DE2141793C3 - Kühler für staabhaltige heiße Gase mit zwei nebeneinander angeordneten im Querstrom arbeitenden Wärmetauschern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler für staubhaliige heiße (läse. Solche Gase enthalten oft große Mengen Wasserdampf, die — wenn es beim Kühlen /u KondgnshildiiNg kommt - sehr unangenehme Ansätze des Slaiihes im Kühler zur Folge haben. Die Kiililluflmenge kann /war der Temperatur und der Menge der zu kühlenden lleißgase angepaßt werden, doch zeigt die l'raxis. daß die Verteilung sowohl der leißgase als auch der Kühlluft in den Wärmetauschern oft nicht gleichmäßig ist. so dal! es leicht an einigen Stellen zur Unterschreitunu des Taupunktes mit den geschilderten unerwünschten Folgen kommt.

Solche Nachteile können /. II. hei dem aus der I)E-AS 10 55 021 bekannten Kühler auftreten. Er weist zwei nebeneinander angeordnete, im Quersirom arbeitende, aus Taschenpaketen bestehende, von der Kühlluft waagerecht durchströmte Wärmetauscher auf. deren obere Enden durch einen sich über beide Wärmetauscher erstreckenden Überströmkanal miteinander verbunden sind, von denen der eine an seinem unter., η Ende mit dem Rohgaseiniritl und der andere an seinem unteren Ende mit dem Rohgasaustriti verbunden ist. Hei ihm sind die beiden Wärmetauscher unmittelbar nebeneinander angeordnet, und die Kühlluft durchströmt sie nacheinander, so daß sie in ihrer K ühl wirkung nicht unabhängig voneinander gesteuert werden können. Zudem treten die zu kühlenden Gase von außen her in einen von unten in den einen Wärmetauscher einmündenden Krümmer ein, und sie treten auf der gegenüberliegenden Seite am unleren Ende des anderen Wärmetauschers durch einen nach außen gerichteten Krümmer wieder aus. Diese Bauart ist deshalb raumaufwendig und bietet wenig Möglichkeiten zum Ausscheiden der in den Gasen enthaltenen Stäube bei den Umlenkungcn.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Kühler die Taschenpakete so anzuordnen und die F'ührung der zu kühlenden Gase so vorzusehen, daß die Kühlluft durch beide Pakete unabhängig voneinander und gegebenenfalls auch in Teilströmen unterschiedlicher Temperatur geführt werden kann und daß eine gedrängte Gesamtanordnung mit guten .Staubabscheidemöglichkeiten erzielt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die beiden Wärmetauscher in Richtung des Überströmkanals mit Abstand voneinander angeordnet sind und der Zwischenraum zwischen ihnen von /wei sich über die Länge der Wärmetauscher erstreckenden Kammern eingenommen wird, die auf ihrer ganzen Länge je über einen darunter angeordneten Stiiuhsammclruum mit dem unteren linde des benachbarten Wärmetauschers verbunden sind, wobei in die eine Kammer der Rohgascintritt einmündet und aus der anderen Kammer der Rohgasaustritt ausmündet.

Infolge dieser liauart des Kühlers ergibt sich eine sehr gleichmäßige Beaufschlagung der Wärmetauscherflächcn von den zu kühlenden Rohgasen und von der Kühlluft, so daß Unterkühlungen an einzelnen Stellen nicht auftreten. Die Umlenkung der Gase um dreimal JbO" ergibt eine gute Verteilung der Gase während des Durchslrömcns und die Möglichkeit, die Gase zweimal, nämlich in den beiden unleren Krümmern, so zu führen, daß ein Teil des in ihnen enthaltenen Staubes ati.tgcschiedcn wird.

Das Abscheiden des Staubes in diesen Krümmern kann durch bekannte Einbauten in Gestalt von Leitbleehcn, jalousieartigen Gittern od. dgl. verbessert werden. Die gleichmäßige Verteilung der Rohgase auf die ganze Länge der Wärmetauscher, d.h. beim Übergang von der axialen Strömung in der Eintritts kammer in die Querströmung im unteren Krümmer des einen Wärmetauschers bzw. beim Übergang von dem anderen Wärmelauscher und dessen unterem Krümmer in die Auslrittskammer in umgekehrtem Sinne kann durch in den Krümmern vorgesehene Schieber erzielt werden, durch die man eine über die Länge des Kühlers unterschiedliche Hreile der Durchlriltsschlil/c einsiellcn kann.

Die beschriebene Anordnung der beiden Kammern

/wischen den Warnieiauschern ermöglicht es Hol/ Quersiriiin in den Taschenpaketen, die Stin/en für dei; Kohgaseiniriii und den Rohgasaustriit in derselben Allgemeinriehuing wie die liin- und Auslasse für die Kühlluft vorzusehen, so dall der Kühler in Seiten- und llöhenrichiung verhältnismäßig geringe Abmessungen aulweisen kann.

Dies isi besonders dann der l-all, wenn der Rohguseiniriti i!er einen Kammer und der Rohgasausirilt der anderen Kammer an entgegengesetzten linden des Kühlers liegen, und in erhöhtem Maße, wenn die beiden Kammern durch eine aufrechte, schräg zur Längsrichtung des Kühlers verlaufende Zwischenwand derart voneinander gctienni sind, daß sich die Kammern jeweils in Richtung auf den zugehörigen Rohgasein- bzw. -austritt verbreitern.

Durch die waagerechte Strömung der Kühlluft durch den Kühii-T wird eine Thermik im Kühllul(system vermieden, die besonders bei kalter Außenluft bei bekannten Kühlern auftritt und die gleichmäßige Beaufschlagung der Kühlflächen stört. Kim· di*n jeweiliger*. Bedürfnissen besonders gut unfaßbare Kühlung ergibt sich, wenn die von der Kühlluft durchströmten Räume in jedem Wärmetauscher in waagerechter Richtung unterteilt sind, so daß man durch die übereinanderliegenden Kühlluftwege Kühlluft verschiedener Temperatur leiten kann.

Unterteilt man die Kühlluftriiunie in je zwei übereinanderliegende Wege, so ist es vorteilhaft, wenn man die Kühlluft in entgegengeselzten Richtungen duich diese Wege strömen läßt. Dabei kann man einen Teil der aus dem unteren Weg austretenden, erwiirmien Kühlluft der darüber in den oberen Weg eintretenden Kühlluft beimischen. Auf der Seile des Kühlers, auf der die Rohgase von unten nach oben durch den Wärmelauscher strömen, werden dann die im unteren Teil des Wärmelauschers bereits etwas abgekühlten Rohgase im oberen Teil nur so weit gekühlt, daß keine Kondensationen auftreten. Die Beimischung der erwärmten Kühlluft ergibt sich ohne besondere Mittel selbsttätig, wenn man die aus dem unteren Weg austretende Kühlluft ins Freie strömen iaßt und die Kühlluft für den oberen Weg unmittelbar darüber aus dem Freien ansaugt.

Auch auf der anderen Seite des Kühlers, auf tier die /u kühlenden Rohgase von oben nach anteil durch den Wärmetauscher strömen, ist diese Anordnung vorteilhaft. Durch die geringe Vorwärmung erfolgt eine nicht so starke Abkühlung unmittelbar im fiintrittsbercich der gefährdeten Zonen. Fs "<ird eine Minderung der Kondensationsanbaekungen bei der Kühlung siaublialliger feuchter fia.se erreicht.

In der Zeichnung ist ein Kühler gemäß der Frfindurig dargestellt, und /war zeigt

F i g. I eine Seitenansicht,

I i g. 2 eine Draufsicht.

F i g. 3 eine Stirnansicht,

Fig. 4 einen lotrechten Querschnitt durch den Kühler.

Das Kühlergehäuse 1 enthält entlang den Seitenwan den 2 je einen Wärmetauscher 3 und 4. Die Wärmetauscher weisen je ein Paket aus sich über die ganze Uinge des Kühlers erstreckenden Taschen 5 auf. die an den Enden offen und in Längsrichtung durch Zwischenwände 6 unterteilt sind. Zwischen den beiden Wärmelauschern befinden sich zwei durch eine schräge Zwischenwand 7 voneinander getrennte Kammern 8 und 9. die an ihren breiteren Fnden mit Stutzen 10 und Il versehen sind. Die beiden Kammern 8 und 9 sind unten offen und über die Staubsammelräume 12 und I 3 mit den unteren Öffnungen der benachbarten Wärmetauscher 3 und 4 verbunden, v.ähr\d die oberen Offniini't'n i\fr Wärmetauscher durch ':iri;rr! s:ch über die ganze Länge und Breite des Kühlers erstreckenden Kanal 14 miteinander verbunden sind.

Die beiden unteren Slaubsammelräume 12 unci 13 sind zur Frzielung eines gleichmäßigen llberströmens der Rohgase aus der Kummer 8 in den Wärmetauscher 3 bzw. aus dem Wärmetauscher 4 in die Kammer 9 mit ie einem Steuerschieber 15 sowie zur Lrzielung einer Staubabscheidung aus den Rohgasen mit j--ilousieartigen Finbautcn 16 und zum Austragen des Slaubes mit einer Austragsschnecke 17 versehen.

Die vier waagerechten, durch lic Taschen 5 gebildeten Kühlstrecken sind an ihrer einen linde mit einem Ventilator 18 versehen, der die Kühlluft normalerweise aus dem Freien ansaugt und sie durch den zugehörigen Luftweg drückt, so daß sie am anderen linde wieder ins Freie ausströmt. Der Ventilator der oberen Kühlstrecke, der über dem Kühlluftaustritt des linieren Luftweges angeordnet ist, saugt mit der Außenluft auch einen Teil der nach oben steigenden, angewärmten Kühlluft des unteren Luftweges an.

Die Rohgase treten durch den Stutzen 10 in die Kammer 8 ein, gelangen von hier in den Stuuhsammelraum 12, wo ein Teil des in ihnen enthaltenen Stuubes durch eine Drehung von 180 abgeschieden wird, und dann von unten her in den Wärmetauscher 3. Sie verlassen ihn oben und werden durch den Kanal 14 von oben her in den Wärmetauscher 4 geleitet, den sie unten wieder verlassen, um über den Staubsammelraum 13. in dem ein weiterer Teil des Staubes abgeschieden w ird. in die Kammer 9 /u gelangen, aus der sie durch den Stutzen 11 zu einem Filier geführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Kühler für siaubhalüge heiUe iJa.se mit /wei nebeneinander angeordneten, im Quersirom arbeitenden, aus Taschenpaketen bestehenden, von der Kühlluft waagerecht durchströmten Wärmetauschern, deren obere Enden durch einen sich über beide Wärmetauseher erstreckenden Überströmkanal miteinander verbunden sind, von denen der eine an seinem unleren Ende mit dem Rohgaseintriit und der andere an seinem unteren Ende mit dem Rohgasaustritt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmetauscher (3, 4) in Richtung des Überströmkanal mit Abstand voneinander angeordnet sind und der Zwischenraum /.wischen ihnen von zwei sich über die Länge der Wärmetauscher erstreckenden Kammern (8, 9) eingenommen wird, die auf ihrer ganzen Länge je über einen darunter angeordneten Staubsammelraum (12, U) mit dem unteren Ende des benachbarten WärnuMjuschers (3 bzw. 4) verbunden sind, wobei in die eine Kammer (8) der Rohgaseintritt (10) einmündet und aus der anderen Kammer (9) der Rohgasaustritt (11) ausmündet.

   2. Kühler nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Rohgaseintritt (10) der einen Kammer

   (8) und der Rohgasaustritt (I l),;cr anderen Kammer

   (9) an entgegengesetzten Enden des Kühlers liegen. J. Kühler nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (8, 9) durch eine aufrechte, schräg zur Längsrichtung des Kühlers verlaufende Zwischenwand (7) derart voneinander getrennt sind, daß sich die "ammcrn jeweils in Richtung auf den zugehörigen Rohgasein- bzw. -austritt (10, 11) verbreitern.

   4. Kühler n;ich Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß in den Staubsammelräumen (12, 13) Steuerschieber (15) zur Einstellung eines über die Länge des Kühlers unterschiedlich breiten Durchtrittsspaltes für die Rohgase vorgesehen sind.

   5. Kühler nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß in den Slaubsammelräumen (12, 13) jaiousieartige Einbauten (16) oder Leitbleche zu·' Verbesserung der Staubabscheidung vorgesehen sind.

   6. Kühler nach Anspruch I. dadurch gekenn/eich net, daß die von der Kühlluft durchströmten Räume der Wärmetauscher (3, 4) in waagerechter Richtung unterteilt sind (Zwischenwände ft).

   7. Kühler nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, dal! die übereinanderliegenden Luftwege eines Wärmetauschers (3, 4) von der Kühlluft in entgegengesetzten Richtungen durchströmt werden.