus dem Reaktionsbehälter vorhanden sind. Dabei ist stets eine zweckmäßige Rohrführung für den Anschluss der Medien anzustreben, um eine möglichst einfache Montage oder Demontage für Reparatur- und Wartungsmaßnahmen zu gewährleisten. Such pressure vessels are known in the chemical industry, often installations for heat input into the reaction zone or for dissipation of heat of reaction from the reaction vessel are available. It is always desirable to have a convenient pipe guide for the connection of the media in order to ensure the simplest possible assembly or disassembly for repair and maintenance.

Zu den hier betrachteten Druckbehältern gehören auch Flugstromvergaser für die Herstellung von Synthesegas aus kohlenstoffhaltigen Brennstoffen, z.B. Kohlestaub oder torrefizierte Biomasse. The pressure vessels contemplated herein include entrained flow gasifiers for the production of syngas from carbonaceous fuels, e.g. Coal dust or torrefied biomass.

Ein Flugstromvergaser ist ein Reaktor zur Teiloxidation von Kohlenstoff enthaltenden, Schlacke bildenden Brennstoffen mit einem Sauerstoff enthaltenden Vergasungsmittel im Flugstrom bei Drücken bis 10 MPa und Temperaturen von 1.200 bis 1.900°C. In einem Brennerflansch im oberen Deckel des Flugstromvergasers befindet sich der Sitz eines oder mehrerer Vergasungsbrenner, über die die Reaktionsmedien Brennstoff und Sauerstoff zugeführt werden. Über eine untere Austrittsöffnung werden das Syntheserohgas und flüssige Schlacke abgeführt, die bei den hohen Vergasungstemperaturen aus der Brennstoffasche gebildet wird. An entrained-flow gasifier is a reactor for partially oxidizing carbon-containing slag-forming fuels with an oxygen-containing gasifying agent in flowing stream at pressures up to 10 MPa and temperatures of 1200 to 1900 ° C. In a burner flange in the upper cover of the entrained flow gasifier is the seat of one or more gasification burners through which the reaction media fuel and oxygen are supplied. Via a lower outlet opening the synthesis crude gas and liquid slag are discharged, which is formed at the high gasification temperatures from the fuel ash.

Bei Flugstromvergasern ist es bekannt, den Reaktionsraum durch einen mehrgängigen, spiralförmig aus Rohren gewickelten Wärmeübertrager, der auch als Kühlschirm bezeichnet wird, zu begrenzen und die Druck tragende Reaktorwand damit vor den heißen Reaktionsprodukten der exothermen Teiloxidation zu schützen. Der Kühlschirm ist am Oberteil in Richtung auf den Brennerflansch und am Unterteil in Richtung auf die Gas- und Schlackeaustrittsöffnung verjüngt. Zwischen dem Druckmantel und dem Kühlschirm befindet sich ein hinterspülter Kühlschirmspalt. Das den Kühlschirm durchströmende Kühlwasser wird mittels Anschlussstutzen durch die Behälterwand zu- beziehungsweise abgeführt. Das Problem bei der Montage von Flugstromvergasern besteht darin, dass der Kühlschirm zusammen mit seinen Medienanschlüssen vor dem Schließen des Behälters in den Behälter eingebracht, d.h. im Inneren des Behälters montiert werden muss, wobei die Medienanschlüsse des Kühlschirms durch den Behältermantel nach außen geführt werden müssen und die Druckdichtheit der Anschlussstutzen für die Durchführung der Medien nach außen/innen durch den Behältermantel nachträglich hergestellt werden muss. In entrained flow gasifiers, it is known to limit the reaction space by a mehrgängigen, spirally wound from tubes heat exchanger, which is also referred to as a cooling screen, and thus protect the pressure-bearing reactor wall from the hot reaction products of the exothermic partial oxidation. The cooling screen is tapered at the top towards the burner flange and at the bottom towards the gas and slag outlet. Between the pressure jacket and the cooling screen there is a backwashed cooling screen gap. The cooling water flowing through the cooling screen is fed in and out through the container wall by means of connecting pieces. The problem with assembling entrained flow gasifiers is that the chiller screen, together with its media connections, is placed in the container prior to closing the container, i. must be mounted inside the container, wherein the media connections of the cooling screen must be guided through the container casing to the outside and the pressure tightness of the connecting pieces for the passage of the media outward / inward must be made by the container casing.

Die DE 20 2009 012 134 offenbart einen zweiteiligen Vergaser-Druckmantel mit einem Mantelflansch unterhalb eines Vergaserdeckels. Der Kühlschirm besitzt vier Kühlwasserzuführungen und vier Kühlwasserabführungen, die senkrecht durch den Vergaserdeckel nach außen geführt sind. Der Vergaserdeckel ist dazu mit Stutzendurchführungen und Stopfbuchsendichtungen für die Kühlwasseranschlüsse ausgestattet. Der Kühlschirm kann auf diese Weise im Ganzen in den oben offenen Druckmantel des Vergasers eingesetzt werden, bevor der Vergaserdeckel aufgesetzt wird und die Kühlwasserdurchführungen am Vergaserdeckel abgedichtet werden. Damit soll der Montageaufwand für den Kühlschirm reduziert werden. Nachteilig sind die hohen Kosten für den Mantelflansch, insbesondere bei großen Vergaserabmessungen, und der Aufwand für die Herstellung der Dichtheit des Mantelflansches. The DE 20 2009 012 134 discloses a two-piece carburetor pressure jacket with a jacket flange below a carburetor cover. The cooling screen has four cooling water supply and four cooling water outlets, which are guided vertically through the carburetor cover to the outside. The carburettor cover is equipped with nozzle passages and gland seals for the cooling water connections. The cooling screen can be used in this way as a whole in the open-top pressure jacket of the carburetor before the carburetor cover is fitted and the cooling water ducts are sealed to the carburetor cover. This should reduce the assembly costs for the cooling screen. A disadvantage is the high cost of the jacket flange, especially for large carburetor dimensions, and the cost of producing the tightness of the shell flange.

Aus der DE 10 2011 080 835 A1 ist eine Kühlschirmgestaltung bekannt, bei welcher die Rücklaufdurchführungen am zylindrischen Druckmantel unterhalb des Mantelflansches angeordnet sind, wodurch die aufwändigen Arbeiten für die Mediendurchführungen am Behälterdeckel entfallen sollen. Die erforderlichen Endmontagenähte bei Kühlschirmmontage und -wechsel liegen im gut zugänglichen Bereich oberhalb des Mantelflansches. Damit soll sich der Montage- und Instandhaltungsaufwand erheblich vereinfachen und die Prüfbarkeit verbessern. Wie die Montage des Kühlwasserzulaufs im Bereich der unteren Verjüngung des Kühlschirms erfolgen soll, wird nicht beschrieben. Auch hier sind zumindest die Kosten des Mantelflansches von nachteiligem Einfluss auf die Kosten für den Vergaser. From the DE 10 2011 080 835 A1 is known a cooling screen design, in which the return passages are arranged on the cylindrical pressure jacket below the jacket flange, whereby the complex work for the media feedthroughs on the container lid should be omitted. The required final assembly seams for cooling screen assembly and replacement are in the easily accessible area above the jacket flange. This should considerably simplify the installation and maintenance work and improve the testability. How the assembly of the cooling water inlet to take place in the region of the lower taper of the cooling screen is not described. Again, at least the cost of the jacket flange of disadvantageous influence on the cost of the carburetor.

Um lokale Überhitzungen des Kühlschirmes zu vermeiden, wird bei einer Steigerung der Vergaserleistung die Anzahl der parallel geschalteten Rohrstränge erhöht. Da eine höhere Anzahl an Rohrsträngen eine größere Anzahl an Stutzen durch den Druckbehälter nach sich ziehen würde, wird gemäß DE 10 2011 080 835 A1 durch Anordnung von inneren Ringverteilerleitungen und Ringsammlerleitungen im unteren Bereich die Anzahl auf 1 Anschlussstutzen und Stutzendurchführungen je Vor- und Rücklauf reduziert. Die horizontalen Ringleitungen weisen allerdings keine optimalen Strömungsbedingungen auf. In order to avoid local overheating of the cooling screen, the number of parallel connected pipe strands is increased with an increase in the carburetor. Since a higher number of pipe strands would entail a larger number of nozzles through the pressure vessel, according to DE 10 2011 080 835 A1 by arranging inner ring manifolds and ring collector lines in the lower area reduces the number to 1 connection piece and nozzle feedthroughs each flow and return. However, the horizontal loops do not have optimal flow conditions.

Für die Verrohrung und Montierbarkeit eines Kühlschirms gelten wegen der hohen Temperatur- und Druckbeanspruchung in einem Vergasungsreaktor besondere Anforderungen. Die Ausführungen nach dem Stand der Technik weisen schwierige Montage und Prüfbedingungen auf, denn eine Demontage des Hauptflansches für Reparatur- und Prüf-arbeiten wird in der Regel aus Zeit und Kostengründen nicht durchgeführt. Zudem stellt der Hauptflansch eine kostenintensive Komponente dar, die bei Vergasern größerer Leistung schwierig abzudichten ist. For the piping and mountability of a cooling screen special requirements apply because of the high temperature and pressure stress in a gasification reactor. The state-of-the-art designs have difficult mounting and test conditions, since disassembly of the main flange for repair and test work is usually not carried out for time and cost reasons. In addition, the main flange is a costly component that is difficult to seal with larger power carburettors.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den Nachteilen aus dem genannten Stand der Technik eine konstruktive Lösung für eine bessere Montier- und Prüfbarkeit von Montagenähten an Wärmeübertragern für druckdichte thermische Apparate am Beispiel eines mit Kühlwasser durchströmten Kühlschirms für Flugstromvergaser zu schaffen. The invention is therefore based on the object, starting from the disadvantages of the cited prior art to provide a constructive solution for better mounting and testing of Montagenähten to heat exchangers for pressure-tight thermal apparatus using the example of a traversed with cooling water cooling screen for Flugstromvergaser.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. According to the invention the object is achieved by a device having the characterizing features of the first claim.

Bei der vorgeschlagenen konstruktiven Ausbildung des thermischen Apparats ist ein Mantelflansch nicht mehr erforderlich. Der Behältermantel ist aus einem unteren Mantelring, der die untere Verjüngung des Wärmeübertragers aufnimmt und einen glockenförmigen Behälteroberteil, bestehend aus einem Deckel mit einem Brennerflansch und einem mit dem Deckel verschweißten zylindrischen Schuss flanschfrei montierbar, wobei der untere Mantelring einen Tragring für den Wärmeübertrager, mindestens ein Mannloch und druckdichte Anschlussstutzen für ein den Wärmeübertrager durchströmendes Fluid enthält und der glockenförmige Behälteroberteil mit dem unteren Mantelring nach dem Einbau des Wärmeübertragers mit einer Schlussnaht verschweißbar ist. Der spätere Zugang zum Wärmeübertrager für Inspektions- oder Reparaturzwecke ist über den geöffneten Deckelflansch problemlos möglich. In the proposed structural design of the thermal apparatus, a jacket flange is no longer necessary. The container casing is made of a lower shroud ring which receives the lower taper of the heat exchanger and a bell-shaped container top, consisting of a lid with a burner flange and a cylindrical shot welded to the lid flange mounted, the lower shroud a support ring for the heat exchanger, at least one Manhole and pressure-tight connection piece for a heat exchanger flowing through the fluid contains and the bell-shaped container shell is welded to the lower shroud after installation of the heat exchanger with a closing seam. The subsequent access to the heat exchanger for inspection or repair purposes is easily possible through the open cover flange.

Gekennzeichnet ist die Lösung somit dadurch, dass zu- und abzuführendes Fluid seitlich durch den zylindrischen Behältermantel im unteren Teil des Vergasers über druckdichte Stutzendurchführungen geleitet wird, so dass keine Mediendurchführungen des Wärmetauschers im Behälteroberteil die Montage erschweren. The solution is thus characterized by the fact that incoming and outgoing fluid is passed laterally through the cylindrical container shell in the lower part of the carburetor via pressure-tight nozzle passages, so that no media feedthroughs of the heat exchanger in the container shell complicate the assembly.

Die beschriebene Lösung hat den Vorteil, dass eine komplette Montage und Prüfung der Rohre des Wärmeübertragers vor der Endmontage des oberen Druckmantels möglich wird. Weitere Vorteile sind im Verzicht auf einen kostenintensiven Mantelflansch im oberen Teil des zylindrischen Schusses des Apparates und in einer verbesserten Prüfung und Instandhaltung durch Mannlochzugänge im unteren Bereich des Apparates aber auch im Bereich oberhalb der Montageschlussnaht, zu sehen. The solution described has the advantage that a complete assembly and testing of the tubes of the heat exchanger before final assembly of the upper pressure jacket is possible. Further advantages can be seen in the absence of a costly jacket flange in the upper part of the cylindrical shot of the apparatus and in an improved inspection and maintenance by Mannlochzugänge in the lower part of the apparatus but also in the area above the mounting end seam.

Im Folgenden soll der vorgeschlagene thermische Apparat am Beispiel eines Flugstromvergasers mit einem von Kühlwasser durchströmten Kühlschirm erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei dar: In the following, the proposed thermal apparatus will be explained using the example of an entrainment gasifier with a cooling screen through which cooling water flows. The accompanying drawings represent:

1: Schnittdarstellung eines Flugstromvergasers mit einer Kühlschirm-Entlüftung nach oben, 1 : Sectional view of an entrainment gasifier with a cooling screen ventilation up,

2: Schnittdarstellung eines Flugstromvergasers mit einer Kühlschirm-Entlüftung nach unten, und 2 : Sectional view of an entrainment gasifier with a cooling screen vent down, and

3: Detaildarstellung der Kühlwasserverteilung. 3 : Detail of the cooling water distribution.

Wie aus der 1 ersichtlich, besteht ein Flugstromvergaser zunächst aus einem den inneren Überdruck aufnehmenden druckdicht geschlossenen Behältermantel 1 und einem inneren formstabilen und wandnahen Kühlschirm 2 zum thermischen Schutz des Behältermantels 1. Der Behältermantel 1 ist aus mehreren Mantelelementen (Deckel 1.5, zylindrischer Schuss 1.4, unterer Mantelring 1.3) montierbar. Der Kühlschirm 2 ist von einem Kühlmedium durchströmbar. Das Kühlmedium kann im einfachsten Fall Kühlwasser sein. Der Kühlschirm 2 weist üblicherweise im Bereich des Brennerflansches 1.1 eine obere Verjüngung 2.1, einen zylindrischen Mittelteil 2.2 und eine untere Verjüngung 2.3 im Bereich einer Gasaustrittsöffnung 1.2 mit jeweils konischen Übergangsstücken im Bereich der Verjüngungen 2.1, 2.3 auf. Like from the 1 it can be seen that an entrained-flow gasifier initially consists of a pressure-tightly sealed container casing which receives the internal overpressure 1 and an inner dimensionally stable and near-wall cooling screen 2 for thermal protection of the tank shell 1 , The container jacket 1 is made of several shell elements (cover 1.5 , cylindrical shot 1.4 , lower shroud ring 1.3 ) mountable. The cooling screen 2 is traversed by a cooling medium. The cooling medium can be cooling water in the simplest case. The cooling screen 2 usually in the area of the burner flange 1.1 an upper rejuvenation 2.1 , a cylindrical central part 2.2 and a lower rejuvenation 2.3 in the region of a gas outlet opening 1.2 each with conical transition pieces in the area of the rejuvenations 2.1 . 2.3 on.

Erfindungsgemäß ist der Behältermantel 1 montierbar aus einem unteren Mantelring 1.3, der die untere konische Verjüngung 2.3 des Kühlschirms 2 in seinem Innenraum aufnimmt und einem darauf aufgesetzten glockenförmigen Behälteroberteil, bestehend aus einem Deckel 1.5 mit Brennerflansch 1.1 zum Einsetzen von Staubbrennern und einem mit dem Deckel 1.5 verschweißten zylindrischen Schuss 1.4, wobei der untere Mantelring 1.3 einen Tragring 3 für den Kühlschirm 2, mindestens ein Mannloch 4 und druckdichte Anschlussstutzen 5.1, 5.2 für das den Kühlschirm 2 durchströmende Kühlmedium enthält und das vormontierte glocken-förmige Behälteroberteil 1.4, 1.5 mit dem unteren Mantelring 1.3 nach dem Einbau des Kühlschirms 2 anstelle einer aufwendigen Mantelflanschverbindung mit einer Schlussnaht 1.6 druckdicht verschweißbar ist. According to the invention, the container casing 1 mountable from a lower shroud 1.3 who has the lower conical taper 2.3 of the cooling screen 2 receives in its interior and a bell-shaped container upper part mounted thereon, consisting of a lid 1.5 with burner flange 1.1 for inserting dust burners and one with the lid 1.5 welded cylindrical shot 1.4 , wherein the lower sheath ring 1.3 a support ring 3 for the cooling screen 2 , at least one manhole 4 and pressure-tight connection pieces 5.1 . 5.2 for that the cooling screen 2 contains flowing cooling medium and the preassembled bell-shaped container top 1.4 . 1.5 with the lower sheath ring 1.3 after installing the cooling screen 2 instead of a complicated jacket flange connection with a closing seam 1.6 pressure-tight welded.

Bei anderen thermischen Apparaten, die über keine zur Gasaustrittsöffnung 1.2 analoge Bodenöffnung verfügen, ist anstelle des unteren Mantelrings 1.3 ein Bodenelement mit einem unteren Mantelring vorzumontieren. For other thermal devices that have no gas outlet 1.2 analog bottom opening, is in place of the lower shroud 1.3 to pre-assemble a floor element with a lower shroud.

Bei der vorgeschlagenen Lösung sind die Kühlwasseranschlüsse in jedem Fall im unteren Mantelring 1.3 nach außen geführt. Es sind aber Alternativen für die Gestaltung der Kühlschirmentlüftung möglich. Beispielsweise kann die Entlüftungsleitung durch einen druckdichten Anschlussstutzen 5.3 im Deckelbereich nach außen geführt sein. Der zusätzliche Montageaufwand für die Durchführung der klein dimensionierten Entlüftungsleitung durch den Deckel 1.5 beim Aufsetzen des Behälteroberteils 1.4, 1.5 ist vergleichsweise gering und kann noch verringert werden, indem das Behälteroberteil 1.4, 1.5 im Deckelbereich neben dem Brennerflansch zumindest ein Kopfloch 6 aufweist, das im Bereich der Entlüftungsleitung angeordnet sein sollte. Darüberhinaus sind alle erforderlichen Justier- und Abdichtarbeiten leicht ausführbar. In the proposed solution, the cooling water connections are in any case in the lower shroud 1.3 led to the outside. But there are alternatives for the design of the cooling screen ventilation possible. For example, the vent line through a pressure-tight connection piece 5.3 be guided in the lid area to the outside. The additional installation effort for the implementation of the small-sized vent line through the lid 1.5 when placing the container shell 1.4 . 1.5 is comparatively small and can be further reduced by the container top 1.4 . 1.5 at least one head hole in the lid area next to the burner flange 6 has, which should be located in the area of the vent line. In addition, all the necessary adjustment and sealing work are easy to carry out.

In Fortsetzung des Grundgedankens der vorgeschlagenen Lösung weist eine in 2 dargestellte Ausführungsform einen druckdichten Anschlussstutzen 5.3 für die Entlüftungsleitung des Kühlschirms 2 auf, der ebenfalls im unteren Mantelring 1.3 angeordnet ist. Die Entlüftungsleitung wird dafür entlang des Kühlschirms 2 im Inertgas gespülten Zwischenraum zum Behältermantel 1 nach unten verlegt. In diesem Fall sind keinerlei Durchführungen im Behälteroberteil 1.4, 1.5 bei der Endmontage des Behältermantels 1 zu berücksichtigen. In continuation of the basic idea of the proposed solution has a in 2 illustrated embodiment a pressure-tight connection piece 5.3 for the vent line of the cooling screen 2 on, also in the lower sheath ring 1.3 is arranged. The vent line will do this along the cooling screen 2 in the inert gas purged gap to the container shell 1 laid down. In this case, there are no bushings in the top of the tank 1.4 . 1.5 during the final assembly of the container shell 1 to take into account.

Anstelle einer Entlüftungsleitung können auch mehrere Entlüftungsleitungen und eine entsprechende Anzahl von Anschlussstutzen vorgesehen sein. Instead of a vent line and a plurality of vent lines and a corresponding number of connecting pieces can be provided.

Bei höheren Vergaserleistungen und dementsprechender Anzahl von parallel gewickelten Kühlrohrsträngen im Kühlschirm 2 ist es vorteilhaft, im Raum zwischen der unteren konischen Verjüngung 2.3 des Kühlschirms und dem unteren Mantelring 1.3 ist eine Verteilerleitung 2.4 und eine Sammelleitung 2.5 für die Aufteilung und Zusammenführung des Kühlmediums auf die Rohrstränge des Kühlschirms 2 anzuordnen. Zur Vermeidung einer ungenügenden Fluidbewegung, die eine innere Korrosion des Kühlwassersystems in den Verteiler- und Sammelleitungen 2.4, 2.5 fördern könnte, sind die Verteilerleitung 2.4 und die Sammelleitung 2.5 gemäß einer in 3 dargestellten vorteilhaften Ausführungsform vertikal abgewinkelt ausgebildet mit jeweils einem horizontalen Anschlussstück und einem nach oben abgewinkelten Leitungsendstück, in welches die Anschlussleitungen von oder zu den Rohrsträngen des Kühlschirms 2 einmünden. In 3 sind beispielhaft je zwei Anschlussleitungen für den Kühlschirmzulauf und -ablauf dargestellt. Eine abweichende Anzahl von Anschlussleitungen ist ebenso realisierbar. At higher carburetor capacities and corresponding number of parallel-wound cooling pipe strands in the cooling screen 2 It is beneficial in the space between the lower conical taper 2.3 the cooling screen and the lower shroud 1.3 is a distribution line 2.4 and a manifold 2.5 for the division and merging of the cooling medium on the pipe strings of the cooling screen 2 to arrange. To avoid insufficient fluid movement, the internal corrosion of the cooling water system in the manifolds and manifolds 2.4 . 2.5 could be the distributor 2.4 and the manifold 2.5 according to a in 3 illustrated advantageous embodiment vertically angled formed with in each case a horizontal connecting piece and an upwardly angled line end piece, in which the connecting lines from or to the pipe strands of the cooling screen 2 open out. In 3 For example, two connecting lines for the cooling screen inlet and outlet are shown. A different number of connection lines is also feasible.

Bei der Behältermontage ist der untere Teil des Vergasers einschließlich unterem Mantelring 1.3, Tragring 3 und Anschlussstutzen 5.1, 5.2, 5.3 so vorbereitet, dass der Kühlschirm 2 auf dem Tragring 3 bestimmungsgemäß montiert werden kann. Nachdem alle Rohre angeschlossen sind, kann eine Druckfestigkeitsprüfung des Kühlschirms 2 erfolgen. Ein entscheidender Vorteil besteht darin, dass alle geprüften Nähte nach der Prüfung vollständig zugänglich sind und begutachtet werden können. For tank mounting, the lower part of the carburetor is the lower shell ring 1.3 , Support ring 3 and connecting pieces 5.1 . 5.2 . 5.3 so prepared that the cooling screen 2 on the support ring 3 can be mounted as intended. After all pipes are connected, a pressure resistance test of the cooling screen can be done 2 respectively. A key advantage is that all tested seams are fully accessible after inspection and can be inspected.

Nach erfolgter Prüfung wird das vorgeschweißte Behälteroberteil 1.4, 1.5 über den fertig angeschlossenen Kühlschirm 2 auf den unteren Mantelring 1.3 aufgesetzt, ausgerichtet und durch eine Schlussnaht 1.6 mit dem unteren Mantelring 1.3 druckdicht verschweißt. Eine gegebenenfalls erforderliche Glühbehandlung und Prüfung dieser Naht kann gut zugänglich durch ein oder mehrere Mannlöcher 4 durchgeführt werden. After the test has been completed, the pre-welded container top is removed 1.4 . 1.5 over the ready connected cooling screen 2 on the lower sheath ring 1.3 fitted, aligned and through a closing seam 1.6 with the lower sheath ring 1.3 pressure-tight welded. Any required annealing and testing of this seam may be easily accessible through one or more manholes 4 be performed.

Der Anschluss der Entlüftungsrohre erfolgt dann je nach Entlüftungsvariante entweder mit einem Anschlussstutzen 5.3 oben, wobei ein Montage- und Inspektionszugang zu den Anschlussstutzen 5.3 über Zugangsöffnungen (Kopfloch 6) im Deckel 1.5 im Bereich des Anschlussstutzens 5.3 besteht, oder durch einen seitlichen Anschlussstutzen 5.3, wobei der Zugang zum Anschlussstutzen 5.3 über das eine Mannloch 4 oder über mehrere Mannlöcher 4 gut möglich ist. Depending on the ventilation variant, the vent pipes are then connected either with a connecting piece 5.3 above, with an assembly and inspection access to the spigot 5.3 via access openings (head hole 6 ) in the lid 1.5 in the area of the connecting piece 5.3 consists of, or by a lateral connecting piece 5.3 , with access to the spigot 5.3 about the one manhole 4 or over several manholes 4 is possible.

Für den Fall, dass der thermische Apparat, beispielsweise ein Flugstromvergaser, eine isolierende Innenauskleidung oder Ausmauerung besitzt, die mechanisch nicht oder gering beanspruchbar ist, muss die Innenauskleidung vor Beschädigungen durch die Wärmeübertragereinbauten während des Aufsetzens des Behälteroberteils 1.4, 1.5 geschützt werden. Aufgrund der Wandnähe der senkrecht verlaufenden Fluidanschlussleitungen für den Kühlschirm 2 und der/den Entlüftungsleitung(en) könnte bei nicht exakt zentrierter Positionierung des Behälteroberteils 1.4, 1.5 beim Aufsetzen leicht eine Beschädigung der Innenauskleidung durch die am Wärmeübertrager außen verlaufenden Rohre eintreten. Zum Schutz der Innenauskleidung ist es daher vorgesehen, im Bereich der wandnah verlaufenden Fluidanschlussleitungen und Entlüftungsleitungen metallische U-förmige Profile auf der Innenauskleidung des Behälteroberteiles 1.4, 1.5 zu deren Schutz beim Aufsetzen des Behälteroberteils zu befestigen. Die U-Profile sind mit der offenen Seite nach innen auf Haltemittel in der Auskleidung aufgeschraubt und zentrieren am Kühlschirm angebrachte Gegenschienen. Die U-Profile und Gegenschienen verbleiben nach der Montage im Behälter. In the event that the thermal apparatus, such as an entrained flow gasifier, has an insulating inner lining or lining which is not mechanically or slightly burdensome, the inner lining must be protected from damage by the heat exchanger installations during installation of the container upper part 1.4 . 1.5 to be protected. Due to the wall proximity of the vertical fluid connection lines for the cooling screen 2 and the vent line (s) could be at not exactly centered positioning of the container top 1.4 . 1.5 easily damage the inner liner when passing through the outside on the heat exchanger pipes. To protect the inner lining, it is therefore provided, in the region of the near-wall fluid connection lines and vent lines metallic U-shaped profiles on the inner lining of the container top 1.4 . 1.5 to secure their protection when placing the container top. The U-profiles are screwed with the open side inwards on retaining means in the lining and center on the cooling screen attached counter rails. The U-profiles and counter rails remain in the container after installation.

Selbstverständlich weisen alle Anschluss- und Entlüftungsleitungen des Wärmetauschers Dehnbögen zum Ausgleich von Wärmedehnungen auf, auch wenn dies nicht im Detail beschrieben ist. Of course, all connection and vent lines of the heat exchanger to stretch bends to compensate for thermal expansion, even if it is not described in detail.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Behältermantel container jacket
1.1 1.1: Brennerflansch Burner
1.2 1.2: Gasaustrittsöffnung Gas outlet
1.3 1.3: unterer Mantelring lower jacket ring
1.4 1.4: zylindrischer Schuss cylindrical shot
1.5 1.5: Deckel cover
1.6 1.6: Schlussnaht closing seam
2 2: Kühlschirm cooling screen
2.1 2.1: obere konische Verjüngung upper conical rejuvenation
2.2 2.2: zylindrischer Mittelteil cylindrical middle part
2.3 2.3: untere konische Verjüngung lower conical taper
2.4 2.4: Verteilerleitung distribution line
2.5 2.5: Sammelleitung manifold
3 3: Tragring support ring
4 4: Mannloch manhole
5.1 5.1: Anschlussstutzen für Kühlmedium-Zuführung Connecting piece for cooling medium supply
5.2 5.2: Anschlussstutzen für Kühlmedium-Abführung Connecting piece for cooling medium discharge
5.3 5.3: Anschlussstutzen für Entlüftungsleitung Connecting piece for vent line
6 6: Kopfloch head hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202009012134 [0006]
DE 102011080835 A1 [0007, 0008]

Claims

Thermal apparatus for processes in a pressure-tight closed cylindrical container with an inner wall near heat exchanger, wherein - the container shell ( 1 ) of several jacket elements ( 1.3 . 1.4 . 1.5 ) can be mounted, - the heat exchanger is flowed through by a fluid and is to be introduced before closing the container in the container, said media connections of the heat exchanger through the container shell ( 1 ), and - the heat exchanger has an upper conical taper ( 2.1 ), a cylindrical central part ( 2.2 ) and a lower conical taper ( 2.3 ), characterized in that the container casing ( 1 ) - a lower shroud ( 1.3 ), the lower conical taper ( 2.3 ) receives the heat exchanger and - a bell-shaped container shell ( 1.4 . 1.5 ), consisting of a lid ( 1.5 ) and one with the lid ( 1.5 ) welded cylindrical shot ( 1.4 ) is flange-free mountable, - wherein the lower shroud ( 1.3 ) a support ring for the heat exchanger, at least one manhole ( 4 ) and pressure-tight connection pieces ( 5.1 . 5.2 ) contains for the fluid flowing through the heat exchanger and - the bell-shaped container upper part ( 1.4 . 1.5 ) with the lower shroud ring ( 1.3 ) after installation of the heat exchanger with a closing seam ( 1.6 ) is weldable.

Thermal apparatus according to claim 1, characterized in that the container upper part ( 1.4 . 1.5 ) in the lid area a pressure-tight connection piece ( 5.3 ) for a vent line of the heat exchanger.

Thermal apparatus according to claim 2, characterized in that the container upper part ( 1.4 . 1.5 ) in the lid area at least one head hole ( 6 ) having.

Thermal apparatus according to claim 1, characterized in that the lower shroud ( 1.3 ) a pressure-tight connection piece ( 5.3 ) for a vent line of the heat exchanger.

Thermal apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger is formed from a plurality of pipe strands and in the space between the lower rejuvenation ( 2.3 ) and the lower shroud ( 1.3 ) a distribution line ( 2.4 ) and a collecting line ( 2.5 ) is arranged for the division of the fluid on the tubing of the heat exchanger.

Thermal apparatus according to claim 5, characterized in that the distribution line ( 2.4 ) and the manifold ( 2.5 ) are formed vertically angled, each with a horizontal connector and an upward line end piece, in which the connecting lines open from or to the pipe strands of the heat exchanger.

Thermal apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal apparatus is an entrained-flow gasifier and the heat exchanger is a cooling screen ( 4 ) for thermal protection of the pressure-bearing container shell ( 1 ).

Thermal apparatus according to claim 1 or 7, characterized in that the thermal apparatus has an insulating inner lining or lining, on the inside of which U-profiles are fastened in the region of the fluid conduit and venting conduits extending perpendicularly in the vicinity of the container shell.