DE4103504A1

DE4103504A1 - Reaktorkammertuer fuer grossraumverkokungsreaktor

Info

Publication number: DE4103504A1
Application number: DE4103504A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr Nashan; Heribert Dr Bertling; Klaus Dr Wessiepe; Werner Abendroth; Helmut Dohle; Manfred Friedrichs; Gerd Dipl Ing Klinkenberg; Manfred Dipl Ing Blase; Heinz Dipl Ing Duerselen; Guenter Dr Ing Meyer; Wolfgang Dr Ing Rohde
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1991-10-24
Also published as: WO1991016404A1; EP0525030A1; ES2071307T3; CN1055945A; CN1028110C; US5395485A; DE59105191D1; EP0525030B1; JPH05503961A; ATE121119T1; BR9106364A; CA2081016A1; JPH0776338B2; DE4103504C2; KR920702716A

Description

Die Erfindung betrifft eine Reaktorkammertür für Großraumverkokungsreaktoren mit einem doppelten Dichtsy stem.

Aus der DE 25 32 097 C3 ist ein Ofenkammerverschluß für einen Horizontalkammerverkokungsofen bekannt, der ein dop peltes Dichtsystem besitzt. Dabei bilden die beiden am starren Türkörper befestigten Dichtungen zusammen mit den metallischen Türkörperwänden, den Türrahmen und den Wand schutzplatten sowie weiteren sich gasdicht an die Wand schutzplatten anschließenden metallischen Wandungsrahmen die sogenannte Vorkammer. Es handelt sich bei diesem Ver schluß um eine sehr komplizierte Koksofentür mit starrem Türkörper aus Guß und damit fest verbundenen schweren Steinstopfen. Ein Ausgleich von temperaturbedingten Verfor mungen des Kammerrahmens ist bei der bekannten Tür konstruktion und den zugehörigen Dichtungssystemen nur in begrenztem Maße möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine auch für Großraumverko kungsreaktoren mit extrem großem Kammervolumen vorgesehene Reaktorkammertür vorzuschlagen, bei der die aufgeführten Probleme nicht auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Reak torkammertür aus einer Außen- und Innentür besteht, die lösbar verbunden und gegebenenfalls getrennt handhabbar sind und jeweils ein eigenes umlaufendes, federnd gegen den Kammerrahmen preßbares Türdichtsystem besitzen.

Bei dieser Reaktorkammertür sind Außen- und Innentür lose miteinander verbunden, so daß auf einfache Weise eine der beiden Türen zum Zwecke der Wartung und Reparatur ausge tauscht werden kann. Außerdem besitzen Außen- und Innentür jeweils ein eigenes Türdichtsystem mit eigener federnder Anpressung gegen den Kammerrahmen. Außen- und Innentür sind über ineinandergreifende Tragklauen und Tragbalken mitein ander verbindbar in der Weise, daß an der Innenseite der Außentür angeordnete Tragklauen unter an der Außenseite der Innentür angeordnete Tragbalken greifen. Diese Konstruktion ist vergleichbar mit den Türabhebevorrichtungen bei konven tionellen Koksofentüren. Sie hat den Vorteil, daß Außen und Innentür gemeinsam in die Türöffnungen der Reaktorkam mer einsetzbar bzw. herausnehmbar sind.

Im Gegensatz zu einer in der EP 01 54 232 B1 beschriebenen mehrteiligen Koksofentür, bei der das Innenteil in Nocken des Ofenrahmens gehalten wird und der Ofenrahmen den von dem Inhalt der Ofenkammern ausgeübten Druck aushalten muß, wird erfindungsgemäß nach Anspruch 3 die Innentür nicht an dem Kammerrahmen aufgehängt und die von dem Inhalt der Re aktorkammer auf den Türstopfen wirkenden Druckkräfte werden über Stopfenhalter, Türkontaktflächen zwischen Innen- und Außentür, gegebenenfalls Distanzhalter und/oder Stell schrauben, in den Tragrahmen der Außentür übertragen.

Die Innentür besteht erfindungsgemäß aus einer die gesamte Türöffnung abdeckenden Heißmembrane, die am Umfang federnd von außen gegen den Kammerrahmen anpreßbar ist. Es handelt sich dabei um eine im heißen Bereich angeordnete Dichtung Metall auf Metall. Wegen der hohen Temperaturen kommt es an dieser Stelle noch zu keinen Ansätzen von Teerkondensat, so daß diese Dichtung weitgehend wartungsfrei ist. Zum Aus gleich von Verformungen zwischen Türrahmen und Heißmembrane dienen an der Tragkonstruktion für die Stopfenhalter ver stellbar befestigte Blattfedern, die die Heißmembrane von außen gegen den Kammerrahmen pressen.

Das Türdichtungssystem an der Außentür besteht aus einer die gesamte Türöffnung abdeckenden Membrane mit einer um laufenden, federnd gegen den Kammerrahmen anpreßbaren Dich tung, vorzugsweise einer als Vollprofil oder als Schlauch ausgebildeten Weichdichtung. Es hat sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Doppeldichtungssystem diese äußeren Weichdichtungen nicht mit Teeransätzen verschmutzt werden und auch in ausreichendem Maße elastisch bleiben.

Zur Verhinderung von Wärmeverlusten kann auf der Innenseite der Membrane der Außentür eine Isolierung angeordnet sein. In dieser Isolierung sind zweckmäßigerweise zur Übertragung der Kräfte von dem Inhalt der Reaktorkammer auf die an dem Tragrahmen befestigten Stellschrauben Distanzhalter ange ordnet. Die Dichtungen an der Außentür können erfindungsge mäß, ähnlich wie die an der Innentür, mit Hilfe von am Tragrahmen der Außentür, vorzugsweise in Längsrichtung der Reaktorkammer, einzeln oder gruppenweise verstellbar befe stigten Blattfedern gegen den Kammerrahmen gepreßt werden.

Zum Ausgleich von Verformungen zwischen Kammerrahmen und der Reaktorkammertür ist weiterhin vorgesehen, daß an der Außentür der Abstand zwischen der Tragkonstruktion und der Membrane mit Hilfe von Stellschrauben veränderbar ist.

Der Zwischenraum zwischen der äußeren Membrane bzw. der an der Membrane befestigten Isolierung und der inneren Heiß membrane sowie den Kammerrahmen kann erfindungsgemäß mit einem Sperrgas, insbesondere Inertgas, beaufschlagt werden und damit zur Vermeidung von Rohgasaustritten unter Über druck gehalten werden.

Es hat sich außerdem als günstig erwiesen, den Kammerrahmen aus zwei einzelnen Rahmen, gegebenenfalls mit einer zwi schen-gelegten Isolierschicht, zusammenzufügen. Dabei kann das Dichtsystem der Innentür an dem inneren Kammerrahmen und das Dichtsystem der Außentür an dem äußeren Kammerrah men zur Anlage kommen.

Zur weiteren Verbesserung des Dichtsystems ist es vorteil haft, im U-förmigen Kammerrahmen des Türstopfens eine um laufende auswechselbare Dichtschnur anzuordnen, die sich gegen die Reaktorkammerwände abstützt.

Es ist weiterhin zweckmäßig, den Türstopfen mit einem trapezförmigen Rahmen zu versehen, dessen Seitenflächen Konen bilden, die konisch ausgebildeten Kammerwänden im Eingangsbereich der Reaktorkammer zuordenbar sind.

Schließlich kann es sich empfehlen, die Führung der Reak torkammertür alternativ über Führungselemente vorzunehmen, die fest mit den Tragrahmen verbunden sind und am freien Ende eine Bohrung aufweisen, in die mehrere Führungsdorne als Zwangsführung einschiebbar sind, die ihrerseits an den Wandschutzplatten befestigt sind.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, deren vier Figuren den Querschnitt einer Reaktorkammertür in der üblichen Darstellung zeigen. Die Reaktorkammertür besteht aus einem über die gesamte Türhöhe sich erstreckenden Tragrahmen 1 mit zwei oder mehr als Spindel oder Feder ausgebildeten Verriegelungen 3, die nach Einsetzen der Tür in die Türöffnung der Reaktorkammer 29 in die Riegelhaken 30 eingreifen. Der Tragrahmen 1 besteht aus zwei senkrechten U-Profilen. An diesen U-Profilen sind außen Türführungen 32 befestigt, die beim Einsetzen der Tür an der Innenseite der Riegelhaken 30 entlanggleiten. Die sogenannte Außentür besteht außerdem aus der äußeren Mem brane 8, deren Abstand von dem Tragrahmen 1 mit den Stell schrauben 2 auch während des laufenden Betriebes veränderbar ist. An der Membrane sind im äußeren Umfang in einer U-förmigen Halterung auswechselbare Weichdichtungen 9, 10 angeordnet, die mit Hilfe der Blattfedern 4, 4a gegen die Dichtfläche am äußeren Kammerrahmen 24 gepreßt werden.

Nach Fig. 1 sind die umlaufenden winkelförmigen seitlichen Blattfedern 4 mit Hilfe der Schrauben 6 am Tragrahmen 1 be festigt. Zum Ausgleich von Unebenheiten wird der Abstand zwischen dem Ende der Blattfedern 4 und der äußeren Membran 8 mit Hilfe der Schrauben 5 verändert.

Nach Fig. 2 sind die Blattfedern 4a Z-förmig ausgebildet und unter Zuhilfenahme von an sich bekannten Klemmplatten 36 und Verstellschrauben 37 in Kammerlängsrichtung ver stellbar an dem Tragrahmen 1 befestigt.

In Fig. 1 ist die umlaufende Weichdichtung als Vollprofil 9 und in Fig. 2 als Schlauch 10 dargestellt. Zur Außentür gehört weiterhin die an der Innenseite der äußeren Membrane 8 angeordnete Isolierung 11 mit darin angeordneten Distanz stücken und den der Innentür zugeordneten Türkontaktflächen 12. Mit dem Tragrahmen 1 sind weiterhin die Tragklauen 13 verbunden, die zum Transport der Innentür unter deren Trag balken 14 greifen. Die Innentür besteht aus den beiden senkrechten U-Eisen 15 mit den waagerechten Tragbalken 14, den an den U-Eisen 15 befestigten umlaufenden Blattfedern 16, deren freie Enden die Ränder der Heißmembranen 17 gegen den inneren Kammerrahmen 25 drücken. Mit den U-Eisen 15 und der Heißmembrane 17 sind die als Haken ausgebildeten Stop fenhalter 18 fest verschraubt, die in Aufhängetaschen 22 des Türstopfens 19 eingreifen. Der Türstopfen besteht aus einem äußeren U-förmigen Rahmen 20 aus feuerfestem Material oder hitzebeständigem Stahl und der inneren Isolierung 21. Zur Abdichtung des Türstopfens 19 gegenüber den senkrechten Kammerwänden und gegebenenfalls gegenüber dem Kammerboden sowie der Kammerdecke ist in dem Rahmen 20 außen eine um laufende auswechselbare Dichtschnur 31 vorgesehen.

In den Zwischenraum 23 zwischen der Innenmembrane 17 und der äußeren Membrane 8 bzw. der Isolierung 21 kann, um Roh gasaustritte zu vermeiden, ein Sperrgas, insbesondere In ertgas, eingespeist werden, das gegebenenfalls unter Über druck gehalten wird. Die beiden Kammerrahmen 24 und 25 bil den mit der Wandschutzplatte 26 eine Einheit und gemeinsam mit den Ankerständern 27 die Verankerung für die Reak torheizwand 28.

Die beiden Kammerrahmen sind als dünne rechteckförmige oder winkelförmige Profile ausgebildet und werden gegebenenfalls unter Zwischenfügung von Isolierungen von außen vor der Wandschutzplatte 26 gehalten. Sie sind gegebenenfalls ein zeln auswechselbar. Am äußeren Kammerrahmen 24 kommen die Weichdichtungen 9, 10 und am inneren Kammerrahmen 25 der äußere Rand der Heißmembran 10 zur Auflage.

Aufgrund der Konstruktion wird die Temperatur an der inne ren Abdichtung zwischen dem Kammerrahmen 25 und der Membran 17 so hoch sein, daß eine Teerkondensatbildung und damit die Reinigung an der Dichtstelle vermieden wird. Der von der Ofencharge in der Reaktorkammer 29, insbesondere bei Heißkohlebeschickung, auf den Türstopfen 19 ausgeübte Druck wird über die Stopfenteile 20, 21, die Aufhängetaschen 22, die Stopfenhalter 18, die U-Eisen 15, die Türkontaktflächen 12, die Distanzhalter 7 und die Stellschrauben 2 direkt in den Tragrahmen 1 und über die Verriegelungen 3 in die Rie gelhaken 30 übertragen.

Nach Fig. 3 wird die Führung der Reaktorkammertür nicht über Türführungen 32, sondern über Führungselemente 34 vor genommen, die jeweils eine zylindrische oder gegebenenfalls auch eine konische Bohrung 35 aufweisen und in die sich beim Einfahren der Reaktorkammertür Führungsdorne 33 ein schieben, die an den Wandschutzplatten 26 befestigt sind.

Gemäß Fig. 4 hat die Reaktorkammer 29 im Eingangsbereich eine konisch ausgebildete Kammerwand 38. Dementsprechend ist der Türstopfen 19 bei diesem Beispiel mit einem trapezförmigen Rahmen 40 versehen, dessen Seitenwände 39 Konen bilden. Bei dieser Ausgestaltung werden Einsetzen und Abziehen der Reaktorkammertür erleichtert.

Bezugszeichenliste

1 Tragrahmen
2 Stellschrauben
3 Verriegelungen
4, 4a seitliche Blattfedern
5, 6 Schrauben
7 Distanzhalter
8 äußere Membrane
9 Weichdichtung als Vollprofil
10 Weichdichtung als Schlauch
11 Isolierung
12 Türkontaktfläche
13 Tragklauen
14 Tragbalken
15 U-Eisen als Tragkonstruktion
16 Blattfedern
17 Heißmembrane
18 Stopfenhalter
19 Türstopfen
20 Rahmen aus Feuerfestmaterial
21 Isolierung
22 Aufhängetaschen
23 Zwischenraum für Sperrgas
24 äußerer Kammerrahmen
25 innerer Kammerrahmen
26 Wandschutzplatte
27 Ankerständer
28 Reaktorheizwand
29 Reaktorkammer
30 Riegelhaken
31 auswechselbare Dichtschnur
32 Türführung
33 Führungsdorn
34 Führungselement
35 Bohrung
36 Klemmplatte
37 Verstellschraube
38 konische Reaktorkammerwand
39 Rahmenseitenwand
40 Rahmen aus Feuerfestmaterial

Claims

1. Reaktorkammertür für Großraumverkokungsreaktor mit einem doppelten Dichtsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Re aktorkammertür aus einer Außen- und Innentür besteht, die lösbar verbunden und gegebenenfalls getrennt handhabbar sind und jeweils ein eigenes umlaufendes, federnd gegen den Kammerrahmen (24), (25) preßbares Türdichtsystem besitzen.

2. Reaktorkammertür für Großraumverkokungsreaktor nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Innentür und Außentür über beim Anheben der Außentür ineinander greifende Trag klauen (13) und Tragbalken (14) miteinander verbunden sind.

3. Reaktorkammertür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichet, daß die von dem Inhalt der Reaktorkammer (29) auf den Türstopfen (19) wirkenden Druckkräfte über Stopfenhal ter (18), Türkontaktflächen (12), Distanzhalter (7) und/oder Stellschrauben (2) in den Tragrahmen (1) der Außentür übertragen werden.

4. Reaktorkammertür nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innentür eine die gesamte Türöff nung abdeckende Heißmembrane (17) besitzt, die am Umfang federnd gegen den Kammerrahmen (25) anpreßbar ist.

5. Reaktorkammertür nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißmembrane (17) mit Hilfe von an der Tragkon struktion (15) für die Stopfenhalter (18) verstellbar befe stigten Blattfedern (16) von außen gegen den Kammerrahmen (25) gepreßt wird.

6. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Tür dichtsystem aus einer die gesamte Türöffnung abdeckenden Membrane (8) mit einer umlaufenden, federnd gegen den Kam merrahmen (24) anpreßbaren Dichtung, vorzugsweise als Voll profil (9) oder als Schlauch (10) ausgebildete Weichdich tung, besteht.

7. Reaktorkammertür nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Membrane (8) eine Isolierung (11) angeordnet ist.

8. Reaktorkammertür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolierung (11) zur Übertragung der Kräfte von dem Inhalt der Reaktorkammer (29) auf die Stellschrauben (2) Distanzhalter (7) angeordnet sind.

9. Reaktorkammertür nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (9), (10) mit Hilfe von am Tragrahmen (1) der Außentür vorzugsweise in Längsrichtung der Reaktor kammer (29) einzeln oder gruppenweise verstellbar befe stigten Blattfedern (4) gegen den Kammerrahmen (24) gepreßt werden.

10. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außentür der Abstand zwischen der Tragkonstruktion (1) und der Mem brane (8) mit Hilfe von Stellschrauben (2) veränderbar ist.

11. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschla gung des Zwischenraumes (23) zwischen der äußeren Membrane (8) bzw. der Isolierung (11) und der Heißmembrane (17) so wie des Kammerrahmens (24), (25) mit Sperrgas entsprechende Anschlußstutzen vorhanden sind.

12. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerrahmen aus zwei einzelnen, einem äußeren (24) und einem inneren (25) Kammerrahmen, gegebenenfalls mit einer zwischengeleg ten Isolierschicht, zusammengesetzt ist.

13. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tür stopfen (19) mit einer umlaufenden auswechselbaren Dicht schnur (31), die in dem U-förmigen Rahmen (20) angeordnet ist, versehen ist.

14. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Türstopfen (19) einen trapezförmigen Rahmen (40) aufweist, dessen Sei tenflächen (39) Konen bilden, die konisch ausgebildeten Kammerwänden (38) im Eingangsbereich der Reaktorkammer (29) zuordenbar sind.

15. Reaktorkammertür nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wand schutzplatten (26) zwei bis vier Führungsdorne (33) ange ordnet sind und die Reaktorkammertür mit Führungselementen (34), die jeweils eine Bohrung (35) aufweisen, versehen ist.