DE3928371A1

DE3928371A1 - Rohrwand fuer heissreaktionsraeume

Info

Publication number: DE3928371A1
Application number: DE3928371A
Authority: DE
Inventors: Hans-Christoph Dr Pohl; Klaus Koehnen
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-03-07
Also published as: US5058534A; DK0415038T3; EP0415038A1; DD297505A5; DE59006198D1; ES2056309T3; EP0415038B1; ZA905421B

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrwand für Heißreaktionsräu me, die auf der wärmebeaufschlagten Seite mit einer von metallischen Halteelementen getragenen temperaturbeständi gen keramischen Auskleidung versehen ist.

In Heißreaktionsräumen, wie zum Beispiel Feuerungsräumen oder Reaktionsräumen von Kohlevergasern, herrschen hohe Temperaturen, die für den Ablauf der gewünschten Reaktio nen und/oder für einen flüssigen Schlackeabzug erforder lich sind. Hierbei ist es in der Regel notwendig, die Rohrwände der Heißreaktionsräume mit einer entsprechend temperaturbeständigen keramischen Auskleidung zu versehen.

Zum Halten und Kühlen der keramischen Auskleidung werden die Rohrwände des Heißreaktionsraumes üblicherweise mit Stiften versehen, die mittels des Lichtbogenschweißver fahrens aufgebracht werden. Hierbei kann eine maximale Stiftdichte von etwa 3000 Stiften pro m² erreicht werden.

Für die Wirtschaftlichkeit des Heißreaktionsraumes und damit der Gesamtanlage ist die Haltbarkeitsdauer der kera mischen Auskleidung von entscheidender Bedeutung. Diese wiederum hängt im wesentlichen von der Kühlwirkung ab, die von der kühlmitteldurchströmten Rohrwand auf die kerami sche Auskleidung ausgeübt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Rohr wand für einen Heißreaktionsraum der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine intensivere Kühlung der kerami schen Auskleidung und damit eine längere Haltbarkeit er zielt wird, als dies bei bekannten Rohrwänden der Fall ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Wärme abfuhr, die Kühlwirkung also, umso wirkungsvoller ist, je größer das Verhältnis von wärmeabführender Fläche zu wär meaufnehmender Fläche ist.

Unter Beachtung dieser Erkenntnis schlägt die Erfindung vor, daß die wärmebeaufschlagte Seite der Rohrwand eine im wesentlichen ebene Fläche aufweist. Die wärmebeauf schlagte ebene Seite der Rohrwand, d.h. die wärmeaufneh mende Fläche, ist naturgemäß erheblich kleiner als die wärmebeaufschlagte Seite bekannter Rohrwände, bei denen diese Fläche durch die Krümmungen der nebeneinander an geordneten Rohre kreisrunden Querschnitte gebildet wird. Das aber bedeutet, daß das Verhältnis von wärmeabführen der zu wärmeaufnehmender Fläche bei der erfindungsgemäßen Rohrwand vergleichsweise groß ist. Demzufolge ist auch die spezifische Wärmeabfuhr intensiver, und die Standzeit der auf die Rohrwand aufgebrachten keramischen Auskleidung erhöht sich.

Die Ausführung der erfindungsgemäßen Rohrwand kann unter schiedlich sein. So ist es möglich, die einzelnen mitein ander verschweißten Rohre der Rohrwand als Formrohre mit zur wärmebeaufschlagten Seite hin ebener Oberfläche auszu bilden.

Es ist weiter möglich, die einzelnen Rohre der Rohrwand aus Normalrohren kreisrunden Querschnittes zu bilden, deren aneinanderliegende Flächen durch entsprechende Bearbeitung geebnet sind, wobei die ebene wärmebeauf schlagte Seite der Rohrwand durch die vorhandenen Ver tiefungen zwischen den einzelnen Rohren ausfüllende Schweißlagen gebildet ist.

Auf der ebenen wärmebeaufschlagten Seite der Rohrwand können in bekannter Weise Stifte als metallische Halte elemente für die keramische Auskleidung aufgeschweißt sein. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kön nen auf der ebenen Seite aber auch Rippen als Halteele mente vorgesehen sein. Diese Rippen können zwecks bes serer Haftung der keramischen Auskleidung noch mit Buckeln und/oder Ausnehmungen versehen sein. Die Haftung wird noch verbessert, wenn die Rippen auf der von der Rohrwand abgewandten Seite aufgeschnitten und ausgebogen sind. Um eine dauerhafte Befestigung der Rippen an der Rohrwand zu sichern, schlägt die Erfindung schließlich noch vor, daß die Rippen an der Verschweißungsseite mit einer Auftragsschweißung versehen sind, die den gleichen Werkstoff wie die Rohre der Rohrwand aufweist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veran schaulicht. Dabei zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 zwei ver schiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rohr wand.

Die Rohrwand gemäß Fig. 1 ist zusammengesetzt aus Form rohren 1 mit ebener Fläche 2. Diese ebenen Flächen der miteinander gasdicht verschweißten Formrohre bilden die erfindungsgemäße ebene wärmebeaufschlagte Seite der Rohr wand. Auf diese ebene wärmebeaufschlagte Seite sind Rip pen 3 aus Buckelblech zum Halten der nicht dargestellten keramischen Auskleidung aufgeschweißt, die noch mit den oben erwähnten Ausnehmungen 4 versehen sind. Mit 5 ist die ebenfalls bereits angesprochene Auftragsschweißung angedeutet.

Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrwand gemäß Fig. 2 ist zusammengesetzt aus normalen Rohren 6 kreis runden Querschnittes, deren aneinanderliegende Flächen 7 durch entsprechende Bearbeitung, insbesondere durch Frä sen, geebnet sind. Dadurch verringert sich der Querschnitt der Vertiefungen zwischen den Rohren, die durch mit 8 angedeutete Schweißlagen ausgefüllt sind. Damit ist auch hier eine ebene wärmebeaufschlagte Oberfläche der Rohr wand geschaffen.

Im rechten Teil der Fig. 2 sind Stifte 9 dargestellt, die zum Halten der hier ebenfalls nicht eingezeichneten kera mischen Auskleidung dienen. Dem gleichen Zweck dienen wiederum die Rippen 10 im linken Teil der Fig. 2. Diese können, wie auch in Fig. 1 dargestellt, mit Ausnehmungen 11 versehen sein. Sie können aber auch, wie bei 12 ange deutet, aufgeschnitten und ausgebogen sein.

Claims

1. Rohrwand für Heißreaktionsräume, die auf der wärme beaufschlagten Seite mit einer von metallischen Halteelementen getragenen temperaturbeständigen keramischen Auskleidung versehen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die wärmebeaufschlagte Seite der Rohrwand eine im wesentlichen ebene Oberfläche auf weist.

2. Rohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen miteinander verschweißten Rohre der Rohrwand als Formrohre (1) mit zur wärmebeauf schlagter Seite hin ebener Oberfläche (2) ausgebil det sind.

3. Rohrwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen miteinander verschweißten Rohre der Rohrwand aus Normalrohren (6) kreisrunden Quer schnittes gebildet sind, deren aneinanderliegende Flächen (7) durch entsprechende Bearbeitung geebnet sind, wobei die ebene wärmebeaufschlagte Seite der Rohrwand durch die vorhandenen Vertiefungen zwischen den einzelnen Rohren ausfüllende Schweißlagen (8) gebildet ist.

4. Rohrwand nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge kennzeichnet, daß auf der ebenen wärmebeaufschlag ten Seite der Rohrwand Stifte (9) als metallische Halteelemente für die keramische Auskleidung auf geschweißt sind.

5. Rohrwand nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ebenen wärmebeauf schlagten Seite der Rohrwand Rippen (3, 10) als metallische Halteelemente für die keramische Aus kleidung aufgeschweißt sind.

6. Rohrwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3, 10) mit Buckeln und/oder Aus nehmungen (4, 11) versehen sind.

7. Rohrwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) auf der von der Rohrwand ab gewandten Seite aufgeschnitten und ausgebogen sind.

8. Rohrwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3, 10) an der Verschweißungsseite mit einer Auftragsschweißung versehen sind, die den gleichen Werkstoff wie die Rohre (1, 6) der Rohrwand aufweist.