EP1217321A2 - Gaseintrittshaube für einen Wärmetauscher - Google Patents

Gaseintrittshaube für einen Wärmetauscher Download PDF

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Publication number
EP1217321A2
EP1217321A2 EP01129588A EP01129588A EP1217321A2 EP 1217321 A2 EP1217321 A2 EP 1217321A2 EP 01129588 A EP01129588 A EP 01129588A EP 01129588 A EP01129588 A EP 01129588A EP 1217321 A2 EP1217321 A2 EP 1217321A2
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EP
European Patent Office
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gas inlet
inlet hood
lining
heat exchanger
flange collar
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01129588A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Brücher
Carsten Birk
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Borsig GmbH
Original Assignee
Borsig GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • 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
    • F28D7/10—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 one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106—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 one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0075—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems

Definitions

  • the invention relates to a gas inlet hood for a Double tube heat exchanger for cooling cracked gas with the Features of the preamble of claim 1.
  • Double tube heat exchanger requires a flange collar which is welded to the front of the floor to the Gas inlet hood by means of a flange connection on the To be able to attach double tube heat exchangers.
  • a flange collar which is welded to the front of the floor to the Gas inlet hood by means of a flange connection on the To be able to attach double tube heat exchangers.
  • the invention has for its object the generic To design the gas inlet hood so that the hood volume can be reduced.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below.
  • the drawing shows the longitudinal section through a gas inlet hood.
  • the gas inlet hood shown is used to distribute hot Cracked gas from a cracked gas furnace onto the pipes of a Double tube heat exchanger for cooling this cracked gas.
  • the only one partially shown double tube heat exchanger has several Double pipes arranged in rows, each consisting of one Inner tube 1 and the inner tube 1 at a distance surrounding outer tube 2 exist.
  • the inner tubes 1 and Outer tubes 2 of several double tubes are in one Oval tube collector 3 used that the inner tube 1 the Oval tube collector 3 penetrates and is tight with the down facing wall of the oval tube collector 3 is connected, while the Outer tube 2 tight with the wall of the Oval tube collector 3 is connected.
  • the oval tube collectors 3 are on a collector 4 for supplying water under pressure be fitter. The water supplied enters the annular gap between the inner tube 1 and the outer tube 2 and flows then up along the inner tube 1.
  • oval tube collectors 3 are arranged parallel to each other and welded tightly together to a bottom 5. With the lower end face of the bottom 5 is a cylindrical Flange collar 6 connected, which ends in an annular flange 7. This flange collar 6 is on the oval tube collectors 3 formed bottom 5 connected that the outlet openings all inner tubes 1 within one of the flange collar 6 enclosed area.
  • the gas inlet hood is attached to the flange collar 6 Double tube heat exchanger connected.
  • the gas inlet hood is bounded at the top by the bottom 5 and has an outer jacket 8 on, which is conical towards the Double tube heat exchanger expanded.
  • the outer jacket 8 is on provided at both ends with an annular flange 9, 10.
  • the lower Ring flange 10 is used to connect the gas inlet hood to the Cracked gas furnace, not shown, while the upper ring flange 9th together with the ring flange 7 of the flange collar 6 Flange connection for fastening the gas inlet hood the double tube heat exchanger.
  • the outer jacket 8 of the gas inlet hood is inside with a heat-resistant, insulating lining 11 clad.
  • the Brick lining 11 leaves an interior space 12 through which the Fission gas is distributed to the inner tubes 1.
  • the lining 11 is continuously without starting from the gas inlet hood Parting line and no heel through the flange collar 6 to the Floor 5 raised. Between the top edge of the lining 11 and the bottom 5, a seal 15 is provided.
  • the inner contour 13 of the lining 11 widens in the direction to floor 5 and ends there. In this way it becomes possible to design the inner contour 13 so that the hood volume, the is the free interior 12 within the lining 11 of the Keep gas inlet hood as small as possible.
  • the lining 11 extending into the flange collar 6 must not be supported on the outside. However, one is recommended Support. Such support can be provided, for example, by a cylindrical jacket 14 are caused, the outer jacket 8th the gas inlet hood is welded in and the outer one Limitation of the lining 11 represents.
  • the gas inlet hood can remove the outer jacket 8 and thereby the gas inlet hood as a whole together with the whole Lining 11 can be removed from the double-tube heat exchanger.

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Abstract

Bei einem Doppelrohrwärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas sind die Doppelrohre reihenweise in sind Ovalrohrsammler (3) eingesetzt, und mehrere Ovalrohrsammler (3) parallel nebeneinander angeordnet zu einem dichten Boden (5) verbunden, der die obere Abdeckung einer Gaseintrittshaube bildet. An dem Boden (5) ist ein zylindrischer Flanschkragen (6) befestigt, der mit einem an der Gaseintrittshaube angebrachten Ringflansch (9) verbunden ist. Die Gaseintrittshaube ist innen mit einer Ausmauerung (11) versehen, deren Innenkontur (13) einen zentralen Innenraum (12) bildet, der sich in Richtung auf den Boden (5) erweitert. Diese Ausmauerung (11) der Gaseintrittshaube ist kontinuierlich in den Flanschkragen (6) fortgeführt, und die Innenkontur (13) der Ausmauerung (11) setzt sich kontinuierlich bis zu dem Boden (5) hin fort.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gaseintrittshaube für einen Doppelrohrwärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Der aus den Ovalrohrsammlern zusammengesetzte Boden des Doppelrohrwärmetauschers macht einen Flanschkragen erforderlich, der an die Stirnseite des Bodens angeschweißt ist, um die Gaseintrittshaube mittels einer Flanschverbindung an dem Doppelrohrwärmetauscher befestigen zu können. Durch diese Bauweise ergibt sich bis zur Flanschtrennfuge ein zylindrischer Ausmauerungsteil, welcher das durch den Innenraum vorgegebene Haubenvolumen der Gaseintrittshaube in unerwünschter Weise vergrößert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Gaseintrittshaube so zu gestalten, dass das Haubenvolumen verringert werden kann.
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Gaseintrittshaube erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung wird die Ausmauerung der Gaseintrittshaube kontinuierlich, das heißt ohne Absatz und Trennfuge, in den am Boden befestigten Flanschkragen fortgeführt. Hierdurch entsteht eine einstückige Ausmauerung. Dadurch wird es möglich, die Ausmauerung ohne Trennfuge und ohne zylindrischen Teil im Flanschkragen auszuführen und die Innenkontur der Ausmauerung schon am Boden beginnen zu lassen, wodurch das Haubenvolumen erheblich verkleinert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt den Längsschnitt durch eine Gaseintrittshaube.
Die gezeigte Gaseintrittshaube dient zur Verteilung von heißem Spaltgas aus einem Spaltgasofen auf die Rohre eines Doppelrohrwärmetauschers zum Kühlen dieses Spaltgases. Der nur teilweise dargestellte Doppelrohrwärmetauscher weist in mehreren Reihen angeordnete Doppelrohre auf, die jeweils aus einem Innenrohr 1 und einem das Innenrohr 1 in einem Abstand umgebenden Außenrohr 2 bestehen. Die Innenrohre 1 und die Außenrohre 2 mehrerer Doppelrohre sind so in einen Ovalrohrsammler 3 eingesetzt, dass das Innenrohr 1 den Ovalrohrsammler 3 durchdringt und dicht mit der nach unten weisenden Wand des Ovalrohrsammlers 3 verbunden ist, während das Außenrohr 2 dicht mit der nach oben weisenden Wand des Ovalrohrsammlers 3 verbunden ist. Die Ovalrohrsammler 3 sind an einen Sammler 4 zur Zuführung von unter Druck stehendem Wasser angeschlosser. Das zugeführte Wasser tritt in den Ringspalt zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 2 ein und strömt anschließend entlang dem Innenrohr 1 nach oben.
Mehrere Ovalrohrsammler 3 sind parallel zueinander angeordnet und dicht miteinander zu einen Boden 5 verschweißt. Mit der unteren Stirnseite des Bodens 5 ist ein zylindrischer Flanschkragen 6 verbunden, der in einem Ringflansch 7 endet. Dieser Flanschkragen 6 ist so an den aus den Ovalrohrsammlern 3 gebildeten Boden 5 angeschlossen, dass die Austrittsöffnungen aller Innenrohre 1 innerhalb einer von dem Flanschkragen 6 umschlossenen Fläche liegen.
Über den Flanschkragen 6 ist die Gaseintrittshaube an den Doppelrohrwärmetauscher angeschlossen. Die Gaseintrittshaube ist oben durch den Boden 5 begrenzt und weist einen Außenmantel 8 auf, der sich konisch in Richtung auf den Doppelrohrwärmetauscher erweitert. Der Außenmantel 8 ist an beiden Enden mit einem Ringflansch 9, 10 versehen. Der untere Ringflansch 10 dient dem Anschluss der Gaseintrittshaube an den nicht gezeigten Spaltgasofen, während der obere Ringflansch 9 zusammen mit dem Ringflansch 7 des Flanschkragens 6 die Flanschverbindung für die Befestigung der Gaseintrittshaube an dem Doppelrohrwärmetauscher bildet.
Der Außenmantel 8 der Gaseintrittshaube ist innen mit einer wärmebeständigen, isolierenden Ausmauerung 11 verkleidet. Die Ausmauerung 11 lässt einen Innenraum 12 frei, durch den das Spaltgas auf die Innenrohre 1 verteilt wird. Die Ausmauerung 11 ist ausgehend von der Gaseintrittshaube kontinuierlich ohne Trennfuge und ohne Absatz durch den Flanschkragen 6 bis an den Boden 5 hochgezogen. Zwischen der Oberkante der Ausmauerung 11 und dem Boden 5 ist eine Dichtung 15 vorgesehen.
Die Innenkontur 13 der Ausmauerung 11 erweitert sich in Richtung auf den Boden 5 und endet dort. Auf diese Weise wird es möglich, die Innenkontur 13 so zu gestalten, dass das Haubenvolumen, das ist der freie Innenraum 12 innerhalb der Ausmauerung 11 der Gaseintrittshaube, so klein wie möglich zu halten.
Die in den Flanschkragen 6 hinein reichende Ausmauerung 11 muss nicht außen abgestützt sein. Es empfiehlt sich jedoch eine Abstützung. Eine solche Abstützung kann zum Beispiel durch einen zylindrischen Mantel 14 bewirkt werden, der an den Außenmantel 8 der Gaseintrittshaube eingeschweißt ist und die äußere Begrenzung der Ausmauerung 11 darstellt.
Nach dem Lösen der Flanschverbindung zwischen dem Ringflansch 7 des Flanschkragens 6 und dem oberen Ringflansch 9 der Gaseintrittshaube kann der Außenmantel 8 abgenommen und dadurch die Gaseintrittshaube als Ganzes zusammen mit der gesamten Ausmauerung 11 von dem Doppelrohrwärmetauscher entfernt werden.

Claims (3)

  1. Gaseintrittshaube für einen Doppelrohrwärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas, bei dem die Doppelrohre reihenweise in Ovalrohrsammler (3) eingesetzt sind, und mehrere Ovalrohrsammler (3) parallel nebeneinander angeordnet zu einem dichten Boden (5) verbunden sind, der die obere Abdeckung der Gaseintrittshaube bildet, wobei an dem Boden (5) ein zylindrischer Flanschkragen (6) befestigt ist, der mit einem an der Gaseintrittshaube angebrachten Ringflansch (9) verbunden ist und wobei die Gaseintrittshaube innen mit einer Ausmauerung (11) versehen ist, deren Innenkontur (13) einen zentralen Innenraum (12) bildet, der sich in Richtung auf den Boden (5) erweitert, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausmauerung (11) der Gaseintrittshaube kontinuierlich in den Flanschkragen (6) fortgeführt ist und dass die Innenkontur (13) der Ausmauerung (11) sich kontinuierlich bis zu dem Boden (5) hin fortsetzt.
  2. Gaseintrittshaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gaseintrittshaube ein zylindrischer Mantel (14) befestigt ist, der in den Flanschkragen (6) hineinragt und die Ausmauerung (11) von außen begrenzt.
  3. Gaseintrittshaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseintrittshaube als Ganzes mit der gesamten Ausmauerung von dem Doppelrohrwärmetauscher entfernbar ist.
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