EP0055798B1

EP0055798B1 - Kühler für die Koks-Trockenkühlung

Info

Publication number: EP0055798B1
Application number: EP81108083A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Jakobi
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1981-01-07
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1984-10-10
Also published as: ZA818573B; DE3166626D1; EP0055798A3; US4438571A; JPS57141484A; DE3100168A1; BR8107774A; AU543092B2; ES269688Y; CA1189013A; EP0055798A2; ES269688U; AU7922582A; AR227213A1; ATE9815T1; JPH044357B2; MX155355A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler für die Koks-Trockenkühlung mit einer in seinem Oberteil angeordneten, sich bis in den Bereich unterhalb der Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium erstreckenden Vorkammer sowie mit folgenden Konstruktionsmerkmalen:

a) Die Vorkammer weist im Bereich der Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium eine Verjüngung auf,
b) an der Außenseite der Vorkammer sind am unteren Ende über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt Stege angebracht, die die Vorkammer mit dem Kühlermantel verbinden und
c) zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Kühlers sowie zwischen der Vorkammer und dem Oberteil des Kühlers sind Gleitfugen vorgesehen.

Ein Kühler der genannten Art wird bereits in der europäischen Patentanmeldung 81 100 865.5 beschrieben. Durch diesen Kühler sollen dabei gegenüber anderen bekannten Konstruktionen insbesondere folgende Vorteile erzielt werden:

1. Leichtere und sichere Konstruktion mit einem geringeren Bedarf an feuerfestem Material.
2. Herabsetzung der durch Wärmedehnung bedingten Reparaturanfälligkeit, insbesondere beim Heiß- und Kaltfahren des Kühlers.
3. Gute Verteilung des aus dem zu kühlenden Koks austretenden Gasstromes und damit günstige Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Kühler allgemein.

Bezüglich des zuletzt genannten Vorteiles ist hierbei festzustellen, daß durch die bei dieser Konstruktion vorgesehenen Stege, die die Vorkammer mit dem Kühlmantel verbinden, eine zwar gewisse Vergleichmäßigung der Strömung der aus dem Unterteil des Kühlers aufsteigenden heißen Gase sowie eine bessere Verteilung derselben über den gesamten Querschnitt des Ringraumes zwischen der Vorkammer und dem Oberteil des Kühlers erreicht wird. Es gelingt auf diese Weise jedoch nicht, die Strömungsverhältnisse des heißen Gases allen sich im praktischen Betrieb ergebenden Änderungen und Erfordernissen in vollständig befriedigender Weise anzupassen.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, den Kühler der eingangs genannten Art dahingehend weiter auszugestalten, daß die Strömungsverhältnisse der in ihm aufsteigenden heißen Gase besser beeinflußt werden können.
Der der Lösung dieser Aufgabe dienende Kühler der genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen über den gesamten Umfang des Kühlers verteilt Drosselklappen angeordnet sind, die von außen betätigt werden können.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Konstruktion sollen nachfolgend an Hand der Abbildungen erläutert werden. Diese zeigen dabei nur jenen Teil des Kühlers, der für die Erläuterung der erfindungswesentlichen Konstruktionsmerkmale erforderlich ist. Nicht dargestellt sind dagegen das obere Ende des Kühlers mit der Aufgabevorrichtung für den zu kühlenden Koks sowie das untere Ende des Kühlers mit der Abzugsvorrichtung für den gekühlten Koks sowie dem Gaseintrittsstutzen. Es wird jedoch davon ausgegangen, daß es sich um einen Kühler handelt, bei dem in an sich bekannter Weise der von oben aufgegebene zu kühlende Koks mit einem im Gegenstrom von unten nach oben aufsteigenden gasförmigen Kühlmedium behandelt wird. Selbstverständlich bestehen bezüglich der in der Abbildung nicht dargestellten Teile des Kühlers unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten. Die Erfindung ist hierbei jedoch an keine spezielle Ausführungsform gebunden.
Die Abbildungen stellen hierbei im einzelnen folgendes dar

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Kühlers,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Kühlers und
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A' in Fig. 2, wobei jedoch nur die eine Hälfte des Schnittes abgebildet ist.

In Fig. 1 wird die Vorkammer mit 1 bezeichnet. Zwischen der Vorkammer 1 und dem Oberteil 8 des Kühlers befindet sich der Ringraum 3. Dieser ist im Bezug auf die Mittelpunktsachse des Kühlers konzentrisch angeordnet. Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, weist die Vorkammer 1 im Bereich des Abzugsstutzens 2 eine konische Verjüngung auf, wodurch der freie Querschnitt des Ringraumes 3 entsprechend vergrößert wird. Der zu kühlende Koks wird von oben in den Kühler eingefüllt, wobei er zunächst in die Vorkammer 1 gelangt. Beim Auslaufen aus derselben bildet der Koks eine Aufböschung, die den Ringraum 3 nach unten hin abschließt. In diesem sammeln sich die aus dem Koks aufsteigenden heißen Gase, bevor sie über den Abzugsstutzen 2 in die nicht dargestellte Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium gelangen. Der Mantel 5 der Vorkammer 1 wird aus dem feuerfesten Material gebildet und weist an seiner Außenseite im unteren Teil die Stege 6 auf, die ebenfalls aus feuerfestem Material bestehen. Dies ist in den Abbildungen jeweils durch schraffierte Flächen gekennzeichnet. Die Stege 6 sind gleichmäßig über den gesamten Umfang der Vorkammer 1 verteilt und verbinden die Vorkammer 1 mit dem Kühlermantel 7 des Unterteiles 4 des Kühlers. Die Stege 6 haben dabei eine doppelte Funktion: Zum einen dienen sie der Abstützung der Vorkammer 1 und zum anderen wird durch sie eine Vergleichmäßigung der Strömung der aus dem Unterteil 4 des Kühlers aufsteigenden heißen Gase erreicht, so daß sich diese besser über den gesamten Querschnitt des Ringraumes 3 verteilen. Zwischem dem Oberteil 8 und dem Unterteil 4 des Kühlers ist die Gleitfuge 9 sowie zwischen der Vorkammer 1 und dem Oberteil 8 die Gleitfuge 10 vorgesehen. Das heißt, der Kühler besitzt in diesem Falle nicht über die gesamte Höhe den gleichen äußeren Durchmesser. Vielmehr ist hier der äußere Durchmesser des Unterteiles 4 dem inneren Durchmesser des Oberteils 8 angepaßt, so daß beim Aufheizen des Kühlers der Unterteil 4 an der Gleitfuge 9 entlang frei in den Oberteil 8 hineinwachsen kann. Da außerdem zwischen der Vorkammer 1 und dem Oberteil 8 noch die Gleitfuge 10 vorgesehen ist, braucht der Oberteil 8 seine Position nicht im entsprechenden Maße zu verändern wie der Unterteil 4. Analog sind die Verhältnisse natürlich auch bei einer Abkühlung, wenn der Unterteil 4 und damit auch die Vorkammer 1 einer Schrumpfung unterworfen werden. Die Ausbildung der Gleitfugen kann dabei in der von Winderhitzerkonstruktionen bekannten Art und Weise erfolgen.
Bei dem in der Abbildung dargestellten Kühler sind erfindungsgemäß in den freien Zwischenräumen zwischen den Stegen 6 die Drosselklappen 11 angeordnet, die jeweils auf einer Achse 12 befestigt sind. Diese wird durch den Kühlermantel des Unterteiles 4 und des Oberteiles 8 geführt und endet außerhalb des Kühlers mit einer Verstelleinrichtung 13. Dadurch ist es möglich, von außen durch Drehen an der Verstelleinrichtung 13 die Stellung der Drosselklappen 11 so einzuregulieren, daß der freie Querschnitt der Zwischenräume zwischen den Stegen 6 geändert und so Einfluß auf die Zug- und Druckverhältnisse im Kühler genommen wird. Für den Durchtritt der Achse 12 durch den Kühlermantel 7 des Unterteiles 4 des Kühlers ist im Kühlermantel 7 und der Gleitfuge 9 die Aussparung 14 vorgesehen. Dies ist erforderlich, damit die Wirkung der Gleitfuge 9 nicht beeinträchtigt wird und trotz der Anordnung der Achse 12 im Bereich derselben gewährleistet bleibt, daß die Bewegungsmöglichkeit von Unterteil 4 und Oberteil 8 im erforderlichen Umfang erhalten bleibt. Die in der Abbildung dargestellte Art der Anordnung der Drosselklappen 11 soll selbstverständlich nur das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip verdeutlichen. Es sind hier natürlich auch andere konstruktive Ausführungsformen möglich, bei denen z. B. auf einen vollständigen Durchtritt der Achse 12 durch den Kühlmantel verzichtet werden kann.
Ein Beispiel für eine andere konstruktive Ausführungsform des Kühlers ist in Fig. 2 dargestellt. Von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet sich diese Ausführungsform dadurch, daß hier die Vorkammer 1 durch die Stege 6 nicht im Unterteil 4 sondern im Oberteil 8 des Kühlers abgestützt wird. Dadurch braucht die Achse 12 der Drosselklappe 11 nicht im Bereich der Gleitfuge 9 angeordnet zu werden, was natürlich eine konstruktive Vereinfachung darstellt, da in diesem Falle nur der Kühlermantel 15 des Oberteiles 8 durchbrochen zu werden braucht. Im übrigen haben die Bezugszeichen in Fig. 2 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1.
Entsprechendes gilt auch für Fig. 3, die einen Schnitt entlang der Linie A-A' in Fig. 2 zeigt, wobei allerdings wegen der gegebenen Symmetrie nur die eine Hälfte des Schnittes dargestellt ist. Man erkennt auf dieser Abbildung ganz deutlich die Anordnung der Drosselklappen 11 zwischen den Stegen 6 sowie die Verstelleinrichtungen 13. Zur Vereinfachung der Darstellung sind von den letzteren in der Abbildung nur drei Stück eingezeichnet worden. Im Normalfall wird man aber selbstverständlich davon ausgehen können, daß jede Drosselklappe 11 eine Verstelleinrichtung 13 aufweist. In der Abbildung sind alle Zwischenräume zwischen den Stegen 6 mit Drosselklappen 11 versehen. Es ist natürlich auch denkbar, daß beispielsweise nur jeder zweite oder dritte Zwischenraum zwischen den Stegen 6 mit einer Drosselklappe 11 versehen wird, wenn dadurch eine Beeinflussung des im Kühler aufsteigenden Gasstromes im gewünschten Umfang erreicht werden kann.

Claims

Kühler für die Koks-Trockenkühlung mit einer in seinem Oberteil angeordneten, sich bis in den Bereich unterhalb der Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium erstreckenden Vorkammer sowie mit folgenden Konstruktionsmerkmalen:
a) Die Vorkammer weist im Bereich der Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium eine Verjüngung auf,

b) an der Außenseite der Vorkammer sind am unteren Ende über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt Stege angebracht, die die Vorkammer mit dem Kühlermantel verbinden und

c) zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Kühlers sowie zwischen der Vorkammer und dem Oberteil des Kühlers sind Gleitfugen vorgesehen,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen (6) über den gesamten Umfang des Kühlers verteilt Drosselklappen (11) angeordnet sind, die von außen betätigt werden können.