NL1008124C2

NL1008124C2 - Inrichting en werkwijze voor het koelen van gas.

Info

Publication number: NL1008124C2
Application number: NL1008124A
Authority: NL
Inventors: Herman Johannes Lameris
Original assignee: Lentjes Standard Fasel Bv
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-07-27
Also published as: JPH11264676A; US6189605B1; DE19902743A1

Description

%

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET KOELEN VAN GAS

In het bijzonder bij synthesegas dat veelal een druk in het gebied van 20-60 bar en een temperatuur in het gebied van 600-900°C heeft, is de mate van gasstroming te hoog om in een gebruikelijke koeleenheid voor rookgas te worden behandeld. Daar de hoeveelheid vaste 5 deeltjes zoals stof of as, bijvoorbeeld meer dan 1 gew. % bedraagt, kunnen bestaande gaskoelers vanwege vervuiling verstopt raken, en gemakkelijk eroderen en/of corroderen de gedeelten die in aanraking komen met het gas.

In het Europese octrooischrift EP-A-0 172 363 10 is een inrichting beschreven, die omvat een inrichting voor het koelen van fluïdum, omvattende: - een invoer voor het in de inrichting invoeren van het fluïdum; - een doorstroomruimte waardoorheen het fluïdum 15 vanaf de invoer stroomt; - een afvoer voor het vanaf de doorstroomruimte afvoeren van het fluïdum; en - een aantal koelmiddel bevattende pijpen die zich schroefvormig uitstrekken in het inwendige van de 20 doorstroomruimte.

Ook deze bekende inrichting kan door vervuiling verstopt raken, terwijl de gedeelten die in aanraking komen met het gas gemakkelijk kunnen eroderen en/of corroderen.

25 De onderhavige uitvinding heeft ten doel een of meer van bovengenoemde bezwaren te ondervangen.

De onderhavige uitvinding verschaft een inrichting voor het koelen van fluïdum, omvattende: - een invoer voor het in de inrichting invoeren 30 van het fluïdum; - een doorstroomruimte waardoorheen het fluïdum vanaf de invoer stroomt; 1008124 2 - een afvoer voor het vanaf de doorstroomruimte afvoeren van het fluïdum; en - een aantal koelmiddel bevattende pijpen die zich schroefvormig uitstrekken in het inwendige van de 5 doorstroomruimte, met het kenmerk dat de spoed van de schroefvormige pijpen zodanig is, dat deze zich onder een schuine hoek opwaarts uitstrekken, dat de in de fluïdum-stroom aanwezige vaste deeltjes neerwaarts vallen.

Vanwege de opwaartse hoek van de schroefvormige 10 ronde pijp, zullen de vaste deeltjes daar niet op blijven liggen en doet zich aanzienlijk minder erosie, corrosie en/of verstopping voor. Een verzadigde stroom stoom kan bijvoorbeeld een druk hebben hoger dan 110 bar. Bij voorkeur wordt de inrichting zodanig ontworpen, dat de 15 temperaturen van het metaal zich onder 400°C bevinden, waardoor koolstofstaal of lichtelijk gelegeerd staal kan worden toegepast. Voor onderdelen die niet voldoende gekoeld kunnen worden, heeft het de voorkeur Cr-(Chroom) en Ni-(Nikkel)legeringen of vuurvaste bekledingen op 20 koolstofstaal toe te passen.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze waarbij de inrichting wordt toegepast volgens de onderhavige uitvinding.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de 25 onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van een geschematiseerde voorkeursuitvoeringsvorm daarvan, onder verwijzing naar de bijgevoegde figuur.

Een voorkeursuitvoeringsvorm 1 van een inrich-30 ting volgens de onderhavige uitvinding omvat een in hoofdzaak cilindrisch vat 2 dat aan de bovenzijde is voorzien van een gasinlaatkanaal voor inlaat van gas.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze waarbij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan 35 worden toegepast, is het gas bijvoorbeeld synthesegas met een temperatuur in het gebied van 600 - 900° en een druk in het gebied van 20 - 60 bar. In veel gevallen zal het 1008124 < 3 synthesegas een hoeveelheid stof- of asdeeltjes hebben in een hoeveelheid van ongeveer 1 gew. % of meer.

In het vat 2 is bij voorkeur een centrale buis 4 geplaatst, die via een pijp 5 met een stoomtrommel 7 is 5 verbonden. Via een leiding 8 aan de onderzijde is de centrale pijp 4 op een tweede ringleiding 9 aangesloten. Tussen de stoomtrommel 7 en de ringleiding 9 is een valpijp aangebracht waardoor water in de ringleiding 9 wordt aangebracht. De stoomtrommel 7 is voorzien van een 10 watertoevoer 17 en een stoomafvoer 18. Voor afvoer van stoom en water is een verbindingsleiding 19 aangebracht tussen ringleiding 6 en stoomtrommel 7.

In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn rond de centrale buis 4 een tweetal zogeheten pakketten 15 van schroefvormig tussen de tweede ringleiding 9 en de eerste ringleiding 6 verlopende buizen opgesteld. Elk pakket vormt als het ware een cilindrische mantel; van het buitenste pakket zijn in de figuur 3 pijpen 10, 11 en 12 getoond, terwijl van het binnenste pakket eveneens 20 drie buizen 13, 14 respectievelijk 15 zijn getoond.

In een eerste praktisch te realiseren uitvoeringsvorm zal hoogstwaarschijnlijk sprake zijn van drie concentrische mantels van pakketten pijpen, die elk ongeveer tien windingen zullen omvatten en aangesloten zijn op twee of 25 meer ringleidingen.

In de buizen 10-15 stroomt koelmiddel zoals water en stoom, bij voorkeur in tegenstroom met de richting A van de gasstroom. De gasstroom wordt door de centrale buis 4 langs de buizen met koelmedium gedrongen. 30 De buizen met koelmedium strekken zich bij voorkeur onder een hoek van 45° of meer uit opdat stof- en asdeeltjes uit de gasstroom niet op de pijp van de warmtewisselaar achter zullen blijven. Teneinde zogeheten brugvorming tussen pijpen te voorkomen, zijn de pijpen van de binnen-35 ste buizen 13, 14 en 15 bij voorkeur tegendraadsschroef-vormig opgesteld aan die van de buizen 10, 11 en 12.

1008124 4

De hoek van 45° is de zogenoemde storthoek van dergelijke deeltjes, dat wil zeggen dat bij die hoek de deeltjes van de pijpen zullen afrollen of afglijden.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot 5 de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvorm; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

1008124

Claims

1. Inrichting voor het koelen van fluïdum, omvattende: - een invoer voor het in de inrichting invoeren van het fluïdum; - een doorstroomruimte waardoorheen het fluïdum vanaf de invoer stroomt; - een afvoer voor het vanaf de doorstroomruimte afvoeren van het fluïdum; en - een aantal koelmiddel bevattende pijpen die zich schroefvormig uitstrekken in het inwendige van de doorstroomruimte, met het kenmerk dat de spoed van de schroefvormige pijpen zodanig is, dat deze zich onder een schuine hoek opwaarts uitstrekken, dat de in de fluïdum-stroom aanwezige vaste deeltjes neerwaarts vallen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de storthoek een ordegrootte heeft van ongeveer 45°

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, voorzien van een eerste aantal schroefvormig gevormde pijpen 5 en een tweede en/of volgende aantal, concentrisch daaromheen gewonden pijpen.

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de eerste pijp en de tweede en volgende pijpen steeds in tegengestelde richting zijn gewonden.

5. Inrichting volgens één van de conclusies 1-4, voorzien van een centrale buis.

6. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de centrale buis is aangesloten op een eerste en een tweede ringleiding.

7. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de centrale buis met aparte leidingen is aangesloten op de stoomtrommel 7.

8. Werkwijze voor het koelen van fluïdum, waarbij een inrichting volgens één van de voorgaande 20 conclusies wordt toegepast. T008t 24