PL206333B1

PL206333B1 - Chłodnica dla gazu koksowniczego

Info

Publication number: PL206333B1
Application number: PL375722A
Authority: PL
Inventors: Holger Thielert
Original assignee: Uhde Gmbhuhde Gmbh
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2003-08-02
Publication date: 2010-07-30
Also published as: EP1570026A1; CA2509368A1; AU2003255357A1; EP1570026B8; TWI241341B; ES2266920T3; PT1570026E; BR0317112A; WO2004053023A1; ZA200504755B; US20060249861A1; PL375722A1; JP4180055B2; DE10258066A1; TW200413513A; ATE327300T1; JP2006509852A; DE50303517D1; US7566049B2; BR0317112B1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest chłodnica gazowa dla gazu koksowniczego, który zawiera kondensujące składniki, z kanałem gazowym, przez który przepływa gaz koksowniczy, z elementami wymiennika ciepła, przez które przepływa medium chłodzące wewnątrz kanału gazowego i z urządzeniem zraszającym nad elementami wymiennika ciepła.

Według stanu techniki dla chłodzenia gazu koksowniczego stosowana jest chłodnica z rurą poprzeczną. W pracy takiej chłodnicy powstaje problem, że składniki zawarte w gazie koksowniczym, zwłaszcza smoła lub naftalen, kondensują, wytrącają się na stronie gazowej powierzchni wymiennika ciepła i pogarszają przez to przenoszenie ciepła. W celu zredukowania osadów na stronie gazowej, powierzchnie wymiennika ciepła chłodnicy z rurą poprzeczną, po stronie gazu są zraszane wodą, tak, że na powierzchniach tworzy się film wodny, który odprowadza kondensujące z gazu koksowniczego składniki. Opisane urządzenie ma jednak kilka wad. Zraszanie rur porzecznych nie udaje się całkowicie, ponieważ film wodny tworzący się na gazowej stronie powierzchni wymiennika ciepła, w dolnym obszarze rury poprzecznej rozrywa się i woda skapuje stamtąd lub spływa. Przez to na dolnej stronie rury poprzecznej nie występuje film wodny, który pozwala na wolne od osadów odtransportowanie wytrąconych składników.

W pracy obserwuje się regularnie zanieczyszczenia na dolnej stronie rury poprzecznej. Konieczne czyszczenie rury poprzecznej wymaga nakładów i prowadzi do stanu spoczynku chłodnicy podczas całego procesu czyszczenia. Przy silnym zanieczyszczeniu rury, które nie może zostać usunięte w procesach czyszczenia, rury trzeba z dużymi nakładami usuwać z kanału gazowego i zastępować przez nowe rury. Powoduje to wysokie koszty i związane jest również z długim czasem spoczynku chłodnicy.

Zadaniem wynalazku jest zaoferowanie chłodnicy gazu koksowniczego o cechach opisanych na wstępie, która posiada tylko niewielka skłonność do zanieczyszczeń, pozwala na szybkie czyszczenie i w rzadkich przypadkach zanieczyszczenia nieusuwalnego przez czyszczenie, umożliwia szybka wymianę elementów wymiennika ciepła.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane przez to, że chłodnica gazowa dla gazu koksowniczego, który zawiera kondensujące składniki, z kanałem gazowym, przez który przepływa gaz koksowniczy, z płytami chłodzącymi, przez które przepływa medium chłodzące, które połączone są z tworzącymi kanały wspornikami dystansowymi w co najmniej jeden pakiet wymiennika ciepła, przy czym, pakiet wymiennika ciepła usytuowany jest w kanale gazowym z pionowym ukierunkowaniem płyt chłodzących, jak również nad pakietem wymiennika ciepła, przewidziane jest urządzenie zraszające, charakteryzuje się tym, że kanały gazowe utworzone przez wsporniki dystansowe są kanałami gazu koksowniczego i usytuowane są pod oddziaływaniem cieczy wypływającej z urządzenia zraszającego, przy czym powierzchnia wymiennika ciepła płyt chłodzących od strony gazu jest pokryta filmem cieczy, utworzonym przez jej zraszanie cieczą wypływającą z urządzenia zraszającego, i że pakiet wymiennika ciepła stanowi zespół wymienny wkładany z boku, do kanału gazowego.

Korzystnie, pakiet wymiennika ciepła znajduje się w pionowym odcinku kanału gazowego i gaz koksowniczy przepływa przez pakiet wymiennika ciepła we współprądzie lub w przeciwprądzie względem filmu cieczy spływającego po powierzchniach wymiennika ciepła.

Korzystnie dalej, pakiet wymiennika ciepła znajduje się w poziomym odcinku kanału gazowego i gaz koksowniczy przepł ywa przez pakiet wymiennika ciepł a w przepł ywie poprzecznym wzglę dem filmu cieczy spływającego po powierzchniach wymiennika ciepła. Zgodnie z wynalazkiem urządzenie zraszające jest na stałe zainstalowane w kanale gazowym.

To rozwiązanie w stosunku do stanu techniki posiada wyraźne zalety. Zraszanie płyt chłodzących wodą ze względu na ich dogodną geometrię wywołuje zamknięty film wodny na położonych od strony gazu powierzchniach przenoszenia ciepła, który nie przerywa się aż do dolnego końca płyt chłodzących i przez to całkowicie zwilża płyty chłodzące. Dzięki temu zmniejszono znacznie osadzanie różnych składników na powierzchniach przenoszenia ciepła.

Zgodnie z preferowaną postacią wynalazku pakiet wymiennika ciepła stanowi zespół wymienny i jest wkładany z boku do kanału gazowego. Pociąga to za sobą dalsze godne uwagi zalety. Czyszczenie pakietu wymiennika ciepła powoduje tylko niewielkie nakłady, ponieważ w celu czyszczenia można go usunąć z chłodnicy gazu koksowniczego i wtedy jest do niego łatwiejszy dostęp. Jest również możliwa wymiana zanieczyszczonego pakietu wymiennika ciepła na niezanieczyszczony i ponowne jego zastosowanie po dokonaniu czyszczenia dopiero przy następnym koniecznym procesie

PL 206 333 B1 czyszczenia. Przez to wyraźnie zmniejsza się czas stanu spoczynku chłodnicy gazu koksowniczego spowodowany czyszczeniem pakietu wymiennika ciepła. Dalej, w przypadku bardzo rzadko występującego, silnego zanieczyszczenia powierzchni przenoszenia ciepła, spowodowanego, przykładowo, przez zakłócenia w pracy urządzenia zraszającego, które nie może zostać usunięte w procesie czyszczenia, możliwe jest bardzo łatwe zastąpienie pakietu wymiennika ciepła, co również powoduje stosunkowo niewielkie koszty i pociąga za sobą tylko krótki czas spoczynku.

Wynalazek w przykładzie wykonania został uwidoczniony schematycznie na rysunku, gdzie pos. 1 przedstawia przekrój poprzeczny rury porzecznej chłodnicy gazowej z rurą poprzeczną, która stosowana jest do chłodzenia gazów koksowniczych zgodnie ze stanem techniki; na fig. 2 przedstawia wykrój ze zgodnej z wynalazkiem chłodnicy gazów koksowniczych, na fig. 3 pokazano wspólne przedstawienie zgodnej z wynalazkiem chłodnicy gazów koksowniczych z wielokrotnym układem pakietów wymiennika ciepła w ukierunkowanym pionowo kanale gazowym.

Na rysunku pos. 1 przedstawiona została rura porzeczna 1 chłodnicy gazowej z rurą poprzeczną, przez którą przepływa medium chłodzące, która, zgodnie ze stanem techniki, znajduje zastosowanie do chłodzenia gazów koksowniczych. Za pomocą urządzenia zraszającego 2 następuje zraszanie rury poprzecznej 1 wodą, tak, że kształtuje się film wodny 3 odpowiadający geometrii rury porzecznej 1. W dolnym obszarze rury poprzecznej 1 przerywa się on i przez to nie otacza całkowicie rury poprzecznej 1. Dolna strona rury poprzecznej 4 nie jest zwilżona filmem wodnym 3, i z powodu kondensacji składników zawartych w gazie koksowniczym, zwłaszcza smoły lub naftalenu, dochodzi tam do zanieczyszczenia rury poprzecznej 1.

Fig. 1 przedstawia wycinek ze zgodnej z wynalazkiem chłodnicy gazów koksowniczych, w którym elementy wymiennika ciepła są ukształtowane jako płyty chłodzące 5. Płyty chłodzące 5 są ukierunkowane pionowo i może przepływać przez nie medium chłodzące. Film wodny 3 tworzący się przez zraszanie za pomocą urządzenia zraszającego 2, ze względu na dogodną geometrię płyt, zwilża całkowicie powierzchnie przenoszenia ciepła po stronie gazu, tak, że składniki zawarte w gazie, które wytrąciły się z gazu koksowniczego, przykładowo przez kondensację, są odtransportowane przez film wodny 3 i nie zanieczyszczają powierzchni przenoszenia ciepła.

Fig. 2 pokazuje pełne przedstawienie chłodnicy gazowej dla gazu koksowniczego, który zawiera kondensujące składniki, z kanałem gazowym 6, przez który przepływa gaz koksowniczy, z elementami wymiennika ciepła, przez które przepływa medium chłodzące wewnątrz kanału gazowego 6 i z urządzeniem zraszającym 2 nad elementami wymiennika ciepła, przy czym strona gazowa powierzchni wymiennika ciepła jest zwilżana wodą, która doprowadzana jest przez urządzenie zraszające 2. Zgodnie z wynalazkiem, elementy wymiennika ciepła są ukształtowane jako płyty chłodzące 5, przez które przepływa medium chłodzące i są połączone z tworzącymi kanały wspornikami dystansowymi 7, w co najmniej jeden pakiet wymiennika ciepła. Pakiety wymiennika ciepła są usytuowane z pionowym ukierunkowaniem płyt chłodzących 5 w kanale gazowym 6, przy czym kanały gazowe utworzone przez wsporniki dystansowe 7 są spryskiwane od góry przez wodę wychodzącą z urządzenia zraszającego 2 i przepływa przez nie gaz koksowniczy. Pakiety wymiennika ciepła są wkładane jako zespół wymienny z boku do kanału gazowego 6. W przykładzie przedstawionym na fig. 3, kanał gazowy 6 jest ukierunkowany pionowo.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Chłodnica gazowa dla gazu koksowniczego, który zawiera kondensujące składniki, z kanałem gazowym, przez który przepływa gaz koksowniczy, z płytami chłodzącymi, przez które przepływa medium chłodzące, które połączone są z tworzącymi kanały wspornikami dystansowymi w co najmniej jeden pakiet wymiennika ciepła, przy czym, pakiet wymiennika ciepła usytuowany jest w kanale gazowym z pionowym ukierunkowaniem płyt chłodzących, jak również nad pakietem wymiennika ciepła, przewidziane jest urządzenie zraszające, znamienna tym, że kanały gazowe utworzone przez wsporniki dystansowe (7) są kanałami gazu koksowniczego i usytuowane są pod oddziaływaniem cieczy wypływającej z urządzenia zraszającego (2), przy czym powierzchnia wymiennika ciepła płyt chłodzących (5) od strony gazu jest pokryta filmem cieczy, utworzonym przez jej zraszanie cieczą wypływającą z urządzenia zraszającego (2), i że pakiet wymiennika ciepła stanowi zespół wymienny wkładany z boku, do kanału gazowego (6).

PL 206 333 B1
2. Chłodnica gazowa według zastrz. 1, znamienna tym, że pakiet wymiennika ciepła znajduje się w pionowym odcinku kanału gazowego (6) i gaz koksowniczy przepływa przez pakiet wymiennika ciepła we współprądzie lub w przeciwprądzie względem filmu cieczy spływającego po powierzchniach wymiennika ciepła.
3. Chłodnica gazowa według zastrz. 1, znamienna tym, że pakiet wymiennika ciepła znajduje się w poziomym odcinku kanału gazowego (6) i gaz koksowniczy przepływa przez pakiet wymiennika ciepła w przepływie poprzecznym względem filmu cieczy spływającego po powierzchniach wymiennika ciepła.
4. Chłodnica gazowa według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że urządzenie zraszające (2) jest na stałe zainstalowane w kanale gazowym (6).