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Die Erfindung betrifft einen Kühlbunker für heisse Schüttgüter, insbesondere für glühenden Koks, mit einer der Kühlkammer vorgeschalteten Vorkammer und einer Kühlgasverteileinrichtung im unteren Bereich der Kühlkammer und einem Gassammelraum im oberen Bereich, in dem die Vorkammer in die Kühlkammer mündet und der Gassammelraum die Eintrittsöffnung ringförmig umschliesst, wobei am Gassammelraum der Abzugskanal für das erhitzte Kühlgas anschliesst.
Es sind Kokstrockenkühlanlagen mit einer Vorkammer (DE-AS 1, 471. 589) bekannt, deren praktischer Nachteil in der Entbindung von Koksstaub aus der Koksschüttung zwischen Vorkammer und Kühlkammer infolge der grossen Kühlgasaustrittsgeschwindigkeit bestand, und dieser heisse Staub einerseits die Wärmestrahlungbelastung der ringförmigen Sammelkammer, die als Zyklon wirkt und daher auch Erosionserscheinungen und Staubablagerungen zeigte, in unangenehmer Weise belastete und andererseits die erwähnten Stäube in nachgeschalteten Anlageteilen zu Schwierigkeiten führten. Die AT-PS 367. 539 verbesserte die Situation, indem die benötigte Kühlgasmenge reduziert wurde, wobei ein Teil der Wärme durch Strahlung ohne Zwischenschaltung des Kühlgases direkt von Kühlflächen aufgenommen wurde, so dass indirekt auch die Staubbelastung geringer wurde.
Dadurch wurde der Wunsch nach Weglassen der Heissgasentstaubung zwischen Kühlkammer und Rückkühlwärmetauscher laut. Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Austrittsgeschwindigkeit des Kühlgases aus der Koksschüttung zu reduzieren und damit die Staubbelastung des im Kreislauf geführten Kühlgases zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Gasssammelraum auf der Höhe der Eintrittsöffnung von der Vorkammer in die Kühlkammer auf seiner dem Anschluss des Abzugskanals zugewandten Seite eine 1, 5- bis 3-fache Stärke wie an der gegenüberliegenden Seite aufweist und der Anschluss der Vorkammer somit exzentrisch zur Mittelachse, auf der die Kühlgasverteileinrichtung liegt, der Kühlkammer angeordnet ist.
Wesentliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben. Überraschend wurde bei der Ausführung der Erfindung erkannt, dass auch der Schüttguttransport durch die Kühlkammer durch die Erfindung günstig beeinflusst wird, indem das Schüttgut in der Kühlkammer immer zur Gänze an der Transportbewegung durch die Kühlkammer teilnimmt und nicht wie früher hauptsächlich der zentrale Kern eine bedeutend grössere Transportbewegung durchführt, während die Randzonen zwei- bis dreifache Aufenthaltszeiten in der Kühlkammer zeigten.
Ein weiterer positiver Effekt ist durch die ungleichmässige Kühlgasaufgabe über den Umfang des Kühlgasverteilers festzustellen, weil dadurch der Entmischung des Schüttgutes in gröbere und feinere Teilchen besser Rechnung getragen werden kann, so dass die Austriebsgeschwindigkeit des Kühlgases im Bereich des Schüttgutkegels zwischen Vorkammer und Kühlkammer vergleichmässigt wird und dadurch wieder die Staubaufwirbelung sich vermindert.
Die Erfindung ist in der angeschlossenen Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Kühlbunker, Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die Vorkammer. Der erfindungsgemässe Kühlbunker weist gemäss Fig. 1 zwischen der Vorkammer (3) und der Kühlkammer (6) einen Gassammelraum (1) auf, dessen untere Raumbegrenzung durch den Schüttkegel (10) des in der Kühlkammer (6) aufgeschütteten Schüttgutes gebildet ist. Der obere Teil des Gassammelraumes (1) ist eine Decke (11), die vom Trichter (12) der Vorkammer (3) gebildet ist, der den Schüttgutstrom einschnürt und so zur Bildung des Schüttkegels (10) beiträgt bzw. diesen erst ermöglicht.
Die Aussenwand des Gassammelraumes (1) wird von der gemeinsamen Wand (14) der Kühlkammer (6) und auch der Vorkammer (3) gebildet, wobei ein Ringträger (9) eingebunden ist, auf dem sich die Vorkammer (3) abstützt, und an dem die Kühlkammer (6) hängend angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Abzugskanal (2) für das heisse im Kreislauf geführte Kühlgas keine grossen Wärmedehnungen zwischen kaltem und warmem Zustand durchführt, so dass der Abstand zwischen Kühlkammer (6) und Rückkühlwärmetauscher (17) relativ kurz gehalten werden kann.
Das Kühlgas wird vom Rückkühlwärmetauscher (17) über ein Gebläse (18) einer Kühlgasverteileinrichtung (5) zugeführt, die in mehrere Teilsektionen, beispielsweise vier, unterteilt ist, die eine getrennte Zuleitung haben, in der Regelventile (19) für die Kühlgasverteilung angeordnet sind, so dass die Kühlgasverteilung entsprechend der ober ihr gelagerten Schüttgutmenge und nach Komgutgrösse geregelt werden kann. Bei der Konstruktion des Kühlbunkers fällt auf, dass die Eintrittsöffnung (7) von der Vorkammer (3) in die Kühlkammer (6) exzentrisch angeordnet ist, und daher auch der Schüttkegel (10) eine unterschiedliche Flankenlänge aufweist.
In diesem Sinn ist auch der Gassammelraum (1) mit einem unsymmetrischen ringförmigen Profil ausgebildet, so dass der Gassammelraum (1) auf der Seite des grösseren Querschnittes eine 1, 5- bis 3-fache Stärke als an der gegenüberliegenden Seite aufweist und gleichsam die Wand (14) ein Spiralgehäuse bildet, in dem die durch den Gassammelraum (1) strömende Kühlgasmenge in Richtung zum Abzug (2) bei gleicher Gasgeschwindigkeit zunimmt. Zur Reduzierung der Kühlgasmenge ist im Gassammelraum (1) ein Kühlschirm (15) angeordnet, der vom Schüttgut nicht berührt wird und daher keine Abriebserscheinungen durch das fliessende Schüttgut erleidet. Durch diese Massnahmen wird auch durch Verminderung der mittleren Kühlgasgeschwindigkeit weniger Staub aufgewirbelt.
Der Kühlschirm (15) ist mit dem Rückkühlwärmetauscher (17) wärmetechnisch verbunden, bildet also, wenn der Rückkühlwärmetauscher als Dampferzeuger ausgebildet ist, den Strahlungsüberhitzer oder bei einem Umlaufdampferzeuger den Strahlungsverdampfer des gesamten Dampferzeugersystems. Im unteren Ende der Kühlkammer (6) ist eine Entnahmeeinrichtung (8) angeordnet, die ebenfalls exzentrisch zur Mittelachse (4) verläuft.
Die Exzentrizität ist so gewählt, dass die Verbindungslinie (16) zwischen dem Mittelpunkt der Eintrittsöffnung und dem Mittelpunkt der Entnahmeeinrichtung (8) die Mittelachse (4) der Kühlkammer (6)
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schneidet, so dass die Strömungsrichtung des Schüttgutes aus der Lotrechten geführt wird, wodurch die Schwerkraftkomponente zur gleichmässigen Durchströmung der Kühlkammer durch das Schüttgut durch die inneren Reibungskräfte beiträgt. In diesem Sinn hat es sich auch als günstig herausgestellt, dass auch die Neigungen des Entnahmetrichters bei der Entnahmeeinrichtung (8) eine unterschiedliche Neigung aufweisen, so dass der Druck des Schüttgutes während der Entnahme gleichmässig gehalten werden kann.
Zur Veranschaulichung der geometrischen Verhältnisse ist in Fig. 2 ein horizontaler Schnitt dargestellt, aus dem die Exzentrizitätsverhältnisse besser erkennbar sind. Die Erfindung ist aber keineswegs auf quadratische Kühlbunkerquerschnitte beschränkt und gibt besondere Vorteile bei runden Querschnitten, die allerdings weniger anschaulich sind.
PATENTANSPRÜCHE 1. Kühlbunker für heisse Schüttgüter, insbesondere für glühenden Koks, mit einer der Kühlkammer vorgeschalteten Vorkammer und einer Kühlgasverteileinrichtung im unteren Bereich der Kühlkammer und einem Gassammelraum im oberen Bereich, in dem die Vorkammer in die Kühlkammer mündet und der Gassammelraum die Eintrittsöffnung ringförmig umschliesst, wobei am Gassammelraum der Abzugskanal für das erhitzte Kühlgas anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Gassammelraum (1) auf der Höhe der Eintrittsöffnung (7) von der Vorkammer (3) in die Kühlkammer (6) auf seiner dem Anschluss des Abzugskanals (2) zugewandten Seite eine 1, 5- bis 3-fache Stärke wie an der gegenüberliegenden Seite aufweist und der Anschluss der Vorkammer (2) somit exzentrisch zur Mittelachse (4), auf der die Kühlgasverteileinrichtung (5) liegt,
der Kühlkammer (6) angeordnet ist.