JP4180055B2 - コークス炉ガスの冷却設備 - Google Patents

Description

この発明は、凝縮する含有成分を含むコークス炉ガス用のガス冷却器であって、この冷却器は、
・コークス炉ガスが貫流するガス流路と、
・このガス流路内に有る、冷媒が貫流する熱交換器部品と、
・この熱交換器部品の上に有る散布装置と、
を有し、その際この熱交換器部品のガス側の熱交換器面が、この散布装置によって供給される流体で濡らされている冷却器に関する。

従来技術では、コークス炉ガスを冷却するために、水平管式冷却器が用いられている。そのような冷却器を動作させる際に、コークス炉ガスに含まれる含有成分、特にタール又はナフタリンが凝縮して、ガス側の熱交換器面上に堆積し、そのため熱伝導が悪化するという問題が起きる。このガス側での蓄積を低減するために、水平管式ガス冷却器のガス側の熱伝導面に水を散布して、その面上に水の膜を形成し、コークス炉ガスから凝縮する含有成分を運び去るようにしている。しかし、前述した装置は、複数の欠点を有する。ガス側の熱伝導面上に形成される水の膜が、水平管の下の領域において裂け目を生じて、そこから水が滴り落ちる、或いは流出してしまうので、水平管への散布は、完全には巧く行かない。このため、水平管の下側には、分離した含有成分を堆積させることなく運び去ることを可能とする閉じた水の膜は出来ない。動作時において、通常水平管の下側に汚染が観察されることとなる。水平管の必要な清掃は、負担がかかり、清掃作業期間全体に渡って、冷却器を停止させることとなる。管が著しく汚染し、清掃作業によって除去することができない場合、大きな負担を伴って、管をガス流路から取り外して、新しい管と取り換えなければならない。これは、大きなコストを発生させると同時に、冷却器の長い停止時間を伴うものである。

この発明の課題は、僅かな汚染傾向しか持たず、素早い清掃を可能とするとともに、稀に清掃によって除去することができない汚染が発生した場合に、熱交換器部品を素早く交換することを可能とする、最初に述べた特徴を持つコークス炉ガス冷却器を提示することである。

この課題は、この発明にもとづき、これらの熱交換器部品を冷却板として構成し、これらの冷却板は、冷媒が貫流することができるとともに、流路を形成するためのスペーサーを用いて、少なくとも一つの熱交換器ユニットに組み立てられていることと、この熱交換器ユニットは、これらの冷却板を垂直方向に向けて、ガス流路内に配置されており、その際これらのスペーサーによって形成されるガス流路は、散布装置から流れ出た流体が上側から当たって流れるとともに、コークス炉ガスが貫流することとによって解決される。

従来技術に対して、この解決法は、明らかな利点を有する。冷却板に水を散布することは、この有利な幾何学形状によって、ガス側の熱伝導面上に閉じた水の膜を生じさせ、この膜は、冷却板の下方の終端に至るまで裂け目ができず、従って冷却板を完全に濡らすこととなる。こうすることによって、熱伝導面上における分離した含有成分の堆積は、大幅に低減される。

この熱交換器ユニットは、ガス流路が垂直に横切るように配置して、コークス炉ガスが、熱交換器面上を流れる流体の膜に対して同じ方向又は逆方向の流れとして、この熱交換器ユニットを貫流するようにすることができる。

これに代わって、この熱交換器ユニットは、ガス流路が水平に横切るように配置して、コークス炉ガスが、熱交換器面上を流れる流体の膜に対して横方向の流れとして、この熱交換器ユニットを貫流するようにすることができる。

この発明の有利な実施形態では、熱交換器ユニットが、交換ユニットとして、横方向からガス流路内に取り入れることができる。このことは、別の大きな利点をもたらす。この熱交換器ユニットは、清掃のために、コークス炉ガス冷却器から取り外すことができるとともに、それによって、よりアクセスし易くなるので、ほんの僅かな負担で熱交換器ユニットの清掃が行われる。汚れた熱交換器ユニットを、汚れていない熱交換器ユニットと交換して、清掃を行った後、差し当ってすぐ次に必要な清掃措置において、再び取り入れることも可能である。こうすることによって、熱交換器ユニットの清掃によって生じる、コークス炉ガス冷却器の停止期間が、明らかに低減される。更に、例えば散布装置の散布の中断によって生じる、清掃作業によって除去することができない、非常に稀にしか起こらない熱伝導面の著しい汚染の場合に、熱交換器ユニットの非常に簡単な交換が可能になると同時に、比較的低いコストしかかからず、ほんの短い停止時間となる。

この散布装置は、有利にはガス流路内に固定して取り付けられている。

以下において、実施例を示すだけである図面にもとづき、この発明を説明する。

図１には、従来技術によりコークス炉ガスを冷却するために使用される、冷媒が貫流する、水平管式ガス冷却器の水平管１が図示されている。散布装置２を用いて、水平管１への水の散布が行われており、その結果水平管１の幾何学形状に対応する水の膜３が形成されている。この膜は、水平管１の下方の領域において、裂け目が生じており、従って水平管１を完全には取り囲んでいない。水平管の下側４は、水の膜３によって湿らされておらず、コークス炉ガスに含まれる含有成分、特にタール又はナフタリンが凝縮することにより、そこのところで、水平管１が汚染されることとなる。

図２は、熱交換器部品を冷却板５として構成した、この発明によるコークス炉ガス冷却器の断面図を示している。これらの冷却板５は、垂直方向に向けられており、冷媒が貫流することができる。散布装置２を用いた散布によって形成される水の膜３は、その板の有利な幾何学形状によって、ガス側の熱伝導面を完全に湿らせており、その結果例えば凝縮によって、コークス炉ガスから分離した含有成分が、水の膜３により運び去されて、熱交換器面が汚染されなくなる。

図３は、凝縮する含有成分を含むコークス炉ガス用のガス冷却器の全体図を示しており、このガス冷却器は、コークス炉ガスが貫流するガス流路６、このガス流路６内に有る、冷媒が貫流する熱交換器部品、並びにこの熱交換器部品の上に有る散布装置２を有し、その際この熱交換器部品のガス側の熱交換面が、この散布装置２によって供給される水で湿らされている。この発明では、これらの熱交換器部品を冷却板５として構成し、この冷却板は、冷媒が貫流することができるとともに、流路を形成するためのスペーサー７を用いて、少なくとも一つの熱交換器ユニットに組み立てられている。これらの熱交換器ユニットは、ガス流路６内において、冷却板５を垂直方向に向けて配置されており、その際スペーサー７によって形成されるガス流路は、散布装置２から流れ出る水が上側から当たって流れるとともに、コークス炉ガスが貫流して行く。これらの熱交換器ユニットは、交換ユニットとして、横方向からガス流路６内に取り入れることができる。図３に図示した例では、ガス流路６は、垂直方向を向いている。

従来技術によりコークス炉ガスを冷却するために使用される水平管式ガス冷却器の水平管の横断面図。 この発明によるコークス炉ガス冷却器の断面図。 垂直方向に向いたガス流路内に熱交換器ユニットを多段に配置した、この発明によるコークス炉ガス冷却器の全体図。

符号の説明

１ 水平管
２ 散布装置
３ 水の膜
４ 水平管１の下側
５ 冷却板
６ ガス流路
７ スペーサー

Claims (4)

1. 凝縮する含有成分を含むコークス炉ガス用のガス冷却器であって、この冷却器は、
   ・コークス炉ガスが貫流するガス流路（６）と、
   ・流路を形成するためのスペーサー（７）を用いて、少なくとも一つの熱交換器ユニットに組み立てられている、冷媒が貫流する冷却板（５）と、
   を有し、その際この熱交換器ユニットは、これらの冷却板（５）を垂直方向に向けて、ガス流路（６）内に配置されているとともに、この熱交換器ユニットの上には、散布装置（２）が配備されているガス冷却器において、
   これらのスペーサー（７）によって形成されるガス流路は、コークス炉ガスが貫流するとともに、散布装置（２）から流れ出る流体が当たって流れ、その結果これらの冷却板（５）のガス側の熱交換器面が、この流体で濡らされ、この熱交換器面上に、この流体の膜が、形成されて、コークス炉ガスから凝縮する含有成分を運び出すことと、
   この熱交換器ユニットは、交換ユニットとして、横方向からガス流路（６）内に取り入れることができることと、
   を特徴とするガス冷却器。
2. 当該の熱交換器ユニットは、ガス流路（６）が垂直に横切るように配置されており、コークス炉ガスが、当該の熱交換器面上を流れる流体の膜に対して同じ方向又は逆方向の流れとして、この熱交換器ユニットを貫流することを特徴とする請求項１に記載のガス冷却器。
3. 当該の熱交換器ユニットは、ガス流路（６）が水平に横切るように配置されており、コークス炉ガスが、当該の熱交換器面上を流れる流体の膜に対して横方向の流れとして、この熱交換器ユニットを貫流することを特徴とする請求項１に記載のガス冷却器。
4. 当該の散布装置（２）が、ガス流路（６）内に固定して取り付けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のガス冷却器。

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