HU187988B - Cooler - Google Patents

Description

Szabadalmas: (73)

Heochst AG., Frankfurt/Main, DE (54)

HŰTŐBERENDEZÉS , (57) KIVONAT

A találmány hűtőberendezés forró, nagymértékben korróziót okozó, klór és klórozott szénhidrogén tartalmú füstgázok hűtésére, amely nyújtott, felül és alul egy-egy domborított fenékkel ellátott csőalakú acéltartályból, az acéltartály felső végénél a gáz bevezetésére szolgáló központi csonkból, az acéltartály felső harmadában egy vízszintes síkban egymástól egyenlő távolságban elhelyezett, a körfolyamatban vezetett hűtőfolyadék elporlasztására szolgáló fúvókák felvételére alkalmas ferde csonkokból, az acéltartály alsó harmadában a domborított fenék fölött elhelyezett, a lehűtött füstgázok és hűtőfolyadék kilépőnyílásaként szolgáló oldalsó ' csonkból, az acéltartály alsó végében elhelyezett, tisztítási célra, valamint a hűtőfolyadék elvezetésére szolgáló elvezető csonkból áll, és az acéltartály és valamennyi csonk belső felületén saválló keménygumi bélés, a saválló bélésen az acéltartály felső részében hőcsillapító kövekből készült tűzálló bélés van.

A találmány lényege, hogy a külső acéltartály felső részének, amely az összmagasság 40-50 %-a, átmérője nagyobb, mint az alsó rész átmérője és hogy a felső rész és a felső domborított fenék (4) hőcsilíapító kövekkel (7) van kibélelve és az alsó részben szerelési és javítási célra egy oldalsó egyenes csonk (12) van elhelyezve és a hőcsilíapító kövek (7) a belső tér felé saválló kerámiai béléssel (8)

187 988 vannak védve és a teljes egészében savállóan kibélelt belső tér oldalsó fala azonos átmérőjű hengerköpeny alakú.

A találmány tárgya hűtőberendezés, amelyben folyadék beporlasztásával forró, korróziót okozó füstgázokat, mint amelyek pl. gázalakú és/vagy folyékony, klórtartalmú hulladékok vagy klórozott szénhidrogén elégetésekor keletkeznek, hütenek le.

Egy ilyen hűtőberendezés szerkezeti kialakítása komoly műszaki problémát okoz, mert egyrészt a forró korróziót okozó gázok lehűtését kell benne megvalósítani, másrészt azokat a különböző hőtani és korrozív terheléseket, amelyeknek különböző szakaszokban ki van téve, a berendezésnek ki kell bírnia.

A felső részben, amelyben a forró füstgázok egészen 1400 °C-t elérő hőmérsékleten lépnek be, a berendezés mindenekelőtt hőtanilag van terhelve. Az acélköpenyt megfelelő béléssel kell a túlhevítés ellen védeni (meleg szakasz).

Amikor a füstgázokat víz vagy vizes sósav segítségével 100 °C alatti hőmérsékletre hütik le és a füstgázok korróziót okozó elemei részijén abszorbeálódnak a hűtőfolyadékban az acélköpcnyt főleg korrózió ellen kell védeni (nedves szakasz).

Acéltartályok bélelése túlhevülés ellen pl. hőcsillapító kerámia csövekkel és korrózió ellen pl. gumibetétekkel és kerámialapokkal, már ismeretes.

Az említeti hűtőberendezésnél azonban a probléma abban áll, hogy a meleg szakaszt és a nedves szakaszt a gyakorlatban nem lehet egymástól élesen elhatárolni. Arra a szakaszra, ahol a forró füstgázok és a beporlasztott folyadék egymással találkozik, a nagy örvénylés jellemző, ami azt eredményezi, hogy a folyadékot ott messze felfelé a meleg szakaszba is felperdíti, míg a nedves szakasz falazata, különösen a fúvókák tartományában nem mindenütt van kielégítően nedvesítve és lehűtve úgy, hogy helyi túlhevülések jöhetnek létre. Egy elég nagy átmeneti szakasz adódik, amelyben az acélköpenyt egyidejűleg mind túlhevülés, mind korrózió ellen védeni kell.

Azonkívül nincsen olyan bélésanyag, amely egyidejűleg kielégítő védelmet tud nyújtani mind a korrózió, mind a hő ellen. A höcsillapíló kövek nem korrózióállók és a gumival vagy kerámia lapokkal készült korrózió ellen védő bélés nem hőálló, azaz a lapok maguk nem károsodnak, azonban a hőt nem tartják távol a keménygumitól.

Valamennyi ismert hűtőberendezés, amelynél az acélköpeny felső része kizárólag túlhevítés ellen, alsó része pedig korrózió ellen van védve, cs amelyeknél a hőcsillapító kerámiai bélést átmenet nélkül a korrózió ellen védő bélelésbe építették be, a gyakorlatban nem felel meg a követelményeknek.

A 2 621 713 sz. NSZK szabadalmi leírás olyan hűtőberendezést ismertet, amelynél a teljes acélköpeny korrózióállóan van kibélelve és ezt a hőre érzékeny bélelést a felső meleg szakaszban hőcsillapító kövek befalazásával védik. Egy olyan középső átmeneti szakasz, amelyben egyidejű védelem van mind a hő, mind a korrózió ellen, ebben a megoldásban nem szerepel. A hőcsillapító kövek nincsenek védve korrózióval szemben és az alsó nedves szakasz korrózió ellen védő bélése a felső szakaszban nincs védve a túlhevülés ellen.

Összefoglalva az ismert berendezéseknek a következő hátrányai vannak.

Összefoglalva az ismert berendezéseknek a következő hátrányai vannak.

1. A felső meleg szakasz hőcsillapító kövei nincsenek korrózió ellen védve. Meghibásodásuk a túlhevülés következtében először a gumirozás és végül az acélköpeny tönkremenéséhez vezet, mert a gumírozáson levő kerámiai lapok egyedül nem adnak elegendő védelmet a korrózióval szemben.

2. A hőcsillapító réteg átmenet nélkül a fúvókák síkjában ér véget anélkül, hogy a befecskendező illetve átmeneti szakasz helye és kiterjedése, amelyben a hőtani és korróziós ártalom bekövetkezik, pontosan ismert lenne.

3. Az alsó nedves szakasz korrózióval szembeni védelmet nyújtó bélelése a felső tartományban nincs túlhevülés ellen védve.

4. A hűtőfolyadék befecskendezése egyetlen síkban és a gázáramlás irányához képest 60°-os szögben a berendezés teljesítményét csökkenti és a helyi túlhevítéseket elősegíti, mivel a befecskendező fúvóka porlasztási kúpja a szokásos 90°-os porlasztási szög esetében nem fogja át a berendezés teljes keresztmetszetét és a fúvókák alatt a falon érintetlen részek ún. „meleg ablakok” maradnak.

A találmány feladata olyan hűtőberendezés létesítése, amely a hőtani és korrózív terheléseknek megfelel és nagy terhelésekre alkalmas.

Ezt a feladatot a találmány értelmében egy olyan hűtőberendezéssel oldjuk meg, amelynek a következő lényeges jellemzői vannak:

1. A teljes acélköpeny korrózióval szembeni védelmét biztosítja gumírozással és kerámia lapokkal, amint azt a 2 621 718 sz. NSZK szabadalomból önmagában ismerjük.

2. A felső részben a hőre érzékeny saválló bélés védelme előre beépített hőcsillapító kövekkel, amint az a 2 621 718 sz. NSZK szabadalomból önmagában ismert.

3. A höcsillapíló réteg levitele egészen a nedves szakaszig, úgy hogy egy kiterjedt átmeneti szakasz jöjjön létre, amelyben az acélköpeny hő és korrózió ellen védve van.

4. A höcsillapíló kövek korrózióval szembeni védelme előre befalazott saválló kerámiai lapok segitségével.

5. Á hűtőfolyadék beporlasztása két síkban. A felső síkban legalább hat, az alsó síkban legalább három fúvókái alkalmazunk. Ezáltal a berendezés nagy fajlagos terhelését (kilojoule/m³) érjük el és a nedves részben az ún. „forró ablakok” kiküszöbölhetők.

6. Az első sík fúvókái a felső boltozatos fenék ívelése felett vannak beépítve, úgy hogy a gázbeömlő csonkok és a fúvókacsövek tengelyei egymással kb. 30°-os szöget zárnak be. Ezáltal kisebb örvényhatás, stabilabb porlasztási kúp és a berendezés falának biztosabb, az üzem közbeni ingadozá-21

187 988 soktól viszonylag független nedvesítése és hűtése valósítható meg. Ily módon a „meleg ablakok” kialakulása is elmarad.

7. A hűtőberendezés előnyösen úgy van méretezve, hogy normál nyomás és 100 °C esetén a füstgázok lineáris áramlási sebessége 0,5- 1,5 m/s, előnyösen 1 m/s, a tartózkodási idő 2 — 8 sec, előnyösen 3 — 4 sec. Emellett a lineáris áramlási sebességet a berendezés átmérője és a berendezés magasságához képest a tartózkodási idő határozza meg. A berendezés hosszára előnyös a magasság/átmérő = 1,5-3 viszony.

8. A berendezés felső részének átmérője annyival nagyobb, amennyire az szükséges ahhoz, hogy a járulékos höcsillapító bélést felvegye és hogy a teljes kibélelés után hengeres belső tér jöjjön létre.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti hűtőberendezés példakénti kiviteli alakját szemlélteti.

A hűtőberendezés külső acélköpenye két különböző átmérőjű 1, 2 acélhengerből áll, amelyek 3 kúp segítségével vannak összehegesztve és felül és alul a domborított 4 és 5 fenékkel vannak lezárva.

Az acélköpeny felső hengeres 1 részének átmérője annyival nagyobb, amennyi szükséges ahhoz, hogy a felső meleg szakasz számára a járulékos 6, 7 falazóréteget fel tudja venni úgy, hogy az utolsó belső korrózióálló 8 bélés felvitele előtt és után azonos átmérőjű belső hengeres tér adódjék.

Az acéltartályon felül központosán gázbeömlő 9 csonk található, amelyen keresztül a füstgázokat a berendezésbe bevezetjük. Az alsó harmadban, közvetlenül az alsó domborított fenék közelében van elhelyezve az oldalsó gázkiömlö 10 csonk, amelyen egyidejűleg a hűtőfolyadék kifolyik. Ürítés céljából és leálláskor tisztítási célokból van beépítve a legalsó központos 11 csonk. Ez a csonk arra is használható, hogy üzem közben a hűtőfolyadékot elkülönítve távolítsuk el. Az acélköpeny alsó hengeres részén oldalt 12 tisztító- és szerelőnyílás van. A gázbeömlő 9 csonk körül, egymástól azonos távolságban legalább hat 13 csonk van elhelyezve a fúvókacsövek számára, úgyhogy a fúvókacsövek tengelyei a gázbeömlő 9 csonk tengelyével kb. 30° ot képeznek. A nedves rész belső tartományában legalább három 14 csonk van a második sík fúvókacsövei számára kissé lefelé lejtőén elhelyezve.

A gázkiöntlö 10 csonkra 15 csonk van ráhelyezve, amelybe hűtőfúvókát lehet beépíteni járulékos biztonság céljából a legtöbbször műanyagból levő csatlakozó vezetékek és szerkezetek számára.

A korrózióval szembeni védelem céljából az acéltartály egész belső felülete - beleértve valamennyi csonkot - a karimák tömitőfelülete fölé érően savállóan ki van gumizva. A kibővített felső részben a 16 gumizás először saválló, azután hőcsillapító kerámia lapokkal illetve kövekkel van bélelve. A 10, 11, 12, 13, 14, 15 csonkok saválló lapokkal, a gázbeömlő 9 csonk saválló és hőcsillapító lapokkal van kibélelve.

A gumírozás hőmérsékletét, valamint a gázok kimenő hőmérsékletét szokásos módon hőmérsékletérzékelőkkel ellenőrizzük.

Claims (8)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Hűtőberendezés forró, nagymértékben korróziót okozó, klór és klórozott szénhidrogén tartalmú füstgázok hűtésére, amely nyújtott, felül és alul egy-egy domborított fenékkel ellátott csőalakú acéltartályból, az acéltartály felső végénél a gáz bevezetésére szolgáló központi csonkból, az acéltartály felső harmadában egy vízszintes síkban egymástól egyenlő távolságban elhelyezett, a körfolyamatban vezetett hűtőfolyadék elporlasztására szolgáló fúvókák felvételére alkalmas ferde csonkokból, az acéltartály alsó harmadában a domborított fenék fölött elhelyezett, a lehűtött füstgázok és hűtőfolyadék kilépőnyílásaként szolgáló oldalsó csonkból, az acéltartály alsó végében elhelyezett, tisztítási célra valamint a hűtőfolyadék elvezetésére szolgáló elvezető csonkból áll, és az acéltartály és valamennyi csonk belső felületén saválló keménygumi bélés, a saválló bélésen az acéltartály felső részében hőcsillapító kövekből készült tűzálló bélés van, azzal jellemezve, hogy a külső acéltartály felső részének, amely az összmagasság 40-50 %-a, átmérője nagyobb, mint az alsó rész átmérője és hogy a felső rész és a felső domborított fenék (4) hőcsillapító kövekkel (7) van kibélelve és az alsó részben szerelési és javítási célra egy oldalsó egyenes csonk (12) van elhelyezve és a hőcsillapító kövek (7) a belső tér felé saválló kerámiai béléssel (8) vannak védve és a teljes egészében savállóan kibélelt belső tér oldalsó fala azonos átmérőjű hengerköpeny alakú.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a felső domborított fenékben (4) a központi csonk (9) körül legalább hat csonk (13) van elhelyezve, amelyek a tartály hossztengelyével 25 — 35°-os szöget (a) zárnak be.
3. 3. A 2. igénypont szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az acéltartály alsó részében (2) a csonk (12) fölött második vízszintes síkban, egymástól egyenlő távolságban a hűtőfolyadékot bevezető fúvókák számára legalább három, ferdén lefelé irányított és a tartály tengelyével 70 -80°-os szögei (β) bezáró csonk (14) van elhelyezve.
4. 4. Az 1 - 3. igénypontok bármelyike szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lehűtött füstgázok és hűtőfolyadék gázkiömlö csonkján (10) a hűtőfolyadékot elporlasztó fúvóka számára az áramlásirányhoz képest ferde és a kilépőcsonk vízszintes tengelyével 50-70°-os szöget (γ) bezáró csonk (15) van elhelyezve.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a belső tér saválló bélése (8) két réteg saválló gittbe helyezett kerámiai bélelő lapokból áll.
6. 6. Az 1 - 5. igénypontok bármelyike szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a saválló keménygumi rétegre (16) felhelyezett saválló bélés (8) valamennyi csonkon belül és a felső rész (1) és a felső domborított fenék (4) tartományában egy réteg saválló gittbe helyezett kerámiai burkolólapból vagy hézagfejelőtéglából áll.

   187 988 külső acéltartály felső része (1) kúpos résszel megy át az alsó részbe (2).

   9. Az 1 —8. igénypontok bármelyike szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az acéltartály hosszviszonya magasság/átmérő 1,5 és 3 között van.
7. 7. Az 1 -6. igénypontok bármelyike szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a külső acéltartály felső részének (1) átmérője 10-20 %-kal nagyobb, mint az alsó rész (2) átmérője:
8. 8. Az 1 —7. igéypontok bármelyike szerinti hűtőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a db ábra

   -4187 988

   NSZO₄: F 28 F 19/02