DE2315024A1 - Kokskuehler - Google Patents

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

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Ih/bd 23. März 1973

Kokakühler

Die Erfindung betrifft einen Kokslcühler für Koksaufbereitungsan lagen mit einem in ein Wasserbad eintauchenden und heißen Koks ' aufnehmenden und weitergebenden Rotor, dessen Mantel mit in den Rotor hineinragenden rohrähnlichen Kühltaschen versehen Isto

Es sind bereits Kokskühler bekannt, die im wesentlichen aus einer sich drehenden, achteckigen Trommel, dem sogenannten Rotor, bestehen. Der Rotor, der waagerecht liegend in ein Wasserbad eintaucht, wird von dem Koks durchwandert, wobei dieser durch indirekten Wärmetausch mit Wasser abgekühlt wird. Um den Wärmeübergang zu steigern ist der Rotor mit innenliegen-

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den, die Wärmetauschfläche vergrößernden rohrShnliehen Kühltaschen versehen, die im Laufe der Rotordrehung in das Wasserbad eintauchen, Wasser schupfen und dieses über die Außenwandung des Rotors verteilen.

Infolge der hohen Temperaturunterschiede zwischen den wärmetauschenden Medien, also des glühenden Koks einerseits und des Kühlwassers andererseits, sind der Rotor und insbesondere die Kühltaschen erheblichen Belastungen, wie z.B. Materialspannungen ausgesetzt· Diese Belastungen haben regelmäßige Reparaturen* bzw. Erneuerungen 2ur Folge, worunter der kontinuierliche Betrieb leidet und die Lebensdauer des Kokskühlers ingesamt herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kokskühler der beschriebenen Art zu entwickeln, der eine höhere Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blechdicke des Mantels und der Kühltaschen des Kokskühlers von dem mittleren Bereioh des Rotors aus in Richtung zum Ein- und Auslauf hin zunimmt.

Dadurch wird der über die Länge des Rotors unterschiedlichen Beanspruchung des Mantels und der Kühltaschen Rechnung getragen. Da der Koks am Einlauf eine sehr hohe Temperatur, z.B. 1400 °C, aufweist, sind der Mantel und die Kühltaschen in

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diesem Bereich, wo zwar der Koks aber auch das Material weich sind, einer höheren Belastung ausgesetzt, als im mittleren Bereich des Rotors, wo eine mittlere Temperatur herrscht. Am Auslauf des Rotors, wo eine niedrigere Temperatur, z.B. 150 ⁰C, herrschen, steigt die Belastung und damit der Verschleiß trots der relativ niedrigen Temperatur wieder an, da der Koks aufgrund der niedrigen Temperatur eine extreme Härte aufweist. Infolge der unterschiedlichen Haterialdicke von Mantel und Kühltaschen wird die Materialabnutaung, die an sich ja licht verhindert werden kann, gleichmaßig Über die Länge des Rotors verteilt, wodurch die Lebensdauer erhöht wird.

Dieser Effekt einer möglichst gleichmäßigen Abnutzung wird in einer vorteilhaften Weiterbildung des Brfindungsgedankens noch gefördert, wenn vom Einlauf zum Auslauf des Rotors hin der senkrecht zur Rotorachse stehende Durohmesser der Kühltaschen und deren Abstande voneinander zunehmen und der parallel zur Rotorachse liegende Durchmesser der Kühltaschen abnimMt. Infolge des kleineren Kühltaschenabstandes und der breiteren Kühltaschen wird die Wärmetauschflache am Einlauf vergrößert und die Wärmeabführung aufgrund der größeren Wassermenge gesteigert. Die niedrigere Bauart der Kühltaschen im Bereich des Einlaufs gewährleistet ein vollständiges Untertauchen im Wasserbad, so daß einerseits die gesamte Wärraetausehfläche auagenutet wird und andererseits keine zusätzlichen Wärmespannungen auftreten können.

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Um eine gleichmäßige Abkühlung des Mantels zu erzielen, ist es weiterhin besonders zweckmäßig, wenn die Kühltaschen mit rerschiebbaren Deckeln ausgerüstet sind. Damit wird erreicht, daß die beim Durchgang der Kühltaschen durch das Wasserbad aufgenommene und während der Rotation außerhalb des Wasserbades ausfließende Wassermenge reguliert werden kann. Auf diese Weise j wird, sofern am Rotorumfang zwei gegenüberliegende Kühltaschen

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j angeordnet sind, die gesamte Außenfläche des Rotors fortlaufend durch eine auf die über die Länge des Rotors veränderliche Temperatur abgestimmte Wassermenge gekühlt, wodurch größere, verschleißfördernde Temperaturunterschiede am Mantelumfang vermieden werden.

Die im Inneren des Rotors liegenden Kühltaschen kommen unmittelbar mit dem heißen und mit abnehmender Temperatur auch äußerst harten Koks in Berührung. Eine vorteilhafte Ausbildung des Anmeldungsgegenstandes besteht daher darin, daß die der Rotorachse zugewandten Oberflächen der Kühltaschen einen Verschleißschutz aufweisen, um die besonders verschleißgefährdeten Stellen zu schützen. Als Verschleißschutz eignen sich Schutzbleche oder Stahlwinkel, die, um Wärmespannungen zu vermeiden, vorzugsweise nur jeweils im mittleren Abschnitt an die Kühltaschen geschweißt sind.

Aufgrund des Eigengewichts des Rotors und des darin umgewälzten Koks kommt es unweigerlich zu Biegespannungen im

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Mantel des Rotors, wodurch sowohl dieser als auch die eingeschweißten Kühltaschen sehr stark: beansprucht werden, um diese Spannungen besser abbauen zu können, iat es besonders günstig;, wenn zumindest an das einlauf seit ige Ende des Rotors ein konisches Sinlaufrohr anschließt, das zwecionüßigerwelse aa Umfang mit mehreren Kühltaschen versehen 1st, um eine intensivere KUhlung des Einlaufes sowie einen besseren Transport des Kokses zu erreichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten AusfÜhrungsbeispielen näher erläutert.

In Figur 1 ist ein Kokskühler dargestellt, der im wesentlichen aus einem Wasserbehälter 1 und einem Rotor 2 besteht. Der Rotor 2, der in ein im Wasserbehälter 1 gebildetes Wasserbad J5 eintaucht, kann entweder achteckig oder auch zwecks einfacherer Fertigung als Zylinder ausgeführt sein.

Der Rotor 2 setzt sich aus einem Hantel 4, einem Auslaufrohr 6 und einem konischen Einlaufrohr 5 zusammen, das, um Wärmespannungsrlsse au vermeiden, am Umfang mit Kühltaschen 7» die eine intensivere Kühlung durch das Wasserbad zulassen, versehen ist· Das Sinlaufrohr 5 und das Auslaufrohr 6 können mit dem Mantel 4 entweder verschweißt oder auch verschraubt sein.

Vor dem Einlaufrohr 5 ist eine wassergekühlte Einlaufschurre 8, hinter dem Auslaufrohr 6, in dem eine Austrags-

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schnecke 10 zur Koksbeförderung angeordnet ist,ein verlängerter Auslasskasten 9 angebracht. Der Auslasskasten 9 weist Verachleißbleche, eventuell auch Drahtglas, auf, und besitzt eine hydraulisch zu betätigende Nottüre 11, die bei Stromausfall, oder ähnlichen !»stationären Betriebsfällen öffnet.

Soll eine möglichst große Wärmetauschfläche erreicht werden, so kann in einfacher Welse der Wasserstand des Wasserbades 3» in das der Rotor 2 eintaucht, erhöht werden. Sehr zweckmäßig ist hierbei, um ein Auslaufen des Wassers au ver-

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hindern, zur Abdichtung des Wasserbehälters 1 zum Rotor 2 an den Durchführungen der Lagerzylinder Dichtringe 12 bzw. 13 aus Gummi oder einem ähnlichen Material anzubringen.

Das Mittelatiiok des Rotors 2 mit- dem Mantel 4 weist rohrähnliche, in das Innere des Rotors 2 hineinragende Kühltaschen 14 auf, die quer zur Rotorachse an die Innenwand des Mantels 4 geschweißt sind und diesen durchstoßen.

Erfindungsgemäß nimmt die Blechdicke sowohl des Mantels 4 als auch der Kühltaschen 14 von dem mittleren Bereich des Rotors 2 aus in Richtung zum Sittlauf 15 und Auslauf 16 hin zu. Der senkrecht zur Rotorachse stehende Durchmesser der Kühltaschen 14, also die Höhe, und die Abstände der Kühltaschen 14 voneinander nehmen vom Einlauf 15 zum Auslauf 16 hin zu, während der parallel zur Rotorachse liegende Durohmesser, also die Breite der Kühltaschen 14, in der gleichen Richtung abnimmt-

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Die offenen Enden der Kühltaschen 14 liegen in der Oberfläche des Mantels 4 und sind mit verschiebbaren Deckeln versehen, um die während ihrer Rotation ausströmende Wassermenge regulieren zu leönnen.

Die Kühltaschen 14 weisen auf der der Rotorachse »ugewandten Oberfläche einen Verschleißschutz 18, beispielsweise Winkel aus Stahl, auf, die aufgrund der auftretenden Wärmespannungen nur im mittleren Abschnitt an die Kühltaschen 14 geschweißt sind.

Über dem Rotor 2 1st eine Sprühanlage 19 zur besseren Wärmeabführung angeordnet, wodurch sowohl Wärmespannungen abgebaut, als auch eine zusatzliehe Leistungssteigerung erreicht wird. Auf dem Wasserbehälter 1 ist zur Verringerung des Wasserverlustes ein Dephlegmator 20 aufgesetzt, in dem der bei der Kühlung des Kokses entstehende Dampf kondensiert wird.

In Figur 2 ist ein Querschnitt des erfindungsgemäßen Kokskühlers mit einem achteckigen, in das Wasserbad 3 eintauchenden Rotor 2 dargestellt. Die rohrShnlichen Kühltaschen 14 mit dem Verschleißschutz 18 weisen an ihres offenen, mit dem Rotormantel 4 zusammenfallenden Enden verschiebbare Deckel 1? auf.

Zur Kokskühlung wird der heiße, glühende Koks über die Einlaufschurre 8 und das konische Sinlaufrohr 5 in den mit

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dea Kühltaschen 14 ausgestatteten Hauptteil des Rotors 2 eingetragen und dort durch indirekten Wärmetausch abgekühlt. Innerhalb des Hauptteils des Rotors 2 wird der Koks duroh die umwälzende Bewegung weiterbefördert bis zu dem Auelaufrohr 6, wo die Austragsschnecke 10» deren Aufnehmer zur Anpassung an einen veränderlichen Koksstand in dem Rotor 2 in der Hübe verschieb-,bar 1st, die Portbewegung in den Auslasekasten 9 übernimmt.

6 Patentansprüche
1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT (H 732) H 7VO23 Wn/oä 23. Mara 1973 Patentansprüche

1. Kokskühler für Koksaufbereitungeanlagen mit einem in ein

Wasserbad eintauchenden und heißen Koks aufnehmenden und »

weitergebenden Rotor, dessen Mantel mit in den¹ Rotor hineinragenden, rohrMhnlichen Kühltaeohen versehen ist, dadurch kennzeichnet, daß die Blechdicke des Hanteis (4) und der Kühltaschen (14) des KokskUhlers von dem mittleren Bereioh des Rotors (2) aus in Richtung sum Hn- (15) und Auslauf (16) hin

2. Kokskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß voe Einlauf (15) zum Auslauf (16) des Rotors (2) hin der senkrecht zur Rotorachsa stehende Durchmesser der Kühltaschen (14) und deren Abstände voneinander zunehmen und der parallel zur Rotorachse liegende Durchmesser der Kühltaschen (14) abnimmt.

3. Kokskühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühltaschen (14) mit verschiebbaren Deckeln (17) ausgerüstet sind.

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4. KokskUhler nach einem der Ansprüche 1 bis 3# dadurch gekenn· zeichnet, daß die der Rotorachse augewandten Oberflächen der Kühltaschen (14) einen Versohleiöschut» (18) aufweisen.

5. KokskUhler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn' zeichnet, daß zumindest an das einlaufseltlge Ende des

, Rotors (2) ein konisches Einlaufrohr (5) anschließt.

6. KokskUhler nach Ansprtc h 5, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Sinlaufrohr (5) an seinem Umfang mit mehreren Kühltaschen (7) versehen Ist»

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