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"\'orrichtung zur Trockenkühlung von glühendem Koks"
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usatz zur Patentanmeldung P 30 13 772.5 Beschreibung Durch die Hauptanmeldung
P 30 13 722.5 ist eine Vorrichtung zur Trockenkühlung von glühendem Koks in einer
geschlossenen Kühlkammer unter Rückgewinnung seiner fühlbaren Wärme, wobei der Koks
seine Wärme teils direkt an ein inertes Umwälzgas und teils indirekt über Kühlflächen
an eine Kühlflüssigkeit abgibt, bekannt.
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Dabei ist die Kühlkammer als rechteckiger Kasten ausgebildet, der
je nach Beschaffenheit des Kokses, im Abstand von 600 bis 1200 mm durch vertikale,
parallele, von Kühlmitteln durchzogene Kühlwände in Zellen unterteilt ist, wobei
jede Kühlzelle an eine Koksabzugseinrichtung angeschlossen ist, die den gekühlten
Koks in eine Nachkammer entläßt und alle Xoksaustragseinrichtungen gleich ausgebildet
und über einen oder mehrere synchrone Antriebe antreibbar sind und in den ellen
oberhalb der Austragseinrichtung Kühlgaszuführungskanäle mit Austrittsdüsen und
einer Schräge angeordnet sind sowie einer Regelklappe für die Regelung des Xühlgasstromes.
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Als Besonderheit sind bei der Hauptanmeldung die Kühlwände im Ganzen
aus Rohren zusammengesetzt, die senkrecht stehend nebeneinander in der Kühlkammer
angeordnet sind. Dabei bilden jeweils Stegbleche die Verbindung zwischen zwei Kühlrohren.
Z. 5. gemäß Figur l der Hauptanmeldung sind die parallelen Heizwände (10) in der
Kühlkammer mit unteren Verteilleitungen (]1) für das Kühlmedium und oberen Sammelleitungen
(12) verbunden.
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Schon um eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmediums zu erreichen,
müssen dabei die Verteil- und Sammelleitungen einen erheblich größeren Querschnitt
besitzen, als die eigentlichen Kühlrohre in der Kühlwand.
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Das führt zu erheblichen Einschnürungen des Koksstromes ober- und
unterhalb der eigentlichen Kühlwände.
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Es hat sich als sinnvolle und zweckmäßige Erweiterung der Erfindung
erwiesen, diese Kühlwände derart aus zu bilden, daß die Kühlwände aus waagerecht
liegenden, in einer Vielzahl übereinander angeordneten Strömungskanälen bestehen,
die durch beiderseitige Längsnähte zusammengeschweißt sind und an dem einen Ende
mit den über ihnen und an dem anderen Ende mit den unter ihnen angeordneten Kanälen
in Verbindung stehen, sodaß das Kühlmedium mäanderförmig nacheinander durch die
Kanäle und von unten nach oben oder umgekehrt durch die Kühlwände strömen kann.
Durch diese Art der Ausbildung der Kühlwände wird insbesondere erreicht, daß der
zu kühlende Koks in der Kühlkammer an ebenen Wänden herabrutschen kann. Die Strömungskanäle
können erfindungsgemäß so gestaltet sein, daß sie aus Vierkantrohren, U-Profilen
oder ähnlichen halbkreisförmigen Frontprofilen zusammengeschweißt sind.
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Dabei hat die erfindungsgemäße neue Ausführung der Kühlwände den Vorteil
einer besonders einfachen Fertigung. Die unter Umständen handelsüblichen Profile
werden übereinandergelegt und an den äußeren Längskanten der Auflageflächen zusammengeschweißt.An
den Enden muß dann noch jeweils ein Umlenkstück aufgesetzt werden, das das Kühlmedium
vom unteren in den nächst höheren oder niedrigeren Kanal umlenkt. Die erfindungsgemäße
Kühlwand zeichnet sich außerdem durch
eine sehr hohe Festigkeit
und Stabilität aus. Falls erforderlich, läßt sich an den jeweils koksberührenden
Flächen mit wenig Aufwand eine dünne, ebene Verschleißplatte anbringen.
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Gemäß der Hauptanmeldung ist eine Verwendung der Kokstrockenkühlvorrichtung
ohne eine Umlaufpumpe für das Kühlmittel in den Kühlwänden vorgesehen. Es hat sich
gezeigt, daß hierbei ein 20 - 25facher Naturumlauf des Kühlmediums erforderlich
ist, um geeigneten DampE zu erzeugen, bzw. die entsprechende Wärmemenge abzuführen.
Im 7wangsumlauf wäre bei dem gleichen System etwa eine 8 - 12fache Umwälzung des
Kühlmediums ausreichend. Bei der neuartigen Ausbildung der Kühlwand ist die Verweilzeit
des Umwälzwassers in der Kühlkammer sehr viel höher, das bedeutet, daß wesentlich
weniger umgewälzt werden muß und gleichzeitig weniger Umwälzenergie benötigt wird.
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Insbesondere bei Kühlwänden mit größeren Abmessungen hat sich folgender
erfindungsgemäße Vorschlag bewährt, daß mindestens zwei übereinanderliegende Strömungskanäle
jeweils die gleiche Strömungsrichtung des Kühlmediums haben, die an ihren Enden
jeder für sich mit einem Kanal mit entgegengesetzter Strömungsrichtung in Verbindung
stehen. Die übereinanderliegenden Strömungskanäle mit gleicher Strömungsrichtung
können aber auch am Ende an einen senkrechten Kanal angeschlossen sein, der mit
den Kanälen des nächsten Strömungskanalpaketes mit entgegengesetzter Strömungsrichtung
über Verteildüsen in Verbindung steht. Durch diese jeweilige Sammlung nach jedem
Durchgang durch einen Strömungskanal wird iedesmal eine intensive Durchmischung
des Kühlmediums erreicht.
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Entsprechend der Anzahl der übereinander angeordneten Strömungskanäle
mit gleicher Strömungsrichtung läßt sich die Länge des von dem Kühlmedium insgesamt
durchströmten Kanales erheblich verringern. D. h. bei 2 Kanälen gleicher Strömungsrichtung
wird die Länge halbiert oder bei 5 Kanälen auf 1/5 reduziert. Mit Hilfe dieser Maßnahme
läßt sich auf einfache Weise vermeiden, daß die kritische Heizflächenbelastung überschritten
wird.
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Eine vollkommen ebene Fläche über der gesamten Höhe der Kühlwände
kann man insbesondere erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß die Zu- und Ableitungen
für jede einzelne Kühlwand aus der Kühlkammer herausgeführt sind und an außerhalb
der Kühlkammer liegende Verteil- und Sammelleitungen angeschlossen sind. Hierbei
entfällt die obere und untere Einschnürung des Durchtrittsquerschnittes für den
glühenden Koks. An den außen liegenden Verteil- und Sammelleitungen kann auf einfache
Weise während des laufenden Betriebes eine Einstellung des Kühlmediums für jede
einzelne Kühlwand vorgenommen werden und es besteht nicht mehr das Problem der Verteilung
des Kühlmediums auf jedes einzelne senkrecht angeordnete Rohr in jeder ühlwana.
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Bei der Zusammenfassung mehrerer Strömungskanäle zu einem Paket gleicher
Strömungsrichtung hat es sich -udem als günstig erwiesen, auch die senkrechten Kanäle
an den Enden der Strömungskanalpakete außerhalb der Kühlkammer anzuordnen, weil
dadurch die Einstellung an den einzelnen Verteildüsen einfacher ist.
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Man kann weiterhin erfindungsgemäß den obersten Strömungskanal eines
jeden Strömungskanalpaketes und/oder einer Kühlwand mit einem keilförmigen mit der
Spitze nach oben zeigenden Aufsatz versehen. Das hat den Vorteil einer besseren
Rutschfähigkeit des heißen Kokses an den Kühlwänden vorbei.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kühlwände der Kokstrockenkühlkammer
wird anhand der beigefügten schematischen Darstellungen der Figuren 1 - 5 beispielsweise
näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1: die Kühlkammer mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Kühlwand in der Ansicht Figur 2: die Kühlkammer gemäß Figur 1 im rechten Winkel
dazu teils als Ansicht teils im Schnitt Figur 3: einen waagerechten Schnitt durch
die Kühlkammer, Figur 4 und 5: Ausschnitte der neuartigen Kühlwand.
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Bezugszeichenliste 1 Kühlwände 1, Vierkantrohre 3 Verteilleitung zu
den Kühlwänden 4 uführung zu einer Kühlwand 5 Abführung von einer Kühlwand 6 Sammelleitung
von den Kühlwänden oksschüttung zwischen den Kühlwänden S Schweißnaht als Verbindung
der einzelnen Vierkantrohre 9 Kopfstücke 10 Kühlkammer insgesamt 11 Einfüllöffnung
1t Austragsvorrichtung 1'a Auslauftrichter 13 mittlerer domartiger Einbau 14 unteres
Transportband.
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In den Figuren ist die Kühlkammer 10 gemäß der Hauptanmeldung lediglich
schematisch wiedergegeben und die Ausbildung der Kühlwände 1 insbesondere hervorgehoben.
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Diese Kühlwände 1 bestehen im wesentlichen aus übereinanderliegenden
Vierkantrohren 7, die am Überaana durch waagerechte Schweißnähte 8 miteinander verbunden
sind. Am Ende sind jeweils 2 Vierkantrohre mit
kreisbogenförmigen
Kopfstücken 9 derart verbunden, daß das Kühlmedium nacheinander zickzack, d. h.
von einem Rohr zum anderen mit umgekehrter Strömungsrichtung die Rohre durchströmt.
Je nach den erforderlichen Strömungs-und Wärmeübertragungsverhältnissen können die
Vierkantrohre 2 eine quadratischen oder rechteckigen Querschnitt erhalten. In den
Figuren 1 - 3 sind die Verteil- und Sammelleitungen 3, 6 außerhalb der eigentlichen
Kühlkammer 10 angeordnet. Von diesen Leitungen 3 , 6 führen die einzelnen Anschlüsse
4, 5 durch die Wand der Kühlkammer 10 hindurch jeweils zu den einzelnen Kühlwänden
1. Ebenfalls außerhalb der Kühlkammer können in diesen inzelleitungen l, 5 jeweils
die in diesem Fall nicht dargestellten Regelorgane für jede einzelne Kühlwand eingeordnet
sein. Die weiteren hier nur angedeuteten Konstruktionselemente der Kühlkammer 10
wie Einfüllöffnung At, Austragvorrichtung 12, mittlere domartger Elnia; 13 und unteres
Transportband 14 bleiben gegenüber der Hauptanmeldung im wesentlichen unarerändert.