DE2936199A1

DE2936199A1 - Verfahren bzw. vorrichtung zur ueberhitzung gasfoermiger medien

Info

Publication number: DE2936199A1
Application number: DE19792936199
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Dr. Claus 4300 Essen Flockenhaus; Benno 4358 Haltern Pieper
Original assignee: Didier Engineering 4300 Essen GmbH; Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1979-09-07
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1981-03-19
Also published as: DE2936199C2

Description

"Verfahren bzw. Vorrichtung zur
Überhitzung gasförmiger Medien" Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Aus energetischen Gründen ist es häufig notwendig oder mindestens vorteilhaft, Prozeßmedien chemischer Reaktionen außerhalb der Reaktoren auf hohe Temperaturen vorzuwärmen. Dies ist z.B. bei Spaltreaktoren für Koksofengase der Fall, bei welchen die erforderliche Reaktionswärme häufig direkt durch teilweise Verbrennung der Reaktanden erzeugt wird. Besonders häufig von Interesse ist die Vorwärmung von Wasserstoff oder Wasserdampf auf relativ hohe Temperaturen, die oberhalb der Reaktionstemperatur von Spaltprozessen liegen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, welche mit relativ geringen Investitionskosten auf einfache und zuverlässige Weise arbeiten.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Verfahrensführung sowie die dafür bestimmte Vorrichtung sind ersichtlich außerordentlich einfach. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtung lassen sich die erwünschten Temperaturen auf sehr wirkungsvolle Weise durch indirektes Vorwärmen der gasförmigen Medien unter guter Energieausnutzung erreichen. Durch den sich zwangsläufig einstellenden Druckverlust bei der Führung des gasförmigen Mediums durch die Rohre ergeben sich zwischen Eingang und Ausgang unterschiedliche Absolut-Drücke, die dazu genutzt werden, die aus dem feuerfesten Material bestehenden Rohrwandungen abzudichten.
Anspruch 2 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung unter Ausnutzung des Gegenstromprinzips.
Mit der Maßnahme des Anspruchs 3 kann erreicht werden, daß die Rohre temperaturbedingten Dehnungen frei folgen können, ohne daß es zu Undichtigkeiten kommt.
Nach Anspruch 4 wird erreicht, daß die Heizgase vom Boden in dem Heizraum nach oben aufsteigen und eine optimale Wärmeübertragung auf die Rohre durch Konvektion und Strahlung erfolgt.
Mit Hilfe der Maßnahme des Anspruchs 5 kann eine gute Regulierung der gewünschten überhitzungstemperatur erzielt werden.
Die Anordnung der nach der Erfindung vorgesehenen konzentrischen Rohre erfolgt zweckmäßigerweise entweder bei kleinen Einheiten in runden Ufen, bei denen die Feuerung zentral erfolgt Bei größeren Einheiten wendet man zweckmäßigerweise das Kastenofen-Prinzip an, welches erlaubt, mehrere Einzeleinheiten zu einer größeren Anlage zusammenzufassen.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht, das erfindungsgemäße Prinzip näher erläutert. Die Führung des zu erhitzenden gasförmigen Mediums erfolgt von einem Sammler A aus. Das gasförmige Medium strömt von dort aus zunächst durch den äußeren Ringspalt 6, der zwischen einem Außenrohr 2 und einem konzentrisch darin angeordneten Innenrohr 3, deren Wandungen aus feuerfestem keramischem Material bestehen, vorgesehen ist, und zwar in der Darstellung von oben nach unten. Das Innenrohr 3 ist am unteren Ende offen. Dort erfolgt die Strömungsumkehr in das Innenrohr 3. Das gasförmige Medium wird dann in Gegenrichtung, also in der Darstellung von unten nach oben im Innenrohr 3 einem weiteren Sammler B zugeführt. Von hier aus erfolgt die Verteilung des überhitzten gasförmigen Mediums zu den Reaktoren. Das Doppelrohrsystem 2, 3 ist in einem Heizraum 4 aufgehängt, in dessen Boden 5 das die in Form von Strahlung und Konvektion an das Rohrsystem 2, 3 Energie liefernde Heizgas einströmt, welches dann an der Oberseite des Heizraums 4 abgeführt wird. Die Heizgaszufuhr in den Heizraum 4 läßt sich mit (nicht dargestellten) Schiebersteinen regulieren.
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Claims

"Verfahren bzw. Vorrichtung zur Oberhitzung gasförmiger Medien" Patentansprüche: Verfahren bzw. Vorrichtung zur Überhitzung gasförmiger Medien, z.B. auf Temperaturen von 1000 bis 18000C, vorzugsweise 1100 bis 17000C, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Medien zwei konzentrisch ineinanderliegende Rohre(2, 3) durchströmen, deren Wandungen aus keramischem, feuerfestem Material bestehen und auf welche Wärmeenergie in einem Heizraum (4) durch Strahlung und Konvektion von Heizgasen Ubertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Medien zunächst den Ringspalt des äußeren Rohres (2) in einer Längsrichtung und dann das innere Rohr (3) in entgegengesetzter Längsrichtung durchströmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2, 3) in dem Heizraum (4) frei hängend angeordnet sind.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgase am Boden (5) des Heizraumes (4) eintreten.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Heizgase durch einregulierbare Schiebersteine gesteuert wird.