DE3115437C2 - Vorrichtung zur Trockenkühlung von glühendem Koks - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trockenkühlung von glühendem Koks und ist als Zusatz zur Patentanmeldung P 3013772.5 anzusehen. Es wird eine neuartige Ausbildung der in der geschlossenen Kühlkammer angeordneten vertikalen, parallelen, von Kühlmitteln durchzogenen Kühlwand vorgeschlagen. Dabei sollen die Kühlwände aus waagerecht liegenden, in einer Vielzahl übereinander angeordneten Vier kant rohren bestehen, die durch beiderseitige Längsnähte zusammengeschweißt sind und an dem einen Ende mit den über ihnen und an dem anderen Ende mit den unter ihnen angeordneten Rohren in Verbindung stehen, so daß das Kühlmedium mäanderförmig waagerecht nacheinander durch die Rohre und von unten nach oben oder umgekehrt durch die Kühlwände strömt. Figur 5 zeigt die Ausführung der Kühlwände beispielsweise sehr deutlich.

Description

Durch das Hauptpatent P 30 13 722 ist eine Vorrichtung zur Trockenkühlung von glühendem Koks in einer geschlossenen Kühlkammer unter Rückgewinnung seiner fühlbaren Wärme, wobei der Koks seine Wärme teils direkt an ein inertes Umwälzgas und teils indirekt über Kühlflächen an eine Kühlflüssigkeit abgibt, bekannt. Dabei ist die Kühlkammer als rechteckiger Kasten ausgebildet, der je nach Beschaffenheit des Kokses, im Abstand von 600 bis 1200 mm durch vertikale, parallele, von Kühlmitteln durchzogene Kühlwände in Zellen unterteilt ist, wobei jede Kühlzelle an eine Koksabzugseinrichtung angeschlossen ist, die den gekühlten Koks in eine Nachkammer entläßt und alle Koksaustragseinb richtungen gleich ausgebildet und über einen oder mehrere synchrone Antriebe antreibbar sind und in den Zellen oberhalb der Austragseinrichtung Kühlgaszuführungskanäle mit Austrittsdüsen und einer Schräge angeordnet sind sowie einer Regelklappe für die Regelung

ίο des Kühlgasstromes.

Als Besonderheit sind bei der Hauptanmeldung die Kühlwände im Ganzen aus Rohren zusammengesetzt, die senkrecht stehend nebeneinander in der Kühlkammer angeordnet sind. Dabei bilden jeweils Stegbleche die Verbindung zwischen zwei Kühlrohren. Gemäß Fig. 1 der Hauptanmeldung sind beispielsweise die parallelen Heizwände in der Kühlkammer mit unteren Verteilleitungen für das Kühlmedium und oberen Sammelleitungen verbunden.

Schon um eine g'eichmäßige Verteilung des Kühlmediums zu erreichen, müssen dabei die Verteil- und Sammelleitungen einen erheblich größeren Querschnitt besitzen, als die eigentlichen Kühlrohre in der Kühlwand. Das führt zu erheblichen Einschnürungen des Koksstromes ober- und unterhalb der eigentlichen Kühlwände.

Es hat sich als sinnvolle und zweckmäßige Erweiterung der Erfindung erwiesen, diese Kühlwände derart auszubilden, daß die Kühlwände aus waagerecht liegenden, in einer Vielzahl übereinander angeordneten Strömungskanälen bestehen, die durch beiderseitige Längsnähte zusammengeschweißt sind und an dem einen Ende mit den über ihnen und an dem anderen Ende mit den unter ihnen angeordneten Kanälen in Verbindung stehen, so daß das Kühlmedium mäanderförmig nacheinander durch die Kanäle und von unten nach oben oder umgekehrt durch die Kühlwände strömen kann. Durch diese Art der Ausbildung der Kühlwände wird insbesondere erreicht, daß der zu kühlende Koks in der Kühlkammer an ebenen Wänden herabrutschen kann. Die Strömungskanäle können erfindungsgemäß so gestaltet sein, daß sie aus Vierkantrohren, U-Profilen oder ähnlichen halbkreisförmigen Formprofilen zusammengeschweißt sind.

Dabei hat die erfindungsgemäße neue Ausführung der Kühlwände den Vorteil einer besonders einfachen Fertigung. Die unter Umständen handelsüblichen Profile werden übereinandergelegt und an den äußeren Längskanten der Auflageflächen zusammengeschweißt. An den Enden muß dann noch jeweils ein Umlenkstück aufgesetzt werden, das das Kühlmedium vom unteren in den nächst höheren oder niedrigeren Kanal umlenkt. Die erfindungsgemäße Kühlwand zeichnet sich außerdem durch eine sehr hohe Festigkeit und Stabilität aus. Falls erforderlich, läßt sich an den jeweils koksberührenden Flächen mit wenig Aufwand eine dünne, ebene Verschleißplatte anbringen.

Gemäß der Hauptanmeldung ist eine Verwendung der Kokstrockenkühlvorrichtung ohne eine Umlaufpumpe für das Kühlmittel in den Kühlwänden vorgesehen. Es hat sich gezeigt, daß hierbei ein 20—25facher Naturumlauf des Kühlmediums erforderlich ist, um geeigneten Dampf zu erzeugen, bzw. die entsprechende Wärmemenge abzuführen. Im Zwangsumlauf wäre bei dem gleichen System etwa eine 8— 12fache Umwälzung

b^r> des Kühlmediums ausreichend. Bei der neuartigen Ausbildung der Kühlwand ist die Verweilzeit des Umwälzwassers in der Kühlkammer sehr viel höher, das bedeutet, daß wesentlich weniger umgewälzt werden muß und

gleichzeitig weniger Umwälzenergie benotigt wird.

Insbesondere bei Kühlwänden mit größeren Abmessungen hat sich folgender erfindungsgemäßer Vorochlag bewährt, daß mindestens zwei übereinanderliegende Strörnungskanäle jeweils die gleiche Strömungsrichtung des Kühlmediums haben, die an ihren Enden jeder für sich mit einem Kanal mit en'gegengesetzter Strömungsrichtung in Verbindung stehen. Die übereinanderliegenden Strömungskanäle mit gleicher Strömungsrichtung können aber auch am Ende an ein·, η ίο senkrechten Kanal angeschlossen sein, der mit den Kanälen des nächsten Strömungskanalpaketes mit entgegengesetzter Strömungsrichtung über Veneildüsen in Verbindung steht. Durch diese jeweilige Sammlung nach jedem Durchgang durch einen Strömungskanal wird jedesmal eine intensive Durchmischung des Kühlmediums erreicht.

Entsprechend der Anzahl der übereinander angeordneten Strömungskanäle mit gleicher Strömungsrichtung läßt sich die Länge des von dem Kühlmedium insgesamt durchströmten Kanales erheblich verringern. D. h. bei 2 Kanälen gleicher Strömungsrichtung wird die Länge halbiert oder bei 5 Kanälen auf '/5 reduziert. Mit Hilfe dieser Maßnahme läßt sich auf einfache Weise vermeiden, daß die kritische Heizflächenbelastung überschritten wird.

Eine vollkommen ebene Fläche über der gesamten Höhe der Kühlwände kann man insbesondere erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß die Zu- und Ableitungen für jede einzelne Kühlwand aus der Kühlkam- jo mer herausgeführt sind und an außerhalb der Kühlkammer liegende Verteil- und Sammelleitungen angeschlossen sind. Hierbei entfällt die obere und untere Einschnürung des Durchtrittsquerschnittes für den glühenden Koks. An den außen liegenden Verteil- und Sammelleitungen kann auf einfache Weise während des laufenden Betriebes eine Einstellung des Kühlmediums für jede einzelne Kühlwand vorgenommen werden und es besteht nicht mehr das Problem der Verteilung des Kühimediums auf jedes einzelne senkrecht angeordnete Rohr in jeder Kühlwand.

Bei der Zusammenfassung mehrerer Strömungskanäle zu einem Paket gleicher Strömungsrichtung hat es sich zudem als günstig erwiesen, auch die senkrechten Kanäle an den Enden der Strömungskanalpakete außerhalb der Kühlkammer anzuordnen, weil dadurch die Einstellung an den einzelnen Verteildüsen einfacher ist.

Man kann weiterhin erfindungsgemäß den obersten Strömungskanal eines jeden Strömungskanalpaketes und/oder einer Kühlwand mit einem keilförmigen mit der Spitze nach oben zeigenden Aufsatz versehen. Das hat den Vorteil einer besseren Rutschfähigkeit des heißen Kokses an den Kühlwänden vorbei.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kühlwände der Kokstrockenkühlkammer wird anhand der schematischen Darstellungen der Fig. 1—5 beispielsweise nähererläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Kühlkammer mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kühlwand in der Ansicht,

Fig. 2 die Kühlkammer gemäß F i g. I im rechten to Winkel dazu teils als Ansicht teils im Schnitt.

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch die Kühlkammer,

F i g. 4 und 5 Ausschnitte der neuartigen Kühlwand.

2 Vierkantrohre

3 Verteilleitung zu den Kühlwänden

4 Zuführung zu einer Kühlwand

5 Abführung von einer Kühlwand

6 Sammelleitung von den Kühlwänden

7 Koksschüttung zwischen den Kühlwänden

8 Schweißnaht als Verbindung der einzelnen Vierkantrohre

9 Kopfstücke

10 Kühlkammer insgesamt

11 Einfüllöffnung

12 Austragsvorrichtung
12a Auslauftrichter

13 mittlerer domartiger Einbau

14 unteres Transportband.

In den Figuren ist die Kühlkammer 10 gemäß der Hauptanmeldung lediglich schematisch wiedergegeben und die Ausbildung der Kühlwände 1 insbesondere hervorgehoben. Diese Kühlwände 1 bestehen im wesentlichen aus übereinanderliegenden Vierkantrohren 2. die am Übergang durch waagerechte Schweißnähte 8 miteinander verbunden sind. Am Ende sind jeweils 2 Vierkantrohre mit kreisbogenförmigen Kopfstücken 9 derart verbunden, daß das Kühlmedium nacheinander Zickzack, d. h. von einem Rohr zum anderen mit umgekehrter Strömungsrichtung die Rohre durchströmt. Je nach den erforderlichen Strömungs- und Wärmeübertragungsverhältnissen können die Vierkantrohre 2 einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt erhalten. In den Fig. 1—3 sind die Verteil- und Sammelleitungen 3, 6 außerhalb der eigentlichen Kühlkammer 10 angeordnet. Von diesen Leitungen 3, 6 führen die einzelnen Anschlüsse 4, 5 durch die Wand der Kühlkammer 10 hindurch jeweils zu den einzelnen Kühlwänden 1. Ebenfalls außerhalb der Kühlkammer können in diesen Einzelleitungen 4, 5 jeweils die in diesem Fall nicht dargestellten Regelorgane für jede einzelne Kühlwand eingeordnet sein. Die weiteren hier nur angedeuteten Konstruktionselemente der Kühlkammer 10 wie Eintüllöffnung 11, Austragsvorrichtung 12. mittlerer domartiger Einbau 13 und unteres Transportband 14 bleiben gegenüber der Hauptanmeldung im wesentlichen unverändert.

Hierzu 2 Blatt Zeich.Hingen

Be/ugszeichenliste

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   !. Vorrichtung zur Trockenkühlung von glühendem Koks in einer geschlossenen Kühlkammer, wobei die Kühlkammer als eckiger Kasten ausgebildet ist, der in bestimmtem Abstand durch vertikale, parallele, von Kühlmitteln durchzogene Kühlwände in Zellen unterteilt ist, gemäß des Patents P 30 13 722, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwände (1) aus waagerecht liegenden, in einer Vielzahl übereinander angeordneten Strömungskanälen (2) bestehen, die durch beiderseitige Längsnähte (8) zusammengeschweißt sind und an dem einen Ende mit den über ihnen und an dem anderen Ende mit den unter ihnen angeordneten Kanälen (2) in Verbindung stehen, so daß das Kühlmedium mäanderformig nacheinander durch die Kanäle (2) und von unten nach oben oder umgekehrt durch die Kühlwände (1) strömen kann.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (2) aus Vierkantrohren. U-Profilen oder ähnlichen halbkreisförmigen Formprofilen zusammengeschweißt sind und außen eine ebene Wandung besitzen.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei übereinanderliegende Strömungskanäle (2) jeweils die gleiche Strömungsrichtung des Kühlmediums haben, die an ihren Enden jeder für sich allein mit einem Kanal mit entgegengesetzter Strömungsrichtung in Verbindung stehen.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Strömungskanäle (2) gleicher Strömungsrichtung am Ende an einen senkrechten Kanal angeschlossen sind, der mit den Kanälen des nächsten Strömungskanalpaketes mit entgegengesetzter Strömungsrichtung über Ve^eildüsen in Verbindungsteht.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen (4, 5) für jede einzelne Kühlwand (1) aus der Kühlkammer (10) herausgeführt sind und an außerhalb der Kühlkammer liegende Verteil- und Sammelleitungen (3,6) angeschlossen sind.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die senkrechten Kanäle an den Enden der Strömungskanalpakete außerhalb der Kühlkammer (1) angeordnet sind.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Strömungskanal eines jeden Strömungskanalpaketes und/oder einer Kühlwand (1) mit einem keilförmigen mit der Spitze nach oben zeigenden Aufsatz versehen ist.