Vorrichtung zur Kühlung von gasdurchlässigem Schüttgut

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von gasdurchlässigem Schüttgut, insbesondere von heißem Koks, bestehend aus einer Vorkammer und einer darunter angeordneten Kühlkammer.

[0002] Vorrichtungen der genannten Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und werden insbesondere für die sogenannte Kokstrockenkühlung eingesetzt. Bisher wurden derartige Vorrichtungen jedoch normalerweise so ausgeführt, daß die Vorkammer und die Kühlkammer bzw. Kühlzone statisch und meist auch baulich eine Einheit bildeten. Die Vorkammer dient dabei der Bevorratung mit dem heißen Schüttgut, während der Kühlvorgang im wesentlichen in der Kühlkammer stattfindet, wobei das heibe Schüttgut im direkten Wärmeaustausch mit einem gasförmigen Kühlmedium abgekühlt wird. Während des Kühlvorganges bilden sich jedoch innerhalb der Vorrichtung Wärmezonen mit unterschiedlichem Temperaturniveau aus, die das Wärmeverhalten der verwendeten Baumaterialien, insbesondere der keramischen feuerfesten Materialien, unterschiedlich beeinflussen und die zu Beschädigungen bzw. Zerstörungen insbesondere des inneren Mauerwerkes führen können. Bisher konnten die sich daraus ergebenden Probleme nur mit einem verhältnismäßig hohen baulichen und konstruktiven Aufwand beherrscht werden.

[0003] So ist beispielsweise aus der DE-OS-3 004 502 eine Vorrichtung für die Kokstrockenkühlung bekannt, deren Oberteil und Unterteil durch eine Gleitfuge miteinander in Verbindung stehen. Dadurch soll dem unterschiedlichen Dehnungsverhalten von Vorkammer und Kühlkammer während des Betriebes der Vorrichtung Rechnung getragen werden. Die Belastung der Kühlkammer durch das Vorkammergewicht bleibt bei dieser Konstruktion jedoch unverändert, und es ist nicht auszuschließen, daß durch nicht intakte Dehnfugen Schäden, vor allem am feuerfesten Mauerwerk, auftreten.

[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorstehend geschilderten Probleme auf möglichst einfache Art und Weise gelöst werden, und die im Hinblick auf ihre möglichen Ausführungsformen eine hohe Flexibilität aufweist.

[0005] Die der Lösung dieser Aufgabe dienende Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer und die Kühlkammer als zwei statisch voneinander unabhängige Bunker ausgeführt werden, die mittels eines Kompensators gasdicht miteinander verbunden sind und von einer gemeinsamen oder getrennten Gerüstkonstruktion gehalten werden.

[0006] Das heißt, bei der erfindungsgemäßen Konstruktion werden Vorkammer und Kühlkammer statisch so voneinander getrennt, daß sie zwei separate und baulich eigenständige Einheiten bilden, die den unterschiedlichen Temperaturbedingungen in Vorkammer und Kühlkammer einfacher und besser angepaßt werden können. Gleichzeitig können dadurch beide Einheiten konstruktiv einfach und verfahrenstechnisch optimal auf die jeweils geforderte Anwendungsgröße ausgelegt werden. Das gilt auch im Hinblick auf die äubere Formgebung, so können beispielsweise beide Einheiten einen runden oder einen eckigen Querschnitt aufweisen.

[0007] Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den vorliegenden Unteransprüchen sowie aus dem Ausführungsbeispiel, das nachfolgend an Hand der Abbildung erläutert werden soll.

[0008] Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus den beiden Bunkern 1 und 10, wobei der Bunker 1 als Kühlkammer und der Bunker 10 als Vorkammer dient.

[0009] Der Bunker 10 ist deshalb über dem Bunker 1 angeordnet. Der Bunker 1 besteht aus dem äußeren Mantel 2 und der Innenauskleidung 3. Beim äußeren Mantel 2 kann es sich beispielsweise um eine Stahlkonstruktion handeln, während die Innenauskleidung 3 aus einem den jeweiligen Temperaturbedingungen angepaßten feuerfesten keramischen Material besteht. In seinem Oberteil weist der Bunker 1 die Eintrittsöffnung 4 auf, in die die Austrittsöffnung 14 des Bunkers 10 hineinragt. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, weist der Bunker 1 in seinem unteren Teil eine konische Verjüngung auf, an deren unterem Ende sich die Austrittsöffnung 5 für das gekühlte Schüttgut befindet. Sei bstverständiichistdieseAustrittsöffungmiteinem Verschluß versehen, der hier aber nicht dargestellt worden ist. Es kann sich dabei jedoch um eine Konstruktion handeln, wie sie bei derartigen Vorrichtungen üblich ist. Das gasförmige Kühlmedium wird von unten über den Gasverteiler 6 in das im Bunker 1 befindliche Schüttgut eingeleitet und wird nach Passieren desselben über den Absaugstutzen 7 wieder abgezogen. Die in derAbbildung dargestellte Ausführungsform des Gasverteilers 6 stellt selbstverständlich nur eine mögliche Variante dessen dar, wie das gasförmige Kühlmedium in das Schüttgut eingeleitet werden kann. Selbstverständlich ist hier auch eine andere Ausführungsform der Gaseinleitung möglich, beispielsweise in der Form, daß das gasförmige Kühlmedium von vornherein in zwei Teilströme aufgeteilt wird, die in unterschiedlicher Höhe in den Bunker 1 eingeleitet werden. Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, weist die Innenauskleidung 3 in den einzelnen Bereichen das Bunkers 1 eine unterschiedliche Schichtdicke auf. Sie ist im Bereich der konischen Verjüngung oberhaibder Austrittsöffnung 5 geringer als im Oberteil des Bunkers 1. Damit wird der unterschiedlichen Wärmebeanspruchung innerhalb der einzelnen Wärmezonen des Bunkers 1 Rechnung getragen.

[0010] Der über dem Bunker 1 angeordnete Bunker 10, der als Vorkammer dient, weist ebenfalls einen äußeren Mantel 11 und eine Innenauskleidung 12 auf. Es kann sich auch hier beim äußeren Mantel 11 um eine Stahlkonstruktion handeln, während die Innenauskleidung 12 wiederum aus feuerfestem keramischen Material besteht. Der Bunker 10 verjüngt sich in seinem Unterteil zur Austrittsöffnung 14 hin, die so dimensioniert ist, daß sie in der Eintrittsöffnung 4 des Bunkers 1 ausreichend Spiel hat. Beide Bunker sind dabei durch den Kompensator 15 miteinander verbunden. Dieser sorgt für einen gasdichten Abschluß, während gleichzeitig das Wärmedehnverhalten beider Bunker nicht beeinträchtigt wird. Das zu kühlende Schüttgut, wie z. B. der heibe Koks, gelangt über die Einfüllöffnung 13 in den Bunker 10 und nach Passieren desselben in den Bunker 1. Die strichpunktierten Linien zeigen dabei die Aufböschung des Schüttgutes in den beiden Bunkern. Selbstverständlich ist die Einfüllöffnung 13 mit einem in der Abbildung nicht dargestellten Deckel bzw. einer Einfüllschleuse versehen. Hierbei kann wiederum auf bekannte und bereits bewährte Konstruktionen zurückgegriffen werden. Im Oberteil des Bunkers 10 befindet sich der Absaugstutzen 18, durch den entweichendes Gas aus der Vorkammer abgezogen werden kann.

[0011] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Bunker 1 und 10 von der Gerüstkonstruktion 9 gehalten, die als Stahl- oder Betonbau ausgeführt werden kann. Der Bunker 1 ist dabei mittels der Auflagefläche 8 an der Gerüstkonstruktion 9 befestigt, während der Bunker 10 an seiner Außenseite die Auhahmepratzen 16 aufweist, die auf den Endflächen 17 der Gerüstkonstruktion 9 aufliegen. Auf diese Art und Weise haben beide Bunker ausreichend Halt, während ihr Wärmedehnverhalten nicht beeinträchtigt wird.

[0012] Abschließend soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß die im Ausführungsbeispiel dargestellte äubere Form der Bunker mit zylindrischem Oberteil und konischer Verjüngung im Unterteil für die erfindungsgemäße Vorrichtung keineswegs zwingend vorgeschrieben ist. Es kann vielmehr auch eine andere Formgebung der Bunker gewählt werden. Ebenso wird man deren Dimensionierung natürlich den jeweiligen Erfordernissen der Praxis anpassen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Kühlung von gasdurchlässigem Schüttgut, insbesondere von heißem Koks, bestehend aus einer Vorkammer und einer darunter angeordneten Kühlkammer, die von einer gemeinsamen oder getrennten Gerüstkonstruktion gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer und die Kühlkammer als zwei statisch voneinander unabhängige Bunker (10 und 1) ausgeführt werden, die mittels eines Kompensators (15) gasdicht miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bunker (1,10) jeweils aus einem äußeren Mantel (2, 11) aus Metall bestehen, der mit einer Innnenauskleidung (3,12) aus einem den jeweiligen Temperaturbedingungen angepaßten feuerfesten keramischen Material versehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenauskleidung (3, 12) in den einzelnen Wärmezonen der Bunker (1, 10) eine unterschiedliche Schichtdicke aufweist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Kühlmedium im Gegenstrom zu dem zu kühlenden Schüttgut von unten nach oben durch den als Kühlkammer dienenden Bunker (1) geleitet und über einen im Oberteil desselben angeordneten Absaugstutzen (7) wieder abgezogen wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil des als Vorkammer dienenden Bunkers (10) ein zusätzlicher Absaugstutzen (18) für den Abzug von gasförmigem Kühlmedium vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüstkonstruktion (9) aus Stahl- oder Betonstützen besteht.

Claims

1. Equipment for cooling gas-permeable loose material, especially hot coke, consisting of a primary chamber and a cooling chamber located underneath the latter, which are supported by a common or separate frame structure, characterized in that the primary chamber and the cooling chamber are constructed as two bunkers (10 and 1) which are mutually independent statically and which are connected to one another in a gas-tight manner by means of a compensator (15).

2. Equipment according to Claim 1, characterized in that the bunkers (1, 10) each consist of an outer metal shell (2, 11) which is provided with an inner lining (3, 12) of a refractory ceramic material suitable for the particular temperature conditions.

3. Equipment according to Claims 1 and 2, characterized in that the inner lining (3, 12) has different layer thicknesses in the individual heat zones of the bunkers (1, 10).

4. Equipment according to Claims 1 - 3, characterized in that the gaseous coolant is passed upwards in countercurrent to the loose material, which is to be cooled, through the bunker (1) serving as the cooling chamber and is extracted again through an extraction branch (7) located in the upper part of the bunker (1).

5. Equipment according to Claims 1 - 4, characterized in that an additional extraction branch (18) for the extraction of gaseous coolant is provided in the upper part of the bunker (10) serving as the primary chamber.

6. Equipment according to Claims 1 - 5, characterized in that the frame structure (9) consists of pillars of steel or concrete.

Revendications

1. Dispositif pour le refroidissement de matières en vrac perméables aux gaz, en particulier de coke chaud, se composant d'une chambre d'admission préalable et d'une chambre de refroidissement installée au-dessous, qui sont maintenues par une structure de charpente commune ou distincte, caractérisé par le fait que la chambre d'admission préalable et la chambre de refroidissement sont réalisées sous la forme de deux trémies (10 et 1) statiquement indépendantes l'une de l'autre qui sont reliées l'une à l'autre de manière étanche aux gaz au moyen d'un élément compensateur (15).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des trémies (1, 10) se compose d'une enveloppe (2,11) extérieure en métal qui est munie d'un garnissage (3,12) intérieur en un matériau céramique réfractaire adapté chaque fois aux conditions de température.

3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le garnissage (3, 12) intérieur présente, dans les différentes zones thermiques des trémies (1, 10), une épaisseur de revêtement différente.

4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le fluide refroidisseur est conduit à contre-courant par rapport aux matières en vrac devant être refroidies, du bas vers le haut à travers la trémie (1) servant de chambre de refroidissement, et évacué de nouveau par l'intermédiaire d'une tubulure (7) d'aspiration prévue dans la partie haute de ladite trémie.

5. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'une tubulure (18) supplémentaire d'aspiration est prévue dans la partie haute de la trémie (10) servant de chambre d'admission préalable pour l'évacuation de fluide refroidisseur sous forme gazeuse.

6. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la structure de charpente (9) se compose de supports en acier ou en béton.

Zeichnung