DE3705416A1 - Vorrichtung zum kuehlen von rohgas - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Rohgas mit einer Mehrzahl von gasdurchströmten Rohren bzw. Rohrbündeln innerhalb eines im wesentlichen in Schwer­ kraftrichtung ausgerichteten Behälters mit einer Gasein­ trittskammer und in Schwerkraftrichtung obenliegender Gas­ austrittskammer.

Derartige Rohgaskühler sind beispielsweise durch die DE-PS 30 17 411 der Anmelderin bekannt. Man setzt beispielsweise derartige Vorrichtungen bei der Kohlevergasung, z. B. nach dem Winkler-Verfahren, ein. Dabei werden die Wärmeinhalte staubbeladener Gase durch direkten Wärmetausch genutzt.

Ein Problem der bekannten Rohgaskühler besteht darin, daß bei vertikaler Aufstellung eines derartigen Kühlers, d. h. eine Aufstellung in Schwerkraftrichtung, oft die Anbindung der Dampftrommel zu Aufstellungsproblemen führt, wobei häu­ fig große Höhen in Stahlgerüsten überwunden werden müssen, was zu einem erheblichen Aufwand und daher auch zu erheb­ lichen Investitionskosten führt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Aufstellung einer derartigen Dampftrommel entfällt bzw. mit der es möglich ist, letztere in den Rohgaskühler zu integrieren.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Behälter nur bis in den Bereich der Gasaustrittskam­ mern mit Speisewasser gefüllt ist und über die wesentliche Höhe der Wasserfüllung in diese Fallrohre mit einem oberen Wassereintritt und einem unteren Wasseraustritt innerhalb des Behälter vorgesehen sind.

Mit der Erfindung werden eine Reihe von Vorteilen gleich­ zeitig erreicht. So ist es mit dieser Vorrichtung möglich, den Dampfraum innerhalb des Kühlers anzuordnen, wobei dies insbesondere deswegen möglich wird, weil durch die Fallroh­ re eine intensive Umwälzung des Kühlmediums möglich ge­ macht wird, und zwar durch einfachen Naturumlauf durch die erfindungsgemäßen Fallrohre innerhalb der Wasserfüllung.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß oberhalb des Wasserspiegels im Behälter ein Gasdom als Dampfraum vorge­ sehen ist. Dieser Dampfraum ersetzt praktisch die Funktion der ansonsten als getrennt auszuführenden Dampftrommel.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Dampf­ raum oberhalb der Wärmetauscherrohre angeordnet ist, was zu einem optimalen Wärmeübergang zwischen gasdurchströmten Rohren einerseits und Speisewasser andererseits führt.

Die Erfindung sieht auch vor, daß die im Speisewasser vor­ gesehenen Fallrohre mit unteren, seitlichen Wasseraus­ trittsöffnungen versehen sind. Dies fördert insbesondere den Naturumlauf des Speisewassers und damit die Optimie­ rung des Wärmeüberganges.

Eine weitere Maßnahme zur Optimierung der Kühlströmung in­ nerhalb des in Schwerkraftrichtung aufgestellten Wärme­ tauschers besteht darin, daß die Fallrohre wenigstens be­ reichsweise mit Strömungs-Leitstegen ausgerüstet sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert, diese zeigt in

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt sowie in

Fig. 2 einen Schnitt etwa gemäß Linie II-II in Fig. 1.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung besteht aus einem in Schwerkraftrichtung aufgestellten Behälter 2 mit einer Mehrzahl von zu Rohrbündeln zusammengefaßten Wärme­ tauscherrohren 3, die in der Figur nur strichpunktiert dar­ gestellt sind, einem oberen Gasdom 4 und einer Mehrzahl von Wärmetauscherrohren zusammenfassenden Gasaustrittsroh­ ren 5.

Der Rohrgaseintritt ist mit 6 bezeichnet, der Gasaustritts­ stutzen mit 7. Am oberen Ende ist der Dampfaustritt strich­ punktiert dargestellt mit 8 bezeichnet und über eine Ring­ leitung 9 symbolisch angegeben.

Wesentlich für die Erfindung sind neben dem Gasdom 4 und den sich daraus oberhalb des mit 10 bzeichneten Flüssig­ keitsspiegel bildenden Gasraumes 11 die völlig im Speise­ wasser untergebrachten zusätzlichen Fallrohre 12. Diese Fallrohre 12 weisen an ihrem oberen Ende eine Öffnung 13 und am unteren Ende eine seitliche Öffnung 14 auf und sind jeweils zwischen den Rohrbündeln vorgesehen, wie sich dies aus der vereinfachten Schnittzeichnung gemäß Fig. 2 er­ gibt.

Seitlich können die Fallrohre 12, wie dargestellt, mit in Richtung auf die Rohrbündel weisenden Leitstegen 15 ausge­ rüstet sein.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dabei die folgende:

Werden die Wärmetauscherrohre 3 von Rohgas durchströmt, so geben sie ihre Wärme an das umgebende Wasser ab. Damit ent­ steht Dampf, der nach oben steigt und sich im Gasdom 11 sammelt und über den Dampfaustritt 9 zur weiteren Verwen­ dung im Prozeß abgeleitet wird. Die völlig vom Wasser umge­ benen und mit den Leitflächen versehenen Fallrohre 12 er­ möglichen nun den oberen Wassereintritt bei 13 und den un­ teren Wasseraustritt bei 14, so daß sich ein Naturumlauf zwischen den Fallrohren 12 einerseits und den jeweiligen diesen zugeordneten Rohrbündeln andererseits ergibt.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er­ findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen, so können insbesondere die Fallrohre auch in anderer Zuordnung zu den Rohrbündeln an­ geordnet sein und dgl. mehr.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Kühlen von Rohgas mit einer Mehrzahl von gasdurchströmten Rohren bzw. Rohrbündeln innerhalb eines im wesentlichen in Schwerkraftrichtung ausgerichteten Be­ hälters mit einer Gaseintrittskammer und in Schwerkraft­ richtung obenliegenden Gasaustrittskammern, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) nur bis in den Bereich der Gasaus­ trittskammern (5) mit Speisewasser gefüllt ist und über die wesentliche Höhe der Wasserfüllung in diesen Fallroh­ ren (12) einem oberen Wassereintritt (13) und einem unte­ ren Wasseraustritt (15) innerhalb des Behälters (2) vorge­ sehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Wasserspiegels (10) im Behälter (2) ein Gasdom (4) als Dampfraum (11) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfraum (11) oberhalb der Wärmetauscherrohre (3) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speisewasser vorgesehenen Fallrohre (12) mit unteren seitlichen Wasseraustrittsöffnungen (14) versehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohre (12) wenigstens bereichsweise mit Strö­ mungs-Leitstegen (15) ausgerüstet sind.