WO2019170288A1 - Kühlrippenanordnung, produktsammelrohr und dampfreformer - Google Patents

Kühlrippenanordnung, produktsammelrohr und dampfreformer Download PDF

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WO2019170288A1
WO2019170288A1 PCT/EP2019/025038 EP2019025038W WO2019170288A1 WO 2019170288 A1 WO2019170288 A1 WO 2019170288A1 EP 2019025038 W EP2019025038 W EP 2019025038W WO 2019170288 A1 WO2019170288 A1 WO 2019170288A1
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cooling fin
collection tube
cooling
product collection
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Werner Ludwig
Ernest Schwarz
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Linde Aktiengesellschaft
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    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285—Other particular headers or end plates
    • F28F2009/0292—Other particular headers or end plates with fins

Definitions

  • the invention relates to a cooling rib arrangement for a product collecting pipe of a steam reformer, and to a steam reformer.
  • the invention is therefore particularly in the field of steam reformer and / or hydrogen reformer plants for
  • Steam reformers serve the purpose of hydrogen from carbonaceous fuels and water by steam reforming in an industrial process
  • the steam reforming takes place at high temperatures in one or more reformer radiation zones, wherein the reformer radiation zones are connected by means of welded nozzles with a product collection tube, in which then the hydrogen obtained in the steam reforming is passed. Due to the usually very high temperatures, which in the
  • Reformer radiation zones prevail, also has the hydrogen thereby obtained and other product gases at a very high temperature, when in the
  • the invention is therefore based on the object of providing and / or adapting a steam reformer and / or a product collecting tube in such a way that it does not have the disadvantages inherent in the prior art.
  • a steam reformer and / or a product collection tube is to be improved to the effect that it has a lower susceptibility to thermally induced damage, eg. B. deflections.
  • the invention relates to a cooling fin arrangement for a
  • Cooling fin arrangement comprises at least one cooling fin and can be arranged on an outer side of the product collection tube such that the cooling fin is in thermal contact with the product collection tube.
  • the cooling fin assembly is configured such that the at least one cooling fin increases a surface area of the outside of the product collection tube when the cooling fin assembly is disposed on the product collection tube.
  • the invention relates to a product manifold for a steam reformer.
  • the product collection tube has a cooling fin disposed on an outer side of the product collection tube such that the cooling fin is in thermal contact with the outside of the product collection tube and a cooling fin
  • the invention relates to a steam reformer comprising a cooling fin arrangement according to the invention and / or an inventive
  • the invention offers the advantage that the heat dissipation over the surface of the outside of the product collection tube is improved. As a result, the heat introduced into the product collection pipe can be discharged more efficiently via the outside, so that the temperature of the product collection pipe is reduced and / or
  • Temperature gradients in the product collection tube can be reduced.
  • the at least one cooling fin in particular has the advantage that the heat stored by the product collecting pipe can be dissipated to a greater extent to the environment, for example to the ambient air, since the contact area between the outside of the product collecting pipe and the environment is increased by the at least one cooling fin ,
  • the invention offers the advantage that also thermally induced deformations (or deformations) of the product collection tube can be reduced and thus the risks of fractures and / or cracks and / or other damage can be reduced. For this reason, according to the invention, the risk of accidents and / or failures of the steam reformer due to repairs can also be reduced, so that the operational safety and the efficiency of the steam reformer are improved.
  • the cooling fin arrangement further comprises a fastening device, by means of which the cooling rib arrangement can be connected to the product collecting tube and / or fastened.
  • a fastening device by means of which the cooling rib arrangement can be connected to the product collecting tube and / or fastened.
  • the fastening device may comprise at least one clamping ring and / or a metal band and / or a thermal compound, by means of which the at least one
  • Cooling fin can be attached to the product manifold.
  • the attachment is preferably such that there is a thermal contact between the cooling fin and the outside of the product collection tube, so that the heat sufficient from the product collection tube to the cooling fin and of the Cooling fin can be transferred to the environment.
  • the invention offers the advantage that by means of the fastening device, the cooling fin arrangement
  • Retrofit option of an already existing system may preferably be a mounting of the cooling fin arrangement during the current
  • the fin assembly is locatable on the product header such that the at least one fin extends perpendicular to a longitudinal axis of the product header and / or extends along a circumferential direction of the product header and / or parallel to the longitudinal axis of the product header
  • the at least one cooling rib can also extend obliquely, ie neither exactly perpendicular nor exactly parallel to the longitudinal axis of the product collecting tube.
  • the cooling fin does not necessarily have to be rectilinear, although this is possible. Rather, the cooling rib may at least partially also have a corrugated and / or stepped and / or jagged course.
  • the at least one cooling fin preferably extends away from the product collection tube perpendicular to the surface of the outside of the product collection tube. However, according to other preferred embodiments, the at least one cooling fin may also extend away from the surface at a different angle.
  • the cooling fins may have a thickness of 1 cm to 2 cm and / or a height of 3 cm to 7 cm, although other dimensions are possible and may be advantageous.
  • the cooling fins can be along the entire length of the cooling fins
  • the cooling fins may extend around the entire circumference of the product header, or only part of the circumference, such as half a quarter or one quarter of the circumference of the product header.
  • the cooling fin is made of a material with high thermal conductivity, in particular of a metal. This offers the advantage that an effective heat dissipation over the cooling fin is made possible.
  • the cooling fin and the outside of the product collection tube may preferably be at least partially out
  • Product manifold made of a material with high thermal conductivity and also connected to each other such that there is a good thermal contact between the product header and the cooling fin. If the product collection tube is formed integrally with one or more cooling fins, it may be advantageous in favor of the manufacturing effort to form the cooling fin (s) of the same material from which the product collection tube is made. However, when retrofitting a product collection tube with cooling fins, it is not absolutely necessary to produce the cooling fins of the same material as the already existing product collection tube.
  • the cooling rib arrangement and / or the product collecting pipe preferably has a plurality of cooling ribs which can be arranged individually and / or connected to one another on the product collecting pipe.
  • a plurality of cooling fins can be connected to one another via a fastening device, and thus can be fastened together to the product collecting tube. This can offer the advantage that the cooling fin arrangement can be attached to the product collecting tube in a particularly simple manner.
  • Figures 1 A and 1 B show a schematic representation of a section of a product collection tube according to a first preferred embodiment.
  • Figures 2A and 2B show in schematic representations a section of a product collection tube 10 according to a second preferred embodiment.
  • Figures 1 A and 1 B show a schematic representation of a section of a product collection tube 10 according to a first preferred embodiment. As can be seen in FIG. 1A, the product collection tube 10 is provided with a
  • Cooling fin assembly 12 which includes a plurality of cooling fins 14 which extend perpendicular to a longitudinal axis 100 of the product collection tube 10. Since the product collection tube 10 is typically arranged horizontally in a steam reformer, i. that the longitudinal axis 100 of the product collection tube 10 is horizontal, the cooling fins 14 are formed according to this preferred embodiment, vertically extending in this arrangement.
  • nozzles 16 are formed, by means of which the product gas from the or the
  • Reformer radiation zone (s) (not shown) can be introduced into the product collection pipe 10. Since the product gas may have a very high temperature when it is introduced into the product collection tube 10, strong temperature increases during introduction of the product gas may occur, in particular in the regions of the product collection tube 10 which are located close to the nozzle 16, so that a product is introduced via the product collection tube 10 or can form multiple spatial temperature gradients.
  • the cooling fins 14 may, for example, be fastened to the surface of the outside of the product collecting tube by means of a fastening device, or may be welded thereto.
  • the cooling fins cause the surface of the
  • Product collecting pipe including the surface of the cooling fins, is increased and thus a larger area for heat dissipation to the
  • FIG. 1B shows the product collection tube 10 from FIG. 1A in a cross-sectional view. It can be seen in particular that the cooling fins 14 do not extend around the entire circumference of the product collecting tube 10, but only around the upper half of the circumference, so that the cooling fins 14 span in about 180 ° of the outside of the product collecting tube 10. Since the product collecting pipe 10 is affected above all by the strong temperature increases, since there the product gas is introduced and the hot gases tend to rise for thermodynamic reasons, forming the cooling fins in the upper region of the product collecting pipe 10 may be sufficient. According to other preferred
  • embodiments may also be advantageous for forming the cooling fins 14 around the entire circumference of the product collection tube 10 or for forming in a different angle range.
  • FIGS 2A and 2B show in schematic representations a section of a product collection tube 10 according to a second preferred embodiment. This corresponds in many aspects of the first preferred embodiment, but differs from this in that according to the second preferred embodiment, the cooling fins 14 are arranged parallel to the longitudinal axis 100.
  • cooling fins 14 do not extend over the entire length of the product collection tube 10, but these only partially occupy the product collection tube 10.
  • the cooling ribs 14 are arranged along six graduated lines running parallel to the longitudinal axis 100, along which the respective cooling ribs 14 are arranged running one behind the other.
  • the arrangement of the cooling fins according to the second preferred embodiment may have the advantage over the first preferred embodiment that a subsequent arrangement of the cooling fin assembly 12 and the cooling fins 14 can be simplified, since the cooling fins not provided with a predetermined by the outside of the product collection tube 10 curvature Need to become. Instead, rectilinear cooling fins 14 may be used, for which reason the cooling fins do not necessarily have to be adapted to the exact dimensions of the product collecting tube 10, in particular its outer diameter, but standardized cooling fins 14 can be provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlrippenanordnung (12) für ein Produktsammelrohr (10) eines Dampfreformers, wobei die Kühlrippenanordnung (12) zumindest eine Kühlrippe (14) umfasst und an einer Außenseite des Produktsammelrohrs (10) derart anordenbar ist, dass die Kühlrippe (14) mit dem Produktsammelrohr (10) in thermischem Kontakt steht. Die Kühlrippenanordnung (12) ist derart ausgestaltet, dass die zumindest eine Kühlrippe (14) eine Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs (10) vergrößert, wenn die Kühlrippenanordnung (12) an dem Produktsammelrohr (10) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Produktsammelrohr (10) und einen Dampfreformer.

Description

Beschreibung
Kühlrippenanordnuna, Produktsammelrohr und Dampfreformer
Die Erfindung betrifft eine Kühlrippenanordnung für ein Produktsammelrohr eines Dampfreformers, sowie einen Dampfreformer. Die Erfindung liegt daher insbesondere auf dem Gebiet der Dampfreformer und/oder Wasserstoffreformeranlagen zur
Herstellung von Wasserstoff und/oder wasserstoffreicher Stoffe, kann aber auch für andere Prozesse, mit ähnlichen Anforderungen/Anordnungen angewendet werden.
Stand der Technik
Dampfreformer dienen dem Zweck, in einem industriellen Verfahren Wasserstoff aus kohlenstoffhaltigen Energieträgern und Wasser mittels Dampfreformierung
herzustellen. Die Dampfreformierung findet dabei bei hohen Temperaturen in einer oder mehreren Reformerstrahlungszonen statt, wobei die Reformerstrahlungszonen mittels angeschweißter Stutzen mit einem Produktsammelrohr verbunden sind, in welches sodann der bei der Dampfreformierung erhaltene Wasserstoff geleitet wird. Aufgrund der meist sehr hohen Temperaturen, welche in den
Reformerstrahlungszonen vorherrschen, weist auch der dabei gewonnene Wasserstoff und andere Produktgase eine sehr hohe Temperatur auf, wenn diese in das
Produktsammelrohr geleitet werden. Dies führt zu sehr hohen thermischen
Belastungen des Produktsammelrohrs und insbesondere zu stark ausgeprägten Temperaturgradienten über dessen Länge, wodurch das Produktsammelrohr oft starken mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.
So kann es im Laufe des Betriebs des Dampfreformers häufig zu hitzebedingten mechanischen Deformierungen an dem typischerweise als Glattrohr ausgebildeten Produktsammelrohr kommen, welche das Produktsammelrohr beschädigen können und eine Reparatur und/oder einen Austausch dessen erforderlich machen. Auch kann eine starke Deformation kostenaufwändige Reparaturen und/oder einen Austausch einer optionalen Beton-Auskleidung des Produktsammelrohrs erforderlich machen. Aus diesen Gründen müssen häufig zeit- und kostenintensive Reparaturen an dem
Dampfreformer durchgeführt werden, für welche zumeist eine vorübergehende Stilllegung des Dampfreformers und ggf. davon abhängiger Anlagen erforderlich ist. Daher sind Schäden an dem Produktsammelrohr oft mit wirtschaftlich sehr
nachteilhaften Ausfällen des Dampfreformers verbunden. Ferner können solche Schäden eine große Unfallgefahr, insbesondere während der Reparatur und/oder des Austauschs, mit sich bringen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dampfreformer und/oder ein Produktsammelrohr derart bereitzustellen und/oder anzupassen, dass dieser die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll ein Dampfreformer und/oder ein Produktsammelrohr dahingehend verbessert werden, dass dieser eine geringere Anfälligkeit für thermisch bedingte Schäden aufweist, z. B. Durchbiegungen.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch eine Kühlrippenanordnung, ein Produktsammelrohr und einen Dampfreformer mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Kühlrippenanordnung für ein
Produktsammelrohr eines Dampfreformers, wobei die Kühlrippenanordnung zumindest eine Kühlrippe umfasst und an einer Außenseite des Produktsammelrohrs derart anordenbar ist, dass die Kühlrippe mit dem Produktsammelrohr in thermischem Kontakt steht. Die Kühlrippenanordnung ist derart ausgestaltet, dass die zumindest eine Kühlrippe eine Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs vergrößert, wenn die Kühlrippenanordnung an dem Produktsammelrohr angeordnet ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Produktsammelrohr für einen Dampfreformer. Das Produktsammelrohr weist eine Kühlrippe auf, welche an einer Außenseite des Produktsammelrohrs derart angeordnet ist, dass die Kühlrippe mit der Außenseite des Produktsammelrohrs in thermischem Kontakt steht und eine
Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs vergrößert. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Dampfreformer umfassend eine erfindungsgemäße Kühlrippenanordnung und/oder ein erfindungsgemäßes
Produktsammelrohr.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Wärmeabfuhr über die Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs verbessert wird. Dadurch kann die in das Produktsammelrohr eingetragene Wärme effizienter über die Außenseite abgeführt werden, sodass die Temperatur des Produktsammelrohrs verringert und/oder
Temperaturgradienten im Produktsammelrohr verringert werden können.
Die zumindest eine Kühlrippe bietet insbesondere den Vorteil, dass die von dem Produktsammelrohr gespeicherte Wärme in einem höheren Maß an die Umgebung abgeführt werden kann, beispielsweise an die Umgebungsluft, da die Kontaktfläche zwischen der Außenseite des Produktsammelrohrs und der Umgebung durch die zumindest eine Kühlrippe vergrößert wird.
Folglich bietet die Erfindung den Vorteil, dass auch thermisch bedingte Deformationen (bzw. Verformungen) des Produktsammelrohrs verringert werden können und somit die Gefahren von Brüchen und/oder Rissen und/oder anderen Beschädigungen reduziert werden können. Aus diesem Grund kann erfindungsgemäß auch das Risiko von Unfällen und/oder Ausfällen des Dampfreformers aufgrund von Reparaturen verringert werden, sodass die Betriebssicherheit und die Wirtschaftlichkeit des Dampfreformers verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Kühlrippenanordnung ferner eine Befestigungsvorrichtung auf, mittels welcher die Kühlrippenanordnung mit dem Produktsammelrohr verbindbar und/oder befestigbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Kühlrippenanordnung auf einfache Weise an einem herkömmlichen Produktsammelrohr, welches beispielsweise als Glattrohr ausgebildet ist, installiert bzw. angebracht werden kann. Vorzugsweise kann die Befestigungsvorrichtung zumindest einen Spannring und/oder ein Metallband und/oder eine Wärmeleitpaste umfassen, mittels welchem die zumindest eine
Kühlrippe an dem Produktsammelrohr befestigt werden kann. Dabei erfolgt die Befestigung vorzugsweise derart, dass ein thermischer Kontakt zwischen der Kühlrippe und der Außenseite des Produktsammelrohrs vorliegt, sodass die Wärme in ausreichendem Maße von dem Produktsammelrohr auf die Kühlrippe und von der Kühlrippe an die Umgebung übertragen werden kann. Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass mittels der Befestigungsvorrichtung die Kühlrippenanordnung
vorzugsweise an einem bestehenden Produktsammelrohr nachträglich angeordnet werden kann, vorzugsweise ohne dass das Produktsammelrohr dazu aus dem
Dampfreformer ausgebaut und/oder freigelegt werden muss (einfache
Nachrüstmöglichkeit eines bereits bestehenden Systems). Insbesondere kann dies vorzugsweise ein Anbringen der Kühlrippenanordnung während des laufenden
Betriebs des Dampfreformers ermöglichen.
Vorzugsweise ist die Kühlrippenanordnung derart an dem Produktsammelrohr anordenbar, dass sich die zumindest eine Kühlrippe senkrecht zu einer Längsachse des Produktsammelrohrs erstreckt und/oder entlang einer Umfangsrichtung des Produktsammelrohrs verläuft und/oder parallel zur Längsachse des
Produktsammelrohrs verläuft. Mit anderen Worten kann die zumindest eine Kühlrippe entlang der Umfangsrichtung des Produktsammelrohrs und/oder entlang der
Längsachse des Produktsammelrohrs verlaufen. Auch sind Linearkombinationen daraus möglich, d.h. die zumindest eine Kühlrippe kann sich auch schräg, also weder genau senkrecht noch genau parallel, zur Längsachse des Produktsammelrohrs erstrecken. Auch muss die Kühlrippe nicht notwendigerweise geradlinig verlaufen, wenngleich dies möglich ist. Vielmehr kann die Kühlrippe zumindest teilweise auch einen gewellten und/oder stufenförmigen und/oder zackenförmigen Verlauf aufweisen. Die zumindest eine Kühlrippe erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs von dem Produktsammelrohr weg. Jedoch kann gemäß anderen bevorzugten Ausführungsformen die zumindest eine Kühlrippe auch in einem anderen Winkel von der Oberfläche weg erstrecken. Die Kühlrippen können beispielsweise eine Dicke von 1 cm bis 2 cm aufweisen und/oder eine Höhe von 3 cm bis 7 cm, wenngleich auch andere Abmessungen möglich sind und vorteilhaft sein können.
Die Kühlrippen können sich dabei entlang der gesamten Länge des
Produktsammelrohrs oder nur über einen Teil der Länge. Auch können sich die Kühlrippen um den ganzen Umfang des Produktsammelrohrs erstrecken, oder nur um einen Teil des Umfangs, wie etwa um einen halben oder einen viertelten Umfang des Produktsammelrohrs. Vorzugsweise ist die Kühlrippe aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt, insbesondere aus einem Metall. Dies bietet den Vorteil, dass eine effektive Wärmeabfuhr über die Kühlrippe ermöglicht wird. Die Kühlrippe und die Außenseite des Produktsammelrohrs können vorzugsweise zumindest teilweise aus
unterschiedlichen Materialien und/oder aus dem gleichen Material gefertigt sein.
Besonders bevorzugt sind jedoch sowohl die Kühlrippe als auch das
Produktsammelrohr aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet und auch derart miteinander verbunden, dass ein guter thermischer Kontakt zwischen dem Produktsammelrohr und der Kühlrippe besteht. Sofern das Produktsammelrohr einstückig mit einer oder mehreren Kühlrippen ausgebildet wird, kann es zugunsten des Herstellungsaufwands vorteilhaft sein, die Kühlrippe(n) aus dem gleichen Material auszubilden, aus dem das Produktsammelrohr gefertigt ist. Jedoch ist es nicht zwingend erforderlich, beim Nachrüsten eines Produktsammelrohrs mit Kühlrippen die Kühlrippen aus dem gleichen Material herzustellen, wie das bereits vorliegende Produktsammelrohr.
Vorzugsweise weist die Kühlrippenanordnung und/oder das Produktsammelrohr mehrere Kühlrippen auf, welche einzeln und/oder miteinander verbunden an dem Produktsammelrohr anordenbar sind. Beispielsweise können mehrere Kühlrippen über eine Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden sein, und somit gemeinsam an dem Produktsammelrohr befestigbar sein. Dies kann den Vorteil bieten, dass die Kühlrippenanordnung auf besonders einfache Weise an dem Produktsammelrohr befestigbar ist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 A und 1 B zeigen in schematischen Darstellungen einen Ausschnitt eines Produktsammelrohrs gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
Die Figuren 2A und 2B zeigen in schematischen Darstellungen einen Ausschnitt eines Produktsammelrohrs 10 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figuren 1 A und 1 B zeigen in schematischen Darstellungen einen Ausschnitt eines Produktsammelrohrs 10 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Wie in Figur 1 A zu erkennen ist, ist das Produktsammelrohr 10 dabei mit einer
Kühlrippenanordnung 12 versehen, die mehrere Kühlrippen 14 umfasst, welche sich senkrecht zu einer Längsachse 100 des Produktsammelrohrs 10 erstrecken. Da das Produktsammelrohr 10 in einem Dampfreformer typischerweise horizontal verlaufend angeordnet ist, d.h. dass die Längsachse 100 des Produktsammelrohrs 10 horizontal verläuft, sind die Kühlrippen 14 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform in dieser Anordnung vertikal verlaufend ausgebildet.
An der vertikal oben liegenden Seite des Produktsammelrohrs 10 sind Stutzen 16 ausgebildet, mittels welcher das Produktgas aus der bzw. den
Reformerstrahlungszone(n) (nicht gezeigt) in das Produktsammelrohr 10 eingeleitet werden kann. Da das Produktgas beim Einleiten in das Produktsammelrohr 10 eine sehr hohe Temperatur aufweisen kann, kann es insbesondere in den Bereichen des Produktsammelrohrs 10, welche sich nahe an den Stutzen 16 befinden zu starken Temperaturerhöhungen beim Einleiten des Produktgases kommen, sodass sich über das Produktsammelrohr 10 ein oder mehrere räumliche Temperaturgradienten ausbilden können.
Die Kühlrippen 14 können beispielsweise mittels einer Befestigungsvorrichtung an der Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs befestigt sein, oder daran festgeschweißt sein. Die Kühlrippen führen dazu, dass die Oberfläche des
Produktsammelrohrs, wozu auch die Oberfläche der Kühlrippen zu zählen ist, vergrößert wird und somit eine größere Fläche für eine Wärmeabgabe an die
Umgebung bereitgestellt wird. Dadurch kann die Temperatur des Produktsammelrohrs gesenkt werden.
Figur 1 B zeigt das Produktsammelrohr 10 aus Figur 1 A in einer Querschnittansicht. Dabei ist insbesondere erkennbar, dass sich die Kühlrippen 14 nicht um den ganzen Umfang des Produktsammelrohrs 10 herum erstrecken, sondern lediglich um etwa die obere Hälfte des Umfangs, so dass die Kühlrippen 14 in etwa 180° der Außenseite des Produktsammelrohrs 10 umspannen. Da das Produktsammelrohr 10 vor allem oben von den starken Temperaturerhöhungen betroffen ist, da dort das Produktgas eingeleitet wird und die heißen Gase aus thermodynamischen Gründen auch zum Aufsteigen tendieren, kann eine Ausbildung der Kühlrippen im oberen Bereich des Produktsammelrohrs 10 ausreichend sein. Gemäß anderen bevorzugten
Ausführungsformen kann jedoch auch eine Ausbildung der Kühlrippen 14 um den ganzen Umfang des Produktsammelrohrs 10 herum oder eine Ausbildung in einem anderen Winkelbereich vorteilhaft sein.
Die Figuren 2A und 2B zeigen in schematischen Darstellungen einen Ausschnitt eines Produktsammelrohrs 10 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Diese entspricht in vielen Aspekten der ersten bevorzugten Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch von dieser darin, dass gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform die Kühlrippen 14 parallel zur Längsachse 100 angeordnet sind.
Dabei ist erkennbar, dass sich die Kühlrippen 14 nicht über die gesamte Länge des Produktsammelrohrs 10 erstrecken, sondern diese jeweils lediglich abschnittsweise das Produktsammelrohr 10 bekleiden. Wie insbesondere in der Querschnittsansicht in Figur 2B zu erkennen ist, sind die Kühlrippen 14 entlang von sechs zur Längsachse 100 parallel verlaufenden Verlaufslinien angeordnet, entlang welchen die jeweiligen Kühlrippen 14 hintereinander verlaufend angeordnet sind.
Die Anordnung der Kühlrippen gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann gegenüber der ersten bevorzugten Ausführungsform den Vorteil aufweisen, dass eine nachträgliche Anordnung der Kühlrippenanordnung 12 bzw. der Kühlrippen 14 vereinfacht werden kann, da die Kühlrippen nicht mit einer durch die Außenseite des Produktsammelrohrs 10 vorgegebenen Krümmung bereitgestellt werden müssen. Anstatt dessen können geradlinig ausgebildete Kühlrippen 14 verwendet werden, weshalb nicht notwendigerweise die Kühlrippen an die exakten Abmessungen des Produktsammelrohrs 10, insbesondere dessen Außendurchmesser, angepasst werden müssen, sondern standardisierte Kühlrippen 14 bereitgestellt werden können.
Bezugszeichen
10 Produktsammelrohr
12 Kühlrippenanordnung
14 Kühlrippe
16 Stutzen
100 Längsachse des Produktsammelrohrs
102 Umfangsrichtung des Produktsammelrohrs

Claims

Patentansprüche
1. Kühlrippenanordnung (12) für ein Produktsammelrohr (10) eines
Dampfreformers, wobei die Kühlrippenanordnung (12) zumindest eine Kühlrippe (14) umfasst und an einer Außenseite des Produktsammelrohrs (10) derart anordenbar ist, dass die Kühlrippe (14) mit dem Produktsammelrohr (10) in thermischem Kontakt steht; und wobei die Kühlrippenanordnung (12) derart ausgestaltet ist, dass die zumindest eine Kühlrippe (14) eine Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs (10) vergrößert, wenn die
Kühlrippenanordnung (12) an dem Produktsammelrohr (10) angeordnet ist.
2. Kühlrippenanordnung (12) gemäß Anspruch 1 , wobei die Kühlrippenanordnung (12) ferner eine Befestigungsvorrichtung aufweist, mittels welcher die
Kühlrippenanordnung (12) mit dem Produktsammelrohr (10) verbindbar und/oder befestigbar ist.
3. Kühlrippenanordnung (12) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die
Kühlrippenanordnung (12) derart an dem Produktsammelrohr (10) anordenbar ist, dass sich die Kühlrippe (14) senkrecht zu einer Längsachse (100) des Produktsammelrohrs (10) erstreckt und/oder entlang einer Umfangsrichtung (102) des Produktsammelrohrs (10) verläuft und/oder parallel zur Längsachse (100) des Produktsammelrohrs (10) verläuft.
4. Kühlrippenanordnung (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlrippe (14) aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist, insbesondere aus einem Metall.
5. Kühlrippenanordnung (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mehrere Kühlrippen (14), welche einzeln und/oder miteinander verbunden an dem Produktsammelrohr (10) anordenbar sind.
6. Produktsammelrohr (10) für einen Dampfreformer, aufweisend eine Kühlrippe (14), welche an einer Außenseite des Produktsammelrohrs (10) derart angeordnet ist, dass die Kühlrippe (14) mit der Außenseite des Produktsammelrohrs (10) in thermischem Kontakt steht und eine Oberfläche der Außenseite des Produktsammelrohrs (10) vergrößert.
7. Produktsammelrohr (10) für einen Dampfreformer gemäß Anspruch 6, wobei die Kühlrippe (14) separat von dem Produktsammelrohr (10) ausgebildet ist und die Kühlrippe (14) einstückig mit dem Produktsammelrohr (10) ausgebildet ist.
8. Produktsammelrohr (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Kühlrippe (14) und die Außenseite des Produktsammelrohrs (10) zumindest teilweise aus unterschiedlichen Materialien und/oder aus dem gleichen Material gefertigt sind.
9. Produktsammelrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, aufweisend eine Mehrzahl von Kühlrippen (14).
Dampfreformer umfassend eine Kühlrippenanordnung (12) und/oder ein Produktsammelrohr (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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