Kühler für durch Vergasung erzeugte Kühler

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kühler für durch Vergasung von Kohle unter Druck erzeugte Gase nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Bei einem bekannten Kühler (EP-PS 48 326) sind einzelne Rohre des Einsatzes so abgekröpft, daß sie einen als Rohrwand ausgebildeten Hals bilden, der eine Gaszuführungsleitung darstellt. Im Bereich der Abkröpfung bilden die Rohre die Decke des Einsatzes. Die EP-PS 48 326 enthält keine Angaben darüber, wie die Rohre zu der Decke ausgebogen und angeordnet sind.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Kühler so zu gestalten, daß mit einfachen Mitteln die Decke des Einsatzes gebildet werden kann.

[0004] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kühler erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0005] Die innerhalb der Sektoren parallel laufenden Rohre lassen sich durch zwischengelegte Stege bei gleichbleibender Stegbreite zu einer gasdichten Decke verbinden. Die zwischen den Sektoren entstehenden dreieckigen Räume werden durch die Gabelstücke, die jeweils zwei unter einem Winkel zusammenstoßende Rohre zusammenführen, gasdicht geschlossen. Durch die gleichbleibende Rohrteilung in der Decke können in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Rohre eines weiteren, innenliegenden Einsatzes über T-Stücke in einfacher Weise in die Decke eingebunden werden.

[0006] Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Kühler gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Einzelheit Z nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt 111-111 nach Fig. 2,

Fig. 4 die Einzelheit X nach Fig. 3 und

Fig. 5 die Einzelheit Z nach Fig. 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

[0007] Der Kühler besteht aus einem Druckgefäß 1 mit einem oberen Stutzen 2 und einem unteren Stutzen 3. Der obere Stutzen 2 ist mit dem Ausgang eines unter Druck betriebenen Reaktors verbunden, in dem durch Vergasung von Kohle ein Gas erzeugt wird, das in dem durchgekühlt wird. Über den unteren Stutzen 3 wird der in dem Gas enthaltene Vergasungsrückstand abgeführt. Zum Schutz der Gehäusewand ist in dem unteren Teil des Druckgefäßes 1 ein Aschetrichter 4 angeordnet.

[0008] Innerhalb des Druckgefäßes 1 ist ein gekühlter Einsatz 5 abgeordnet, in dem weitere plattenförmige Heizflächen untergebracht sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Heizflächen nicht dargestellt. Der Einsatz 5 ist aus Rohrtafeln zu einem regelmäßigen n-Eck zusammengesetzt. Die Rohrtafeln bestehen aus senkrecht angeordneten Rohren 6, die durch Stege 7 zu einer gasdichten Rohrwand miteinander verbunden sind. Die Rohre 6 sind von einem Kühlmittel von unten nach oben durchströmt, das über einen Sammler 8 am unteren Ende des Einsatzes 5 zugeführt und über einen Sammler 9 am oberen Ende abgeführt wird. Als Kühlmittel wird Wasser verwendet, das in den Rohren des Einsatzes 5 verdampft und das als Wasser-Dampf-Gemisch aus dem Sammler 9 abgeführt wird.

[0009] Der Einsatz 5 ist an dem unteren, im Querschnitt verengten Ende zum Druckgefäß 1 hin offen. An die Wand des Druckgefäßes 1 ist in einer Ebene oberhalb der Unterkante des Einsatzes 5 ein Gasabführungsstutzen 10 angeschlossen.

[0010] Zur Anpassung an den Querschnitt des oberen Stutzens 2 sind die Rohre 6 des Einsatzes 5 am oberen Ende abgekröpft, so daß eine Decke 11 gebildet wird, die in einen Eintrittsabschnitt 12 übergeht. Der Eintrittsabschnitt 12 ist aus einem Teil der Rohre 6 des Einsatzes 5 aufgebaut, die über Stege zu einer gasdichten Rohrwand miteinander verbunden sind.

[0011] Wie am besten aus der Fig. 3 zu erkennen ist, sind innerhalb der Decke 11 die Rohre 6 sektorweise parallel zueinander und zu der Mittelsenkrechten der jeweiligen Seite des n-Eckes des Einsatzes 5 verlegt. Die Rohre 6 sind durch Stege 7 zu einer gasdichten Rohrwand verschweißt. Die Stegbreite und die Rohrteilung von Einsatz 5 und Decke 11 stimmen überein. Durch die sektorweise parallele Anordnung der Rohre 6 entstehen zwischen den Sektoren dreieckige Zwischenräume. Die im Bereich dieser Zwischenräume unter einem Winkel aneinanderstoßenden Rohre 6 sind paarweise über ein geschmiedetes Gabelstück 13 miteinander verbunden. Das Gabelstück 13 weist am hinteren Ende zwei Rohranschlüsse für die Verbindung mit einem Rohrpaar auf und läuft zum vorderen geschlossenen Ende konisch zu. Die Gabelstücke 13 sind entlang einer zur Längsachse des Einsatzes 5 weisenden geraden Linie in der Weise angeordnet, daß jeweils ein Gabelstück 13 mit dem vorderen Ende zwischen den Rohranschlüssen des folgenden Gabelstückes 13 mit diesem verbunden ist. Die konisch verlaufenden Längskanten des Gabelstückes 13 folgen der Richtung der Rohrachsen in den benachbarten Sektoren der Decke 11. An jedes Gabelstück 13 ist rechtwinklig ein Rohrstutzen 14 angeformt. Die Rohrstutzen 14 der hintereinander liegenden Gabelstücke 13 sind an eine Rohrleitung 15 angeschlossen, die außerhalb des Eintrittsabschnittes 12 zu dem oberen Sammler 9 geführt sind.

[0012] Die nicht über die Gabelstücke 13 miteinander verbundenen Rohre 6 sind jeweils über einen Rohrbogen 16 weitergeführt und bilden die Rohrwand des Eintrittsabschnittes 12. Die Rohrbögen 16 springen nach innen vor und bilden Konsolen, auf denen eine feuerfeste Ausmauerung 17 abgestützt ist, mit der der gekühlte Eintrittsabschnitt 12 ausgekleidet ist.

[0013] Die beschriebene Ausbildung der Decke 11 gestattet in einfacher Weise die Anordnung eines weiteren, innenliegenden Einsatzes 18. Dieser weitere Einsatz 18 weist wie der äußere, Einsatz 5 einen n-eckigen Querschnitt auf, wobei die Seiten der n-Ecke parallel verlaufen. Der Einsatz 18 ist aus einer gasdichten Rohrwand gebildet, deren Rohrteilung und Stegbreite mit der des Einsatzes 5 übereinstimmt. Die Rohre 6 der Decke 11 sind getrennt und nehmen jeweils den Fuß eines rohrförmigen T-Stückes 19 auf, der mit den so getrennten Rohrabschnitten verschweißt wird. Jedes Rohr des weiteren Einsatzes 18 ist mit dem nach unten weisenden Steg des T-Stückes 19 verbunden, so daß die Rohrwand des weiteren Einsatzes 18 in die Decke eingebunden ist.

Ansprüche

1. Kühler für durch Vergasung von Kohle unter Druck erzeugte Gase mit einem Druckgefäß (1), in dem ein Einsatz (5) aus durch Stege (7) gasdicht miteinander verschweißten Rohren (6) angeordnet ist, wobei der Querschnitt des Einsatzes (5) ein regelmäßiges n-Eck bildet und die Rohre (6) des Einsatzes (5) zur Bildung einer Decke (11) senkrecht nach innen abgekröpft sind und anschließend teilweise einen Eintrittsabschnitt (12) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Decke (11) des Einsatzes (5) bildenden Rohre (6) sektorweise parallel zueinander mit gleichbleibender Stegbreite angeordnet sind, daß die im Randbereich der Sektoren unter einem Winkel zueinander verlaufenden Rohre (6) paarweise über ein geschmiedetes Gabelstück (13) miteinander verbunden sind, an das ein Rohrstutzen (14) rechtwinklig angeformt ist und daß die Gabelstücke (13) entlang einer geraden Linie hintereinanderliegend den Raum zwischen den Sektoren gasdicht ausfüllen.

2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (6) einer Seite des n-Eckes parallel zu der Mittelsenkrechten dieser Seite verlaufen.

3. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr (6) des Eintrittsabschnittes (12) über einen Rohrbogen (16) mit einem Rohr (6) der Decke (11) verbunden ist, daß die Rohrbögen (16) nach innen vorspringen und daß auf den Rohrbögen (16) eine feuerfeste Ausmauerung (17) abgestützt ist.

4. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Einsatzes (5) ein weiterer aus gasdicht miteinander verschweißten Rohren gebildete Einsatz (18) von n-eckigem Querschnitt angeordnet ist, daß die Seiten der n-Ecke parallel verlaufen und daß die Rohre des weiteren Einsatzes (18) jeweils über ein T-Stück (19) in die von den Rohren (6) des äußeren Einsatzes (5) gebildete Decke (11) eingebunden sind.

Claims

1. Cooler for gases, which have been produced under pressure through gasification of coal, with a pressure vessel (1), in which an insert (5) of tubes (6) is arranged, which have been welded together in gas-tight manner by webs (7), wherein the cross-section of the insert (5) forms a regular polygon and the tubes (6) of the insert (5) are bent over perpendicularly inwards for the formation of a ceiling (11) and adjoiningly partially form an entry portion (12), characterised thereby, that the tubes (6) forming the ceiling (11) of the insert (5) are arranged with constant width of web one parallely to the other sector by sector, that the tubes (6), which extend one at an angle to the other in the rim region of the sectors, are connected one with the other in pairs by way of a forged fork member (13), at which a tube nipple (14) is shaped on at right angles and that the fork members (13) lie one behind the other along a straight line and fill out the space between the sectors in gas-tight manner.

2. Cooler according to claim 1, characterised thereby, that the tubes (6) of one side of the polygon extend parallely to the centrenormal of this side.

3. Cooler according to claim 1 or 2, characterised thereby, that each tube (6) of the entry portion (12) is connected by way of a tube bend (16) with a tube (6) of the ceiling (11), that the tube bends (16) project inwardly and that a refractory brick lining (17) is supported on the tube bends (16).

4. Cooler according to one of the claims 1 to 3, characterised thereby, that a further insert (18), which is of polygonal cross-section and formed of tubes, which have been welded together in gas-tight manner, is arranged within the insert (5), that the sides of the polygons extend parallely and that the tubes of the further insert (18) are each bound by way of a respective T-member (19) into the ceiling (11) formed by the tubes (6) of the outer insert (5).

Revendications

1. Refroidisseur de gaz produits par la gazéification sous pression du charbon, avec un récipient à pression (1), dans lequel est disposé un garnissage (5) en tubes (6), soudés entre eux de manière étanche aux gaz au moyen d'ailettes (7), la section transversale du garnissage (5) formant un polygone régulier et les tubes (6) du garnissage (5) étant recourbés perpendiculairement vers l'intérieur afin de former un plafond (11) et formant ensuite partiellement une section d'entrée (12), caractérisé en ce que les tubes (6) formant le plafond (11) du garnissage (5) sont disposés par secteurs, parallèlement entre eux, avec une largeur d'ailette constante, que les tubes (6) qui s'étendent dans la zone de bordure des secteurs, en formant entre eux un angle, sont reliés entre eux par paires, par l'intermédiaire d'une pièce en fourche (13) forgée, sur laquelle une tubulure (14) est formée à angle droit, et que les pièces en fourche (13) remplissent de manière étanche aux gaz l'espace situé entre les secteurs, en étant placées les unes derrière les autres le long d'une ligne droite.

2. Refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes (6) d'un côté du polygone s'étendent parallèlement aux apothèmes de ce côté.

3. Refroidisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque tube (6) de la section d'entrée (12) est relié, par l'intermédiaire d'un coude tubulaire (16) à un tube (6) du plafond (11), que les coudes tubulaires (16) font saillie vers l'intérieur et qu'une maçonnerie (17) réfractaire est appuyée sur les coudes tubulaires (16).

4. Refroidisseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'intérieur du garnissage (5) est disposé un autre garnissage (18) de section transversale polygonale, formé de tubes soudés entre eux de manière étanche aux gaz, que les côtés du polygone s'étendent parallèlement et que les tubes de l'autre garnissage (18) sont chaque fois encastrés, par l'intermédiaire d'une pièce en T (19), dans le plafond (11) formé par les tubes (6) du garnissage extérieur (5).

Zeichnung