DE3526477A1 - Koksbatterie - Google Patents
KoksbatterieInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/163—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
- F28D7/1669—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having an annular shape; the conduits being assembled around a central distribution tube
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
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Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Koksbatterie
gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Koksproduktion fällt bekanntlich Koksgas
als Nebenprodukt an. Das Koksgas hat im Mittel Temperaturen
von ca. 800°C. Es gelingt über die jeder Kammer der Koksbatterie
zugeordneten Steigrohre und die am oberen Ende der
Steigrohre vorgesehenen Steigrohrköpfe in eine gemeinsame
Sammelleitung, aus der das Koksgas dann abgeführt wird. Eine
Koksbatterie setzt sich dabei aus ca. 60 bis 100 Kammern mit
ebensoviel Steigrohren zusammen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das heiße
Koksgas noch im Bereich der Steigrohre kühlen und die dadurch
gewonnene Energie nutzbar machen zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung
in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen.
Das heiße Koksgas streicht nunmehr an den Wärmeaustauschern
entlang und erwärmt den in den Wärmeaustauschern
strömenden Wärmeträger. Dabei kann zweckmäßig das gesamte Energiepotential
einer Koksbatterie zusammengefaßt werden. Dem
Koksgas wird mithin in technisch sinnvoller Weise und Größe
Wärmeenergie entzogen und bestimmten Verbrauchern zugeleitet.
Die Art der Wärmeumsetzung ist dabei von der Verbraucherseite
abhängig, wobei die Wärmeenergie zur Dampferzeugung bzw. zur
Erwärmung eines Thermoölkreislaufs oder eines Hochdruckheißwasserkreislaufs
genutzt werden kann. Der Dampf oder auch
ein anderer Wärmeträger-Kreislauf kann dann vorteilhaft zur
Kohlevortrocknung eingesetzt werden.
Eine noch intensivere Entziehung der in dem Koksgas
vorhandenen Energie kann mit den Merkmalen des Anspruchs 2
erzielt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht
in den Merkmalen des Anspruchs 3. Hierbei handelt es
sich um Rohrbündel-Wärmeaustauscher, deren einzelne Wärmeaustauscher-
Rohre am unteren Ende mit dem Wärmeträger beaufschlagt
werden, welcher dann im Parallelstrom im indirekten Wärmeaustausch
mit dem Koksgas steht. Am oberen Ende wird der Wärmeträger
aus den einzelnen Wärmeaustauscher-Rohren zusammengeführt
und anschließend geeigneten Verbrauchern zugeleitet.
In diesem Zusammenhang besteht dann eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform in den Merkmalen des Anspruchs 4.
Die Zuleitung für den Wärmeträger kann hierbei in die ringförmige
Konfiguration der Wärmeaustauscher-Rohre mit einbezogen
werden.
Die Anordnung entsprechend Anspruch 5 ist so getroffen,
daß der gesamte Querschnitt jeweils eines Steigrohrs
in zwei etwa gleich große Flächen aufgegliedert wird, so daß
das Koksgas in ziemlich gleicher Verteilung die Wärmeaustauscher-
Rohre von unten nach oben umströmen kann.
Der Erhöhung der Produktionssicherheit, der schnellen
Austauschbarkeit einzelner Elemente sowie ferner der Gewährleistung
einer einfachen Wartung einschließlich Montage und
Demontage dienen die Merkmale des Anspruchs 6. Bei einer
solchen Anordnung sind lediglich Umbauten der Klappenführung
nötig, die sich aus der Höhe der Halteringe ergeben.
Eine Vergrößerung der Wärmeaustauscherflächen wird
mit den Merkmalen des Anspruchs 7 erzielt. Dabei können bevorzugt
vier Längsrippen pro Wärmeaustauscher-Rohr vorgesehen
werden. Die einzelnen Längsrippen sind zueinander um etwa 90°
umfangsseitig der Wärmeaustauscher-Rohre versetzt angeordnet.
Die Längsrippen jeweils benachbarter Wärmeaustauscher-Rohre
sind zueinander um etwa 45° in Umfangsrichtung der einzelnen
Wärmeaustauscher-Rohre versetzt angeordnet.
Nach Anspruch 8 kann der Wärmeträger Wasser, Dampf oder Öl
sein. Gelangt Wasser zur Anwendung, so ist es möglich, mit
der aus dem Koksgas gewonnenen Energie direkt Sattdampf von
ca. 60 bar zu erzeugen. Hierbei wird dann Speisewasser von
einer Dampftrommel aus in die Verteilerringe der Wärmeaustauscher
geführt. Das bei dem indirekten Wärmeaustausch in den
Wärmeaustauschern erzeugte Dampf-Wasser-Gemisch gelangt anschließend
zur Dampftrommel, in der sich das Wasser aufgrund
seines schwereren spezifischen Gewichts absetzt. Der Sattdampf
wird am oberen Ende der Trommel den Verbrauchern zugeleitet.
Dazu kann der Dampf in eine vorhandene Dampfschiene eingespeist
werden. Der Dampf kann aber, genauso wie beim Einbau
eines Thermoöl-oder Heißwasserkreislaufs zur Kohlevortrocknung
eingesetzt werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt das obere Ende eines
Kokskammer-Steigrohrs zusammen mit einem in das
Steigrohr eingesetzten Rohrbündel-Wärmeaustauscher;
Fig. 2 einen abgesetzten Vertikalschnitt durch die Fig. 1
entlang der Linie II-II;
Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt durch die Fig. 1
entlang der Linie III-III;
Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt durch die Fig. 1
entlang der Linie IV-IV und
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung das Detail V der
Fig. 4.
Mit 1 ist in der Fig. 1 das Steigrohr der Kokskammer
einer Koksbatterie zur Erzeugung von Kokskohle bezeichnet.
Der Mantel des Steigrohrs 1 trägt das Bezugszeichen
2 und die Steigrohrauskleidung das Bezugszeichen 3.
An das obere Ende 4 des Steigrohrs 1 ist ein Steigrohrknopf
5 mit einem seitlichen Stutzen 6 für den Austritt des
Koksgases geflanscht.
Auf dem Steigrohrkopf 5 ist ein Haltering 7 befestigt,
der seinerseits eine Abschlußklappe 8 trägt, die mit Hilfe
eines Griffzugs 9 vertikal schwenkbar ist.
Wie bei gemeinsamer Betrachtung die Fig. 1 bis 3
erkennen lassen, bildet der Haltering 7 eine Lagerung für einen
Rohrbündel-Wärmeaustauscher 10. Der Wärmeaustauscher 10 ist
beispielsweise mit Speisewasser von etwa 100°C aus einer
Dampftrommel beaufschlagbar. Das Speisewasser wird dem Wärmeaustauscher
10 über eine Leitung 11 zugeführt.
Die Zuleitung 11 geht in ein vertikales Fallrohr 12
über. Das Fallrohr 12 mündet in einen Verteilerring 13, an
den in gleichmäßiger umfangsseitiger Versetzung vertikale
Wärmeaustauscher-Rohre 14 mit Längsrippen 15 angeschlossen
sind (siehe auch Fig. 4 und 5). Die oberen Enden der Wärmeaustauscher-
Rohre 14 sind fluidleitend an einen Sammelring 16
angeschlossen, der wiederum mit einer in Haltering 7 geführten
Ableitung 17 verbunden ist.
Die Anordnung der Wärmeaustauscher-Rohre 14 ist so
getroffen, daß der horizontale Kreisquerschnitt K des von
ihnen umschlossenen zentralen Kanals etwa genau so groß ist,
wie der Kreisringquerschnitt KR zwischen dem Außenumfang der
Wärmeaustauscher-Rohre 14 und der Wandung 18 der Steigrohrauskleidung
3 (Fig. 4).
Das aus der Ableitung 17 tretende Dampf-Wasser-
Gemisch gelangt über eine Sammelleitung zu der nicht näher
dargestellten Dampftrommel, in der sich Wasser aufgrund seines
schwereren spezifischen Gewichts absetzt. Der Sattdampf wird
von der Trommel beispielsweise einer Dampfschiene zugeleitet
und dann zur Kohlevortrocknung verwendet.
Die Fig. 5 zeigt die Anordnung der Längsrippen 15
an den Wärmeaustauscher-Rohren 14. Es ist zu erkennen, daß
jedes Wärmeaustauscher-Rohr 14 vier Längsrippen 15 aufweist,
die zueinander um etwa 90° umfangsseitig versetzt sind.
Darüberhinaus sind die Längsrippen 15 von jeweils zwei umfangsseitig
benachbarten Wärmeaustauscher-Rohren 14 nochmals um
etwa 45° zueinander versetzt angeordnet.
Aufgrund der Befestigung des Wärmeaustauschers 10
am Haltering 7 kann der Wärmeaustauscher 10 komplett in bereits
vorhandene Steigrohre 1 von Kokskammern eingesetzt
werden. Dadurch sind lediglich Umbauten der Kappenführung
notwendig, die sich aus der zusätzlichen Höhe des Halterings 7
ergeben.
1
Steigrohr
2
Mantel v.
1
3
Auskleidung v.
1
4
oberes Ende v.
1
5
Steigrohrkopf
6
Stutzen an
5
7
Haltering
8
Abschlußklappe
9
Griffzug
10
Wärmeaustauscher
11
Zuleitung f.
10
12
Fallrohr
13
Verteilerring
14
Wärmeaustauscher-Rohre
15
Längsrippen an
14
16
Sammelring
17
Ableitung
18
Wandung v.
3
K
Kreisquerschnitt
KR
Kreisringquerschnitt
Claims (8)
1. Koksbatterie, die mehrere Kokskammern mit jeweils
einem am Kopfende mit einer Abschlußkappe versehenen
Steigrohr zur gemeinsamen Abführung des bei der Koksproduktion
anfallenden Koksgases aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Steigrohre (1)
von einem Wärmeträger innenseitig durchströmte Wärmeaustauscher
(10) eingegliedert sind.
2. Koksbatterie nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Wärmeaustauscher
(10) über etwa die gesamte Höhe der Steigrohre (1) erstrecken.
3. Koksbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscher
(10) parallel zu den Längsachsen der Steigrohre
(1) verlaufende Rohre (14) aufweisen.
4. Koksbatterie nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscher-
Rohre (14) jedes Wärmeaustauschers (10) in ringförmiger Konfiguration
am unteren Ende gemeinsam an einen Verteilerring
(13) und am oberen Ende gemeinsam an einen Sammelring (16)
angeschlossen sind.
5. Koksbatterie nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der von den Wärmeaustauscher-
Rohren (14) begrenzte innere horizontale Kreisquerschnitt
(K) der Wärmeaustauscher (10) etwa so groß wie der
horizontale Kreisringquerschnitt (KR) zwischen den Wärmeaustauscher-
Rohren (14) und den Innenwänden (18) der Steigrohre
(1) bemessen ist.
6. Koksbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Wärmeaustauscher (10) über ihre Zuleitungen (11) und Ableitungen
(17) an zwischen die Steigrohrköpfe (5) und die
Abschlußklappen (8) geflanschte Halteringen (7) hängend befestigt
sind.
7. Koksbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Wärmeaustauscher-Rohre (14) mit Längsrippen (15) versehen
sind.
8. Koksbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmeträger durch Wasser, Dampf oder Öl gebildet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526477 DE3526477A1 (de) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Koksbatterie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526477 DE3526477A1 (de) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Koksbatterie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3526477A1 true DE3526477A1 (de) | 1987-02-05 |
DE3526477C2 DE3526477C2 (de) | 1987-08-27 |
Family
ID=6276640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853526477 Granted DE3526477A1 (de) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Koksbatterie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3526477A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106398724A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-15 | 中冶华天工程技术有限公司 | 焦炉上升管余热回收装置 |
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-
1985
- 1985-07-24 DE DE19853526477 patent/DE3526477A1/de active Granted
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Also Published As
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---|---|
DE3526477C2 (de) | 1987-08-27 |
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