DE3240149A1

DE3240149A1 - Kuehler fuer gase hoher temperatur mit zentralem kuehllufteinlass, seitlichem gaseintritt und mehreren kuehlstufen

Info

Publication number: DE3240149A1
Application number: DE19823240149
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden Linneborn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-03

Description

"Kühler für Gase. ..
Die Erfindung betrifft einen Kühler für Gase hoher Temperatur mit zentralem Kühllufteinlaß und mehreren Kühlstufen. Derartige Kühler werden in der Verfahrenstechnik der Physik und dort insbesondere im Bereich von Fahrzeugen mit verbrennungsmotorischem Antrieb in großer Anzahl benötigt. Die bei der Gaserzeugung hohen Temperaturen, beispielsweise für gekracktes Biogas, im Regelfall dort um 600" C, müssen auf eine Gebrauchstemperatur, beispielsweise für den Motorbetrieb, von etwa 400 C herabgekühlt werden.
Es ist bereits bekannt, Kühler mit zentralem Gaseinlaß zu betreiben und es ist weiter bekannt, bedeutende Temperaturspannen in Stufen abzubauen. Jedoch sind die bekannten Kühler voluminöse Gebilde, die sich zum Gebrauch in Fahrzeugen nicht eignen und wegen des Grundprinzipes der großen Leistung auf kleinem Raum auch in stationärem Betrieb ungünstig und unpraktisch in der Handhabung sind.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, mit keinem anderen Kühlmittel als der Umgebungsluft, also Raum- oder Außen- "Kühler für Gase...." temperatur, auf minimal kleinstem Raum einen stufenweise arbeitenden Kühler zu entwickeln, der mit zentralem Kühllufteinlaß seitlichem Gaseintritt und mehreren Kühlstufen arbeitet. dessen markantes Zeichen die Verwendung eines zentralen Wellrohres mit jeweiliger untenseitiger Siebfläche ist und sie kennzeichnet sich dadurch, daß das Wellrohr von einem Innenmantel umgeben ist, wobei zwischen Wellrohr und den Innenrnänteln stufenweise bodenseitig Anströmböden als Wirbelschichtträger angeordnet sind und die letzte Kühlstufe domartig ausgebildet ist, wobei die Kühlstufen mit ihren jeweiligen Auslässen in einem gemeinsamen Auslaß für die jeweils innerhalb der Kühlstufen erhitzte Luft münden.
Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Es zeigen: Fig. 1 einen Kühler nach der Erfindung mit drei Kühlstufen und Fig. 2 ein Wellrohr - beide Darstellungen im Schnitt-.
In der Figur 1 ist rechts eine Gewinnungsanlage für Gas mit einer Auslaßtemperatur von etwa 600" C in gestrichelten Umrissen gezeigt. Links ist der eigentliche Gaskühler dargestellt.
"Kühler für Gase..
Der Kühllufteinlaß 70 ist untenseits des Kühlers angebracht.
Zwischen dem Innenmantel 55 der unteren Kühlstufe A und dem Wellrohr 50 befindet sich ein Distanzraum 54, der mit einer körnigen Wirbelschicht aus inertem Werkstoff ausgefüllt ist. Der gesamte Boden von Wellrohr 50 und Distanzraum 54 ist durch einen Anströmboden 51 untenseits abgeschlossen. Das aufbereitete Gas strömt in Pfeilrichtung durch den Anströmboden 57 in den Distanzraum 54 ein und tritt mit etwa 300° C in das Wellrohr 50 de zweiten Kühlstufe B ein. Die Kühlstufe B ist mit einem Anströmboden 58 für den Distanzraum 54 der Kühlstufe B ausgerüstet. In der Kühlstufe B befindet sich unter dem Anströmboden 52 für das Wellrohr 50 der Lufteinlaß 72, der die dort angeordnete Wirbelschicht zu einem intensiven liårmeaustausch mit dem zentralen Wellrohr 50 befähigt. Die erhitzte Kühlluft der Kühlstufe B tritt durch den Luftauslaß 62 in das zentrale Abluftrohr 60 ein.
Das äußere Gehäuse 40 der Kühlendstufe C ist in Form eines Domes 41 ausgebildet. Das weitgehend in der mittleren Kühlstufe B vorgekühlte Gas durchströmt den Anströmboden 53 und erhält mittels der Wirbelschicht der Kühlendstufe C eine weitere Abkühlung auf die Gebrauchstemperatur von etwa 400 C. Sie verläßt den Dom 41 durch den Motorgasauslaß 73. Die Kühlendstufe erhält ihre Kühlluft durch die bodenseitigen Kühllufteinlässe 71.
"Kühler für Gase...." Alle Kühlauslässe 61, 62, 63 munden in das gemeinsame Abluftrohr 60. Durch den Luftauslaß 61 in das zentrale gemeinsame Abluftrohr 60 wird für die Lufteinlässe 71 und 72 ein Vakuum erzeugt. Dieses Vakuum sorgt für das Durchströmen der Wirbelschichten in den Kühlstufen B und C.
Bei dem gewählten Beispiel der drei Kühlstufen A,B,C durchströmt das zu kühlende Gas die Kühlstufe A im Distanzraum 54 und in den Kühlstufen B und C das zentrale Wellrohr 50. Je nach den Kühlerfordernissen können die Kühlstufen in ihrer Anzahl und ihrer Arbeitsweise der Bauart A oder B und C variiert werden.
Zusätzliche Antriebsaggregate für Kühlluft und zu kühlendes Gas werden nicht benötigt.
"Kühler für Gase...." Bezugsziffernverzeichnis 40 Kühlendstufe (äußeres Gehäuse) Dom 50 Wellrohr gem. Figur 2 51 Anströmboden für 50 in Stufe A 52 Anströmboden für 50 in Stufe B 53 Anströmboden für 50 in Stufe C 54 Distanzraum 55 Innenmantel in Stufe A 56 Innenmantel in Stufe B 57 Anströmboden für Distanzraum 54 in Stufe A 58 Anströmboden für Distanzraum 54 in Stufe B 59 Anströmboden für Distanzrauin in Stufe C 60 Gemeinsames Abluftrohr für Stufe A,B,C 61 Abluftrohr aus Stufe A 62 Abluft aus Stufe B 63 Abluft aus Stufe C 70 Kühllufteinlaß 71 Kühllufteinlaß in Stufe C 72 Kühllufteinlaß in Stufe B 73 Motorgasauslaß Leerseite

Claims

Kühler für Gase hoher Temperatur mit zentralem KUhllufteinlaß, seitlichem Gaseintritt und mehreren Kühlstufen.

Patentansprüche z 1.i Kühler für Gase hoher Temperatur mit zentralem Kühilufteinlaß und mehreren Kühlstufen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kühlstufe (A,B,C) ein zentrales Wellrohr (50) für die Kühlluft mit jeweiligem Siebboden (51, 52, 53) als Wirbelschichtträger zugeordnet ist, die von je einem Innenmantel (55, 56) umgeben sind, wobei zwischen Wellrohr (50) und den Innenmänteln (55, 56) stufenweise, bodenseitig Siebböden (57, 58) als Wirbelsehichtträger angeordnet sind und die Endstufe G mit Siebboden (59) für die letzte Wirbelschicht domartig ausgebildet ist und die Kühlstufen (A,B,C) an einem gemeinsamen Auslaß "Kühler für Gase. ..

(60) mit den Einlaßrohren (61, 62, 63) für die erhitzte Luft angeschlossen sind.
2. Kühler für Gase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Kühlstufe (C) als Dom (41) mit Kühllufteitritt unter dem Siebboden (71) ausgerüstet ist.
3. Kühler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstufen (A,B,C) außerhalb der Wellrohre, jedoch inLenseits der Behälteraußenwand, auf den Siebböden (57, 58, 59) je eine Wirbelschicht aus temperaturfestem körnigem Werkstoff tragen.