DE2126979A1

DE2126979A1 - Quench cooler for cracked gas stream - having conical reinforcement in the centre of the gas inlet tube plate

Info

Publication number: DE2126979A1
Application number: DE19712126979
Authority: DE
Original assignee: ARBEITSGEMEINSCHAFT LENTJES RE
Current assignee: ARBEITSGEMEINSCHAFT LENTJES RE
Priority date: 1971-02-05
Filing date: 1971-05-29
Publication date: 1972-08-17

Description

"Vorrichtung zum KUhlen frischer Spaltgase Zusatz zu Patent ecoone (Patentanmeldung P 20 08 311.8-13) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen frischer Spaltgase od. dgl. Medien, bestehend aus einem Wärmetauscher mit einer Anzahl vorzugsweise ringförmig und jeweils in einem in Bezug auf die Temperatur und Strömungsverhältnisse gleichen Kühlmittel strom angeordneter Rauchrohre, die einlaufseitig in einem gemeinsamen Boden gehalten sind, nach Patent ......... (Patentanmeldung P 20 08 311.8-13).
Nach dem Hauptpatent wird bei der Kühlung frischen Spaltgases in Anwendung herkömmlicher Wärmetauscher eine chemische Aufbaureaktion, deh. eine Rückbildung des Spaltgases durch die besondere Anordnung der Rauchrohre verhindert. Dabei sind die Rauchrohre einlaufseitig in einem gemeinsamen Boden aus einem geeigneten Blech od.dgl. gehalten, auf den sie je nach der aus der Beaufschlagung mit KUhlmedium und Spaltgas resultierenden Belastung im Betriebszustand als Zuganker oder gegebenenfalls als Druckstützen wirken, Dennoch beult sich der Boden im Betriebszustand aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Ausbeulen des gemeinsamen Bodens zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung davon ausgegangen, daß die Bodenlasten in den Rauchrohren und dem zugehörigen die Rauchrohre umgebenden Kühlmantel unterschiedliche Spannungen hervorrufen, aus denen unterschiedliche Dehnungen resultieren, und deren Unterschiede im beheizten Zustand durch unterschiedliche Wärmedehnung noch weiter verstärkt werden.
Nach der Erfindung werden den Rauchrohren und dem KUhlormantel durch einen Boden, der durch eine Verdickung zur Mitte hin eine ausreichende Biegesteifigkeit aufweist, gleiche Dehnungen gegeben, doh. dem Ausbeulen des Bodens wird durch dessen Verdickung zur Mitte hin begegnet, Diese begrenzte Verdickung des Bodens hat den Vorteil, daß der Boden bei Vorschalten eines die Spaltgase unmittelbar in die Rauchrohre lenkenden Verdrängerkegels an den vom Spaltgas beaufschlagten Flächen von geringer, den Ku~hlvorgang der Spaltgase günstig beeinflussenden Stärke sein kann.
Zudem ergibt sich bei einer KUhlmediumzuführung durch ein zentrisch zu den Rauchrohren angeordnetes Fallrohr und einer sich an der vom Kühlmedium beaufschlagten 3odenseite-befindlichen Verdickung ein weiterer, besonderer Vorteil, indem das aus dem Fallrohr austretende Kühlmedium durch die Verdickung des Bodens gleichmäßig auf die. Rauchrohre verteilt wird.
Die Idealform der Verdickung des Bodens ist die einer Kalotte. Vorzugsweise hat die Verdickung jedoch eine Kegelform mit kreisförmiger Grundfläche, die sich leicht durch Drehen herstellen läßt.
In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung im Ausschnitt dargestellt0 Mit 1 sind sechs gleichmäßig auf einem Kreisumfang verteilte Rauchrohre einer Kühlvorrichtung für frisches Spaltgas bezeichnete Die Rauchrohre 1 sind von einem Kiihlermantel 2 umgeben, einlaufseitig durch einen gemeinsamen unteren Boden 3 und auslaufseitig durch einen gemeinsamen oberen Boden 4 gehalten, Während der Kühlmantel 2 durch Ablängen eines geeigneten Rohres oder Biegen und Verschweißen eines Bleches herstellt wird, sind der obere Boden 4 und der untere Boden 3 Drehteile, die mit dem Kühlermantel 2 durch eine übliche Schweißung und mit den Rauchrohren 1 durch Walzschweiße dichtend verbunden sind. Dabei weist der untere Boden 3 an dem von den Rauchrohren 1 eingeschlossenen Teil eine kegelförmige und zentrische Verdickung 5 auf, die im Betriebszustand ein Ausbeulen des unteren Bodens 3 verhindert.
Die kegelförmige Verdickung 5 hat an ihrer Grundfläche im wesentlichen die gleichen Abmessungen wie ein dem unteren Boden 3 vorgeschalteter und gestrichelt eingezeichneter Verdrängerkegel 6 einer Gaszufuhrung 7, die im Betriebszustand frisches Spaltgas unmittelbar in die Rauchrohre 1 lenkt.
Das Spaltgas durchströmt dann die Rauchrohre 1 und wird durch Berührung mit der Innenwand der Rauchrohre 1 derart schnell abgekUhlt, daß sein chemischer Zustand eingefroren wird, Gleichzeitig erfolgt das Abkühlen des Spaltgases aber auch so langsam, daß sich das Spaltgas nicht an den Rauchrohren 1 niederschlägt, Die Rauchrohre 1 werden dazu mit einem Kühlmedium, in diesem Fall Wasser, umspült. Das Wasser tritt durch eine Öffnung 8 im KUhlermantel 2 in den vom KUhlermantel 2 und den Böden 3 und 4 umschlossenen und durch einen Zwischenboden 9 in-Räume 10 und 11 unterteilten KUhlerraum ein und in dessen oberen Raum 10, strömt im Naturumlauf durch ein zentrisch zu den Rauchrohren 1 im Zwischenboden 9 angeordnetes Fallrohr 12 in den unteren Raum 11 und aus diesem an den Rauchrohren 1 entlang zu einer unmittelbar unterhalb des Zwischenbodens 9 angeordneten Austrittsöffnungen 13 im Kiihlermantel 2.
Vorteilhafterweise liegen die Verdickung 5 und das Fallrohr 12 einander genau gegenüber, so daß das aus dem Fallrohr austretende Wasser von der kegelförmigen oder wahlweise mit einem besonders strömungsgünstigen Profil wie beispielsweise einer nach einer Parabel verlaufenden Mantelfläche versehenen Verdickung 5 gleichmäßig und mit minimalen Umlenkungsverlusten auf die Rauchrohre 1 verteilt wird.- Die gleichmäßige Verteilung gewährleistet hinsichtlich der Wasserbeaufschlagung überall gleiche Kühlbedingungen für die Rauchrohre, während jede Verringerung der Umlenkverluste zur Stabilität des Wasserumlaufes und damit zur Konstanz des Kühlvorganges beiträgt.

Claims

Patentanspriiche:

1. Vorrichtung zum Kühlen frischer Spaltgase odqdglo Medien, bestehend aus einem Wärmetauscher mit einer Anzahl vorzugsweise ringförmig und jeweils in einem in Bezug auf die Temperatur und die Strömungsverhältnisse gleichen Kühlmediumstrom angeordneter Rauchrohre, die einlaufseitig in einem gemeinsamen Boden gehalten sind, nach Patent ecoeo (Patentanmeldung P 20 08 311.8-13), d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Boden (3) zur Mitte hin eine Verdickung (5) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß sich die Verdickung (5) an der vom Kühlmedium beaufschlagten Seite des Bodens (3) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verdickung (5) die Form einer Kalotte oder eines Kegels aufweist.

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