DE2629612A1

DE2629612A1 - Abhitzeanlage mit liegendem rauchgaskanal

Info

Publication number: DE2629612A1
Application number: DE19762629612
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Laber; Hubert Puestel; Georg Dipl Ing Weber
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-07-01
Filing date: 1976-07-01
Publication date: 1978-01-12

Description

Abhitzeanlage mit liegendem Rauchgaskanal
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abhitzeanlage mit liegendem Rauchgaskanal und in diesem angeordneten Wärmetauschern, z.B. überhitzer, Verdampfer, Speisewasservorwärmer und/oder weiteren Reaktoren.
Es ist bekannt, dass die Wärmetauscher einer Abhitzeanlage mit liegendem Rauchgaskanal, das sind im einzelnen Überhitzer, Verdampfer, Speisewas servorwärmer und Luftvorwärmer, mit Ausnahme des Luftvorwärmers, als Wärmetauscher mit Rund bzw. Vierkant rohrsammlern hergestellt werden. Diese rohrförmigen Sammler werden mit aufgeschweißten Nippeln ausgeführte Die Wärmestau scher sind in Reihe geschaltet angeordnet und je nach Verwendungszweck in den Rauchgaskanalseiten - bzw. Deckenwänden hängend, oder auch sich an dem unteren Rauchgaskanalboden abstützend - eingeschweißt, oder mittels Schrauben befestigt.
Wärnietauscher mit rohrförmigen Sammlern mit aufgeschweißten Nippeln sind teuer und weisen durch die fertigungstechnisch bedingte weite Rohrleitung erheblich grössere Abmessungen als Wärmetauscher mit rechteckigen, ebenen Rohrplatten mit auf schweißten, halbrohrförmigen Hauben auf Bei Uberhitzern und Speisewasservorwärmern ist wegen der notwendigen Entwässerbarkeit ein waagrechter Einbau erforderlich. Das bedingt schwe re Rauchgaskanalkonstruktionen, um die Wärmetauschergewichte tragen zu können. Montage und Demontage sind teuer und zeit raubend. Reparaturen können an den Wärmetauschern erst nach Stillegung und vollständiger Abkühlung der Abhitzeanlage durchgeführt werden. Alle diese Anlagen können nur mit relativ niedrigen Rauchgasgeschwindigkeiten bis ea. 20 m/s gefahren werden will man nicht unwirtschaftlich hohe Druckver= luste in Kauf nehmen Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abhitzeanlage mit liegendem Rauchgaskanal für Rauchgasgeschwindigkeiten über 25 m/s zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Wärmetauscher (Überhitzer, Verdampfer, Reacktoren und Speisewasservorwärmer) anstelle von Rund oder Vierkantrohrsammlern mit rechteckigen ebenen Rohrplatten und aufgeschweißten halbrohrförmigen Hauben abschliessen.
Vorzugsweise stehen die Wärmetauscher ohne starre Verbindung, sich nur am unteren Rauchgaskanalboden abstützend, im Rauchgaskanal. Weiter werden die Wärmetauscher in Ausschnitten des Rauchgaskanals oben und unten lose geführt.
Die Abdichtung zwischen den Wärmetauschern und den unteren Rauchgaskanalabschnitten erfolgt nur durch das Eigengewicht der Wärmetauscher und mittels einer Weichstoffdichtung.
Die Abdichtung zwischen den Wärmetauschern und den oberen Rauchgaskanalausschnitten erfolgt durch eine feinblättrig ausgebildete Feststofftauchung mit Parallelstruktur.
Durch Einbau von hitzebeständigen Blenden werden Rauchgaskurzwege vermieden.
Die Rohre der Wärmetauscher werden in rechteckige, ebene Rohrplatten eingewalzt oder eingeschweißt. Bestimmte Rohre der Wärmetauscher können mit Katalysatoren gefüllt und bei hohen Rauchgastemperaturen für chemische Reacktionen verwendet werden.
Zwischen den Wärmetauschern finden Zwischenfeuerungen oder Zwischenkühlungen statt. Gemäss einer weiteren Ausführung der Erfindung stehen zwei oder mehrere Wärmetauscher mit gleichen Funktionen und gleichen geometrischen Abmessungen jeweils nebeneinander angeordnet im Rauchgaskanal. Durch parallel zum Rauchgasstrom eingebaute Rohrhaltebleche wird die Eigenfrequenz der Einzelrohre erniedrigt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, dass die Länge des Rauchgaskanals erheblich verringert und damit die überbaute Bodenfläche verkleinert wird. Der Rauchgaskanal kann in Leichtbauweise ausgeführt werden, da sich alle Wärmetauscher auf einem im unteren Rauchgaskanalboden befindlichen Traggerüst abstützen. Die Montage kann einfach und schnell durchgeführt werden.
Schadhafte Wärmetauscher werden nach oben aus den Rauchgaskanalausschnitten herausgezogen und unmittelbar durch neue auf Lager liegende Wärmetauscher ersetzt. Hierbei sind lediglich die Rohrleitungsanschlüsse zu lösen und wieder zu befestigen. Die Wartezeit bis zur vollständigen Abkühlung des Rauchgaskanals entfällt bei Reparaturen an Wärmetauschern, da diese nicht wie bisher üblich, im eingebauten Zustand repariert werden müssen. Funktionsgleiche Wärmetauscher, mit gleichen geometrischen Abmessungen stehen nebeneinander angeordnet im Rauchgaskanal. Hierdurch verringert sich die Zahl der quer vom Rauchgas angeströmten Wärmetauscherrohre, man erhält folglich geringere Druckverluste.
Es können wesentlich höhere Rauchgasgeschwindigkeiten zugelassen werden. Da alle Wärmetauscherrohre direkt an die rechteckigen ebenen Rohrplatten angeschweißt werden, können engere Rohrleitungen gewählt werden. Gegenüber der bisherigen Bauart verringert sich die Zahl der Rohrschweißnähte um die Hälfte.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen, wie die Wärmetauscher 7, 8, 9, 10 in einem Rauchgaskanal 5 nebeneinander und hintereinander angeordnet sind. Die Wärmetauscher 7, 8, 9, 10 schliessen mit rechteckigen, ebenen Rohrplatten 2 und aufgeschweißten, halbrohrförmigen Hauben 3 ab. Alle Wärmetauscher 7, 8, 9, 10 stehen ohne starre Verbindung, sich nur an einem unteren Rauchgaskanalboden abstützend, in dem Rauchgaskanal 5. Die Wrmetauscher 7, 8, 9, 10 werden oben und unten in Rauchgaskanalausschnitten 11, 12 lose geführt. Die Abdichtung zwischen den Wärmetauschern 7, 8, 9, 10 und dem unteren Rauchgaskanalboden Lt erfolgt nur durch das Eigengewicht der Wärmetauscher 7, 8, 9, 10 mittels einer Weichstoffdichtung 6. Die Abdichtung zwischen den Wäremtauschern 7, 8, 9, 10 und den oberen Rauchgaskanalausschnitten 11 übernimmt eine feinblättrige Feststofftauchung 13. Zwischen den nebeneinander angeordneten Wärmetauschern 7, 8, 9, 10 werden Blenden 14 eingebaut, welche Gaskurzwege vermeiden. Rohrhaltebleche 16 erniedrigen die Eigenfrequenz der Einzelrohre 1. Diese Einzelrohre 1 können mit Katalysatoren 15 gefüllt sein.

Claims

Patentansprüche 1. Abhitzeanlage mit liegendem Rauchgaskanal und in diesem angeordneten Wärmetauschern, z.B. Überhitzer, Verdampfer, Speisewasservorwärmer und/oder weiteren Reaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher-Uberhitzer (7), Verdampfer (8), Reaktoren (9) und Speisewasservorwärmer (10)-anstelle von Rund- oder Vierkantrohrsammlern mit rechteckigen ebenen Rohrplatten (2) und aufgeschweißten halbrohrförmigen Hauben (3) abschliessen.
2. Abhitzeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (7, 8, 9, 10) ohne starre Verbindung mit dem Rauchgaskanal (5) sich nur am unteren Rauchgaskanalboden (4) abstützend, im Rauchgaskanal (5) stehen.
3. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (7, 8, 9, 10) in Ausschnitten (11, 12) des Rauchgaskanals (5) oben und unten lose geführt werden.
4. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung zwischen den Wärmetauschern (7, 8, 9, 10) und den unteren Rauchgaskanalabschnitten (12) nur durch das Eigengewicht der Wärmetauscher (7, 8, 9, 10) und mittels einer Weichstoffdichtung (6) erfolgt.
5. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen den Wärmetauschern (7, 8, 9, 10) und den oberen Rauchgaskanalausschnitten (12) durch eine feinblättrig ausgebildete Feststofftauchung (13) mit Parallelstruktur erfolgt.
6. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einbau von hitzebeständigen Blenden (14) Gaskurzwege vermieden werden.
7. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) der Wärmetauscher (7, 8, 9, 10) in rechteckige ebene Rohrplatten (2) eingewalzt oder eingeschweißt werden.
8. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) der Wärmetauscher (7, 8, 9, 10) mit Katalvsatoren (15) gefüllt und bei hohen Rauchgastemperaturen für chemische Reaktionen verwendet werden.
9. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wärmetauschern (7, 8, 9, 10) Zwischenfeuerungen oder Zwischenkühlungen stattfinden.
10. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Wärmetauscher (7, 8, o, 10) mit gleichen Funktionen und gleichen geometrischen Abmessungen in einem Rauchgaskanal (5) nebeneinander angeordnet stehen.
11. Abhitzeanlage nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Rauchgasstrom eingebaute Rohrhaltebleche (16) die Eigenfrequenz der Einzelrohre (1) erniedrigen.

Zeichn.