[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2224899A1 - Wärmetauscher - Google Patents

Wärmetauscher

Info

Publication number
DE2224899A1
DE2224899A1 DE19722224899 DE2224899A DE2224899A1 DE 2224899 A1 DE2224899 A1 DE 2224899A1 DE 19722224899 DE19722224899 DE 19722224899 DE 2224899 A DE2224899 A DE 2224899A DE 2224899 A1 DE2224899 A1 DE 2224899A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hot gas
heat exchanger
pipes
extensions
inlet chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722224899
Other languages
English (en)
Inventor
George M. New Providence; Dinicolantonio Arthur R. Sparta; N.J. Coats (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Esso Research and Engineering Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Esso Research and Engineering Co filed Critical Esso Research and Engineering Co
Publication of DE2224899A1 publication Critical patent/DE2224899A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
    • F28F9/0275Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple branch pipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013Controlling the temperature of the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • C10G9/18Apparatus
    • C10G9/20Tube furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00085Plates; Jackets; Cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/0015Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2219/00155Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00Thermal insulation; Thermal decoupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Wärmetauscher Bei den üblichen Crackverfahren, bei welchen Naphtha, Gasöl oder andere Sohlenwasserstoffströme bei hohen Temperaturen in Anwesenheit von Dampf zur Bildung niedrigersiedender Bestandteile gespalten werden, ist es im allgemeinen erforderlich, die Hitze unmittelbar von dem Verfahrens strom abzuleiten, sobald dieser den Crackofen verläßt. Wenn die Hitze nicht sofort abgeleitet wird, setzt sich die Crackreaktion fort, wobei Koks entsteht und die Ausbeute an den gewünschten Produkten vermindert wird. Um diese Hitzeableitung zu erreichen, hat man bisher zwei grundsätzlich verschiedene Maßnahmen ergriffen. Die erste Methode ist eine direkte Abschreckung mit einem im Kreislauf geführten blstrom. Das C)l wird dabei in die Vbergangsleitung zwischen dem Ofen und der erste Fraktioniersäule eingeführt, um die Hitze so schnell wie möglich abzuleiten. Um bei dem Verfahren die Wärmerückgewinnung zu verbessern, wurde die Abschrecktechnik durch eine indirekte Wärmeableitung ersetzt. In der Übergangsleitung vorgesehene Wärmetauscher entfernen die Hitze aus den gecrackten Gasen, indem sie Hochdruckdampf zur Verwendung an anderer Stelle in dem Verfahren erzeugen.
  • Die sogenannten Übergangs "Ubergangsleitungs"Wärmetauscher unterliegen einer Verkokung und müssen häufig entkokt werden, wodurch ein Produktionsausfall eintritt. Ein Versagen der Wärmetauscher kann zu Schäden an anderen Ausrüstungsgegenständen sowie zu einem Produktionsverlust führen. Ihr konstruktiver Aufbau ist wegen der hohen Temperaturen und Drucke, die hier auftreten, äußerst problematisch. Ein besonders schwieriges Konstruktionsproblem ist mit der Einlaßkammer eines derartigen Wärmetauschers verbunden. Ein Wärmetauscher mit vielen Rohren hat notwendigerweise eine Einlaßkammer, die weiter ist als die Übergangsleitung von dem Ofen. Die Einlaßkammer schafft eine ausreichende Verweilzeit, um eine Koksbildung hervorzurufen, die die Rohre verstopfen kann. Eine häufige Reinigung kann erforderlich sein, und ein frühzeitiges Versagen der Rohre durch örtliche Überhitzung kann eintreten. Außerdem tritt, da die Einlaßkammer weiter ist als die Übergangsleitung, eine Verwirbelung und eine Rückmischung in einigen Bereichen der Einlaßkammer auf, wodurch die Verweilzeit weiterhin verlängert wird. Die Crackreaktion setzt sich über den optimalen Punkt hinaus fort, und man kommt zu einer verringerten Ausbeute an dem gewünschten Produkt. Eine andere Art der Verkokung tritt auf, wenn die gecrackten Gase an den verhältnismäßig kälteren Wasserkammern kondensieren, was zur Bildung von flüssigem Koks führt. Die aufgeführten Probleme sind der Grund, warum die Konstruktion der Einlaßkammer und die Rohrgestaltung der Ubergangsleitungswärmetauscher äußerst kritisch ist. Da ein Versagen einer jeden der Ubergangsleitungs wärmetauscher, der mit dem Dampfcrackofen in Verbindung steht, eine Unterbrechung zwingend erforderlich macht, geht ein beträchtlicher Betrag der Produktion verloren. Es ist wichtig, eine längstmögliche Betriebsdauer ohne Versagen zu erreichen.
  • Verschiedene den Stand der Technik betreffende amerikanische Patente, die sich mit dem Problem der Eonstruktion von Übergangsleitungswärmetauschern befassen, sind erteilt worden. Die amerikanischen Patentschriften 3 416 598 und 3 414 632 beschreiben die Einführung von Dampf in die Einlaßkamitiern, um die heißen Reaktionsgase aus den Bereichen zu verdrängen, in welchen eine Rückmischung und eine Verwirbelung auftritt. Die amerikanische Patentschrift 3 414 632 offenbart die Einführung des Dampfes in tangentialer Richtung, wodurch entlang den Wänden eine Strudelbewegung bewirkt wird, während die amerikanische Patentschrift 3 416 598 die Einführung des Dampfes durch zwei separate Umfangs anschlüsse am Einlaß und an der weitesten Stelle der Einlaßkammer offenbart, um die Bereiche, in welchen eine Verwirbelung eintritt auszufüllen und damit die Verweilzeit zu verringern, wodurch die Verkokung und der Ausbeuteverlust vermindert werden. Der Einsatz von Dampf verursacht jedoch zusätzliche Verfahrenskosten und vermindert die von den Spaltgasen zurückgewonnene Warme Die amerikanischen Patentschriften 3 414 632 und 3 392 211 beschreiben Konstruktionen, bei welchen die Wärmeaustauschrohre und Wasseranschlüsse sich abwarts in Richtung auf den Einlaß des Tauschers erstrecken, wodurch das Volumen der Einlaßkammer verringert wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Wasseranschlüsse schwierig auszublasSen oder entsprechend zu reinigen sind, da eine Auffangstelle für Feststoffe gebildet wird und ein frühzeitiges Versagen auf Grund örtlicher Überhitzung eintreten kann. Die amerikanische Patentschrift 3 392 211 beschreibt außerdem den Vorteil einer erhöhten Massengeschwindigkeit der Spaltgase, um die Auswirkungen bei einer erhöhten Verweil zeit zu vermindern.
  • Eine geeignete Konstruktion eines Ubergangsleitungswarmetauschers sollte die folgenden erstrebenswerten Eigenschaften habenr Zunächst sollte keine Dampfinåektion erforderlich sein, die einen unnötigen Aufwand verursacht und die Betriebskosten erhöht. Die. Wasseranschlüsse sollten so angeordnet sein, daß die Bildung einer Auffangstelle für Feststoffe vermieden wird.
  • Außerdem sollten die Rohre besonders am Einlaßende geschützt sein, damit kein frühzeitiges Versagen auf Grund einer Überhitzung eintritt. Außerdem sollte eine Kondensation der Spaltgase an den Wasseriinschlüssen verhindert werden, was zu einer zusätzlichen Kokung führt. Schließlich sollte das Volumen der Einlaßkammer auf das kleinstmögliche Volumen verringert werden, um die zweifachen Probleme zu vermeiden, die zur Bildung von Koks und zur Verringerung der Ausbeute an dem gewünschten Produkt führen.
  • Die Erfindung offenbart eine Konstruktion und eine Anordnung für die Einlaßkammer eines tbergangsleitungswärmetauschers, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet, wahrend sie die oben angeführten erstrebenswerten Merkmale aufweist.
  • Nach der Erfindung wird die Verweilzeit der Spaltgase in der Einlaßkammer vermindert, indem an den Enden der Wärmetauscherrohre Verlängerungsstücke angeordnet sind. Diese Werlängerungsstücke bilden Führungsleitungen mit geringem Volumen, die sich von dem Heißgas-Einlaß bis zu den Wärmetauscherrohren erstrecken.
  • Die Gasgeschwindigkeit wird erhöht, und die effektive Verweilzeit in der Einlaßkammer wird vermindert. Die Verlängerungsstücke werden vollständig von einem Isolationsmaterial umgeben, das den Raum zwischen den Rohren ausfüllt, so daß ein stagnierender Bereich, in welchem eine Koksbildung eintreten kann, vermieden wird. Um die Isolation zu schützen und sie an Ort und Stelle zu halten, sowie zur Vermeidung eines Vorbeiströmens an der Isolation ist eine Abdeckung aus einer Metallegierung auf der Isolation angebracht, die mit den Enden der Verlängerungsstücke abschneidet. Verschiedene Ausführungsformen dieser Konstruktion werden in den Zeichnungen dargestellt und in der sich anschließenden eingehenden Beschreibung näher erläutert.
  • Das Isolationsmaterial füllt einen Großteil der Einlaßkammer aus, wodurch die Verweilzeit und die dadurch verursachte Eoksbildung verringert wird. Außerdem verhindert die Isolierung eine Kondensation der Spaltgase auf den Wasserführungen und somit eine dortige Koksbildung. Der Kondensationskoks kann abbröckeln und die Wärmetauscherrohre verstopfen, so daß eine sofortige Außerbetriebs etzung erforderlich wird.
  • Die Rohrverlängerungen vermindern die Verweilzeit, und es ist nicht erforderlich, die Wasserführungen tief in der Einlaßkammer anzuordnen. Sie können angehoben werden, so daß die Führungen durch die äußeren Wasserzuführungen ausgeblasen werden können, wodurch eine Ansammlung von Feststoffen vermieden wird, die zu einem vorzeitigen Versagen auf Grund örtlicher Überhitzung führen kann.
  • Die Erfindung soll im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden Dabei zeigt: Fig. 1 die Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Wasserführuxigen in einer einzigen Ebene senkrecht zur Achse des Wärmetauschers angeordnet und die Rohrverlängerungen geradlinig ausgebildet sind, Fig. 2 einen Vertikalschnitt im wesentlichen entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Rohre in einer einzigen Ebene wie in den Figuren 1 und 2 angeordnet sind, während jedoch die Rohrverlängerungen winklig ausgebildet sind, Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Rohre mit Ringanschlüssen verbunden sind, wobei åede Führung in einem Abstand senkrecht über der nächsten Führung angeordnet ist, und Fig. 5 einen Querschaitt entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig.4.
  • Die Zeichnungen, die hier näher beschrieben werden, zeigen zwei mögliche Ausführungsformen der Einlaßkammer des Ubeigangsleitungswärmetauschers, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Außerdem werden zwei Anordnungen der Dampferzeugunsrohre und der Anschlüsse dargestellt.
  • In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Ubergangsleitungswärmetauscher gezeigt, dessen Rohranschlüsse in einer Ebene angeordnet sind die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Wärmetauschers liegt. Bei dieser Darstellung wurde der Wärmetauscher in der Nähe des Einlasses geschnitten, um die Einzelheiten der Anordnung der Bodenanschlüsse zu zeigen. In Fig. 1 sind die Wassereinlaßrohrverzweiger 12 mit den Dampfrohranschlüssen 16 verbunden. Die Wassereinlaßrohrverzweiger 12 sind jeweils mit den Ausblasrohren 15 verbunden, die zu einem nicht dargestellten Ausblassystem führen. Der Flansch 11, der die Bodenabschlußkappe des Tauschers 26 (Fig. 2) am Hauptkörper hält, liegt unterhalb der Ebene der Rohrverzweiger. Die Dampferzeugungsrohre 18 erstrecken sich senkrecht von den Dampfrohrånschlüssen 16 nach oben. Die Innenrohre 22 leiten die heißen Spaltgase durch den Tauscher.
  • Diese Anordnung ist in Fig. 2 deutlicher zu erkennen. Der Aufbau der Einlaßkammer des Wärmetauschers schließt eine Einlaßdüse 24 mit einer zentralen Öffnung ein, die an die (nicht dargestellte) Übergangsleitung von dem Einlaß des Dsmpfcrackofens anschließbar ist. Die Düse 24 ist an dem Abschlußdeckel z angebracht, an dem sich ein Flansch 10 befindet, der in geeigneter Weise an dem entsprechenden Flansch 11 am Tauscheriiaupt teil befestigt ist. Die Einlaßkammer ist mit einer Innenauskleidung 30 versehen, die mit dem Abschlußdeckel 26 einen Zwischenraum bildet, der mit Isolationsmaterial 28 angefüllt ist, wodurch das Volumen des Einlasses des Tauschers verringert und der Kopf vor den heißen Spaltgasen, die in den rauscher eingeführt werden, geschützt wird. Die Dampferzeugungsrohre sind als Rohr-in-Rohr-Dauscher ausgebildet, wobei der Dampf in dem Wasserraum erzeugt wird, der von dem äußeren Rohr 18 und dem inneren Rohr 22 gebildet wird. Das Innenrohr 22 führt die Spaltgase und befindet sich in der Mitte des Außenrohres 18. Das Gas strömt aufwärts durch das Rohr 22 und gibt Wärme an das Wasser ab, das von dem Rohrverzweiger 12 durch die Rohranschlüsse 18 zugeführt wird und darauf durch den ringförmigen Raum 20 zwischen dem Außenrohr 18 und dem Innenrohr 22 aufwärts strömt.
  • Während durch den Wärmeübergang über das Innenrohr 22 der Dampf erzeugt wird, werden die Spaltgase innerhalb einer minimalen Verweilzeit wirkungsvoll abgeschreckt, wodurch die Crackreaktion unterbrochen und jegliche Koksbildungsreaktion, die auftreten könnte, begrenzt wird. Außerdem wird die auf das Wasser übertragene Wärme als Dampf zurückgewonnen und in dem Verfahren wieder eingesetzt. Die notwendige Abschreckung der Spaltgase wird somit zum Vorteil des Verfahrens ausgenutzt und vermindert somit die Kosten der Endprodukte. Das Gasrohr 22 erstreckt sich durch den Boden des Anschlusses 16 nach unten bis in die Nähe der Innenauskleidung 30, wodurch die Entfernung verringert wird, die die Spaltgase zwischen dem Einlaßflansch 24 und den Rohren22 zu durchlaufen haben. Derartige Rohrverlängerungsstücke werden in der amerikanischen Patentschrift 3 416 598 erwähnt, wobei bemerkt wird, daß eine derartige Konstruktion insofern unbrauchbar sei, als die heißen Reaktionsgase einen toten Raum zwischen den Röhren durchlaufen, so daß sich Koks ablagert, der Verformungen und ein Versagen der Rohre verursacht. In der Patentschrift wird außerdem ausgeführt, daß bei Wärmetauschern mit Rohrblechen, die Gegenstand des Patentes sind, die Verlängerun; stücke Wärmeausdehaungsprobleme bei den Rohrblechen verursachen können. Die vorliegende Erfindung behebt jedoch die Nachteile, die in demmemStande der Technik gehörenden Patent aufgezeigt werden. Um den Raum zwischen den Rohren zu verringern und eine Uberhitzung zu vermeiden, wird Isolationsmaterial 28 zwischen den Gasrohren 22 angeordnet, wodurch ein konischer Vorsprung entsteht, der sich nach unten in Richtung auf die Gaseinlaßdüse 24 erstreckt. Um jedes Eindringen des Gases zwischen die Röhren zu vermeiden, die Isolation zu schützen und außerdem einen Halt Zür die Isolation zu schaffen, wenn der Abschlußdeckel 26 abgenommen wird, umgibt eine Abdeckung 32 die Isolation 28 und die Gasrohre 22, wobei die Abdeckung' 32 Öffnungen aufwei-st, die sich mit den Enden der Gasrohre 22 decken. Die Abdeckung 32 ist zwischen den Innenflächen der Flansche 10 und 11 befestigt.
  • Die Wärmeausdehnung der Verlängerungsstücke wird ausgeglichen, indem man erstens ihnen eine freie Ausdehnungsmöglichkeit an der Abdeckung läßt, zweitens sie mit der Abdeckung verschweißt und eine Richtungsänderung zur Aufnahme der Ausdehnung vorsieht oder drittens Endringe an die Abdeckung anschweißt, die sich jedoch frei innerhalb des Rohres 22 verschieben können. Andererseits können die Rohrverlängerungsstücke auch einfache Durchgänge sein, die in das Isolationsmaterial hineingegossen sind, wodurch sich die Notwendigkeit für einen Wärmedehnungsausgleich der Rohrverlängerungen erübrigt.
  • In der Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Anordnung gezeigt, bei welcher sich die Wasserzuführungen 16 wieder in einer einzigen horizontalen Ebene am unteren Ende des Wärmetauschers beenden. Das Anschlußstück und die Anordnung der Rohre ist im wesentlichen die gleiche wie in Fig. 2, wobei hier jedoch der Abschlußdeckel 26 beachtlich verkleindrt ist und der offene Bereich zwischen der Abdeckung 32 und der Auskleidung 30 auf ein Minimum reduziert wurde. Die Gasrohre 22 erstrecken sich durch den Boden der Wasseranschlüsse 16, wie bereits beschrieben, wobei sie jedoch statt gerade nach unten, wie in Fig. 2, in einem Winkel angeordnet sind, so daß sie sich in Richtung auf die zentrale Achse des Wärmetauschers erstrecken. Diese Rohre wurden sieh,-wenn sie verlängert würden, in einem Punkt, der sehr nahe am Binlaßflansch 24 liegt, überschneiden. Bei dieser Anordnung wird eine minimale Verweilzeit für die Spaltgase am Einlaß des Wärmetauschers erreicht,und die Richtungsänderung würde dazu beitragen, die Wärmeausdehnung der Verlängerungsstücke auszugleichen.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Gaseinlaßanordnung im wesentlichen die gleiche wie diejenige der Fig. 2, so daß sie im einzelnen nicht näher beschrieben zu werden braucht. Hier sind jedoch die Rohrverzweiger anstelle einer geraden Anordnung in einer horizontalen Ebene als konzentrische Ringanschlüsse 34 von unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet, die mit abnehmender Größe in aufwärtiger Richtung angeordnet sind, um einen Zugang zu jedem einzelnen Anschluß zu ermöglichen. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß keine Tiefpunkte innerhalb des Wassersystems gebildet werden, an darnsich Feststoffe sammeln können. Die Rohre können bei dieser Anordnung wirkungsvoller ausgeblasen werden, als wenn die Ausbildung der Rohrverzweiger so ist, daß eine Auffangstelle gebildet wird.
  • In Fig. 4 sind zwei Wasserrohrverzweiger 12 dargestellt, obwohl mehr als zwei Verwendung finden können. Die Rohrverweiger 12 beschicken jeden der Ringanschlüsse 34, die wiederum das Wasser den Rohren 18 in einer ähnlichen wie der vorbeschriebenen Weise zuführen. Es ist kein besonderer Ausblasrohrkrümmer erforderlich und jeder der Wasserrohrkrümmer 12 besitzt einen Ausblasanschluß 15. Die Ringanschlüsse 34 werden durch die Verbindungsrohre 36 zwischen den Wasserrohrkrümmern 12 2 und den Ringabschlüssen 34 beschickt. Die Betriebsweise des Wärmetauschers ist im wesentlichen die gleiche, wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde. Das Wasser strömt abwärts durch den Wasserrohrkrümmer nach innen durch die Verbindungsrohre 36 und tritt in die Ringanschlüsse 34 ein. Dann wird es aufwärts durch den Zwischenraum 20 geführt, in welchem Dampf erzeugt wird, während die Spaltgase, die durch die Rohre 22 strömen, abgeschreckt werden. Die Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines Teils der Fig. 4 im wesentlichen entlang der Schnittlinie 5-5, um die Anordnung der Ringanschlüsse besser zu verdeutlichen. Hierin ist die Verbindung des Wasserrohrkrümmers mit den Ringanschlüssen 34 mit Hilfe der Verbindungsrohre 36 deutlicher zu sehen. Die mit 18 bezeichneten Rohre sind auf dem Umfang verteilt und erstrecken sich senkrecht von den Ringanschlüssen 34 an aufwärts.
  • Die anhand der beschriebenen Ausführungsformen erläuterten Maßnahmen, nämlich die Verringerung des Volumens der Einlaßkammer des Übergangsleitungswärmetauschers und die Anordnung der Rohrverzweiger für die Dampferzeugungsrohre in der Weise, daß Auffangsstellen vermieden werden, können natürlich auch durch bestimmte konstruktive Abänderung der beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden, ohne daß man dadurch den Rahmen der Erfindung verläßt.

Claims (8)

  1. Patent ansprüche
    C Wärmetauscher mit Heißgasleitungen, die von Dampferzeugungsleitungen umgeben sind, der eine Heißgas-Einlaßkammer aufweist, durch die die heißen Gase den Heißgasleitungen zuführbar sind, gekennzeichnet durch a) Verlängerungen der Heißgasleitungen (22), die sich zur Verringerung des Abstandes zwischen den Heißgasleitungen (22) und der Einlaßdüse (24) durch die Heißgas-Einlaßkammer bis in die Nähe des Heißgaseinlasses erstrecken sowie b) eine Isolierung (28), die terlängerungen der Heißgasleitungen (22) zur Verminderung des Volumens der Heißgas-Einlaßkammer und der Verweilzeit der heißen Gase innerhalb der Heißgas-Einlaßkammer umgibt.
  2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (28) von einer Netallabdeckung (32) eingefaßt ist, die Aussparungen aufweist, die mit den Enden der Verlängerungen der Heißgasleitungen (22) zusammenfallen.
  3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungen der Heißgasleitungen (22) aus Metallrohren bestehen, die an den Enden der Heißgasleitungen (22) befestigt sind.
  4. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungen aus Durchlässen innerhalb der Isolation (28)bestehen.
  5. 5. Wärmdauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Verlängerungen der Heißgasleitungen (22) in der Achse der jeweiligen Heißgasleitungen (22) liegt und die Verlängerungen gerade Fortsetzungen dieser Beitungen(2 darstellen.
  6. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Verlängerungen der Heißgasleitungen (22) mit den Achsen der jeweiligen Heißgasleitungen (22) einen Winkel bilden und in Richtung auf die zentrale Achse des Wärmetauschers geneigt sind.
  7. 7. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser den Wärmetauscherrohren (18, 22) von geraden Rohranschlüssen (16) zuführbar ist, die im wesentlichen in einer zur Achse der Wärmetauscherrohre (18, 22) senkrechten Ebene liegen.
  8. 8. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser den Wärmetauscherrohren (18, 22) über konzentrische Ringanschlüsse (34) zuführbar ist, die jeweils in einer horizontalen Ebene und in aufwärtiger Richtung mit jeweils abnehmender Größe übereinander angeordnet sind.
DE19722224899 1971-06-04 1972-05-20 Wärmetauscher Pending DE2224899A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15004871A 1971-06-04 1971-06-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2224899A1 true DE2224899A1 (de) 1972-12-14

Family

ID=22532886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722224899 Pending DE2224899A1 (de) 1971-06-04 1972-05-20 Wärmetauscher

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS5425260B1 (de)
DE (1) DE2224899A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2551195A1 (de) * 1975-11-14 1977-05-26 Schmidt Sche Heissdampf Waermeaustauscher zum kuehlen von spaltgasen
US4130398A (en) * 1975-01-10 1978-12-19 Schmidt'sche Heissdampf-Gmbh Oval header heat exchanger and method of producing the same
US4168744A (en) * 1975-01-10 1979-09-25 Schmidt'sche Heissdampf-Gmbh Oval header heat exchanger
US5464057A (en) * 1994-05-24 1995-11-07 Albano; John V. Quench cooler
EP0994322A3 (de) * 1998-10-16 2000-12-20 Borsig GmbH Wärmetauscher mit einem Verbindungsstück
WO2015075633A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-28 Nestec Sa Concentric symmetrical branched heat exchanger system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112665086B (zh) * 2020-12-21 2022-09-30 苏州烯时代材料科技有限公司 一种具有加热功能的空气净化器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130398A (en) * 1975-01-10 1978-12-19 Schmidt'sche Heissdampf-Gmbh Oval header heat exchanger and method of producing the same
US4168744A (en) * 1975-01-10 1979-09-25 Schmidt'sche Heissdampf-Gmbh Oval header heat exchanger
DE2551195A1 (de) * 1975-11-14 1977-05-26 Schmidt Sche Heissdampf Waermeaustauscher zum kuehlen von spaltgasen
US5464057A (en) * 1994-05-24 1995-11-07 Albano; John V. Quench cooler
EP0994322A3 (de) * 1998-10-16 2000-12-20 Borsig GmbH Wärmetauscher mit einem Verbindungsstück
WO2015075633A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-28 Nestec Sa Concentric symmetrical branched heat exchanger system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5425260B1 (de) 1979-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1939412B1 (de) Wärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas
DE3147864C2 (de) Abwärmekessel für die Kühlung von Synthesegas
EP0417428B1 (de) Rohrbündel-Wärmetauscher
DE3715712C1 (de) Waermetauscher insbesondere zum Kuehlen von Spaltgas
DE3039787A1 (de) Waermeaustauscher
DE3028563A1 (de) Abhitzekessel
EP3536763B1 (de) Quenchsystem und verfahren zum kühlen von spaltgas eines spaltgasofens
EP0254830B1 (de) Einrichtung zur Vergasung feinzerteilter, insbesondere fester Brennstoffe unter erhöhtem Druck
EP0251005B1 (de) Gaskühler für Synthesegas
DE2660373C3 (de) Fluiddurchströmtes Kühlelement
DE602004004908T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum kühlen von heissgas
DE3910630C2 (de)
EP0242504B1 (de) Einrichtung zur Vergasung feinzerteilter, insbesondere fester Brennstoffe unter erhöhtem Druck
DE3009850C2 (de) Reaktorbehälter
EP0810414B1 (de) Wärmetauscher zum Kühlen von Spaltgas
DE2224899A1 (de) Wärmetauscher
DE3009851A1 (de) Anlage mit einem reaktorbehaelter, insbesondere zur vergasung fossiler brennstoffe
EP3032209B1 (de) Quenchkühlsystem
DE3734216C1 (de) Waermetauscheranlage
DE2734922A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von abgaskruemmern
EP0436828B1 (de) Wärmetauscher zum Kühlen von heissem Reaktionsgas
EP0053248A2 (de) Wärmeaustauscher
DE1751085B2 (de) Mehrteiliger rohrboden fuer heissgaskuehler
DE2441706A1 (de) Heizkessel mit gusseisernen gerippten rohren
DE2403713A1 (de) Waermetauscher