DE2756837A1 - Wirbelschicht-prozesserhitzer - Google Patents

Wirbelschicht-prozesserhitzer

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DE2756837A1
DE2756837A1 DE19772756837 DE2756837A DE2756837A1 DE 2756837 A1 DE2756837 A1 DE 2756837A1 DE 19772756837 DE19772756837 DE 19772756837 DE 2756837 A DE2756837 A DE 2756837A DE 2756837 A1 DE2756837 A1 DE 2756837A1
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Walfred Wilhelm Jukkola
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Description

Dorr-Oliver Incorporated, 77 Haveroeyer Lane, Stamford, Connecticut 06904 /USA
Wirbelschicht-Prozeßerhitzer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wirbelschicht-Prozeßerhitzer gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches, d. h. betrifft eine neuartige Anordnung für einen Wirbelschicht-Prozeßerhitzer zum Gebrauch in Ölraffinerien, chemischen Anlagen und anderen industriellen Anwendungen, bei denen Dampf erforderlich ist, bzw. andere Prozeßflüssigkeiten, beispielsweise öl, erhitzt werden müssen.
Wirbelschichtreaktoren weisen typischerweise einen zylindrischen Kessel auf, der eine im wesentlichen horizontale Lochplatte besitzt, die eine Schicht von fein verteilten Feststoffen in der Reaktionskammer trägt und die Reaktionskammer von dem Windkasten unterhalb der Platte trennt. Luft und/oder andere Gase werden in den Windkasten eingeführt und durchströmen die Einschnürungsplatte (Lochplatte) mit ausreichendem Volume^ um eine Gasgeschwindigkeit zu gewährleisten, die die Schichtfeststoffe ausdehnt, die feinen einzelnen Feststoffe der Schicht suspendiert und die den einzelnen Partikeln eine kontinuierliche zufällige Bewegung erteilt. Diese ausge-
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dehnte Schicht hat viele Eigenschaften einer Flüssigkeit und wird somit "Wirbelschicht" genannt.
In einem derartigen Wirbelschichtreaktor können die Verfahrensschritte Trocknen, Sortieren bzw. Leimen, Rösten, Calcinieren, Veraschen sowie die Hitzebehandlung von Feststoffen mit Gasen bei chemischen, metallurgischen und anderen metallbehandelten Verfahren durchgeführt werden. Weiterhin können die Reaktionskammern solcher Wirbelschichtreaktoren, in denen die Verbrennungsreaktionen stattfinden, mit Rohrschlangen versehen sein, die dem Wärmeaustausch mit der Wirbelschicht dienen, um auf diese Weise Dampf oder andere heiße Prozeßflüssigkeiten für die elektrische Leistungserzeugung, oder für die Durchführung chemischer oder physikalischer Prozesse, bei denen Hitze notwendig ist, zu erzeugen.
Wenn auf diese Weise Hitze bzw. Wärme aus der Wirbelschicht entfernt wird, indem man eine Flüssigkeit oder ein Gas durch die Schlangen, die in der Schicht angeordnet sind, umlaufen läßt, entstehen bestimmte Probleme, die mit der Installierung dieser Rohrschlangen verbunden sind und die zu beachten sind. Ein augenscheinliches Problem sind die ziemlich starken errosiven Bedingungen i η der Wirbelschicht als Folge der schnellen und kontinuierlichen Bewegung der einzelnen Schichtfeststoffe, da diese Feststoffe Sand, Kohle, Tonerde oder andere feste und scheuernde Substanzen enthalten können. Die Umkehrkrümmer der Schichtschlangen sind im speziellen für diese errosiven Bedingungen empfänglich, da an diesen Stellen Turbulenzen
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vorliegen. Die erhöhte Temperatur innerhalb der Reaktionskammer muß bedacht werden im Hinblick auf das Vor s ehen adäquater Träger, für die Schlangen, insbesondere im Hinblick darauf, daß von neuen Einheiten eine vergrößerte Kapazität gefordert wird, die zu immer größeren Durchmessern der Reaktion s kammer η führt, die von den horizontalen Schlangen aufgespannt werden müssen. Da ferner die horizontalen Schlangen entlang Sehnen des kreisförmigen Querschnittes die Reaktionskammer umlaufen müssen, können die Längen der Schlangen nicht standardisiert werden, und ein geeigneter Betrieb erfordert daher entweder ein großes Lager von Schlangen verschiedener Größe oder macht es notwendig, sie speziell herzustellen. Mitunter werden auch vertikale Schlangen verwendet, jedoch führt eine hohe Dichte von Wärmeaustauscherflächen zu einer Verstopfung des Windkastens und/oder zu einer dichten Höhe des Reaktors mit dem notwendigen Kopfstück.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wirbelschicht-Prozeßerhitzer anzugeben, bei dem horizontalorientierte Wärmeaustauscherschlangen gleichförmiger Größe vorgesehen werden können. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt in Übereinstimmung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.
Der neuartige Wirbelschicht-Prozeßerhitzer gemäß der Erfindung weist eine Reihe von wesentlichen Vorteilen und Wirkungen auf. Es können Wärmeaustauscherschlangen von gleichförmiger Größe verwendet werden, wodurch die oben genannten Nachteile hinsichtlich der Lagerhaltung und der Herstellung dieser Schlan-
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- 9 gen vermieden werden.
Die Warmeaustauscherschlangen können unproblematisch durch die Wände des Erhitzers gehaltert werden.
Es ist eine hohe Dichte von Wärmeaustauscheroberflächen möglich/ ohne daß die oben genannten Nachteile vorhanden sind. Der Wirbelschichtflächenbereich des Prozeßerhitzers ist verhältnismäßig groß/und es sind Anordnungen vorhanden, die adäquat die horizontalen Warmeaustauscherschlangen tragen, die innerhalb der Schicht angeordnet sind.
Es ist Sorge dafür getragen, daß die Umkehrkrümmer der Schlangen gegen die in höchstem Maße errosiven Bedingungen in der Schicht geschützt werden.
Der neue Wirbelschicht-Prozeßerhitzer besitzt mit Vorteil eine toroidförmige Gestalt, wobei die strukturelle Integrität der inneren Wand des Reaktors während des Betreibens bei erhöhten Temperaturen sichergestellt ist.
Weitere Vorteile und ausgestaltende Merkmale der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Figur 1 eine Ansicht - teilweise im Schnitt - des toroidförmigen Wirbelschicht-Prozeßerhitzers gemäß der Erfindung, 80982^/0760
Figur 2 einen Schnitt durch den Prozeßerhitzer gemäß Figur 1 entlang der Linie 2-2,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Wärmeaustauscher-Schlangeneinheit entsprechend der Erfindung und
Figur 4 eine Teilansicht- teilweise im Schnitt - die die Trägeranordnung für die Wärmeaustauscherschlangen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Ausdruck "toroidförmig", wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, soll auch Anordnungen einschliessen, die eine im wesentlichen wulstförmige Gestalt aufweisen, mit einer äußeren kreisförmigen Wand und einer konzentrischen inneren Wand. Der Querschnitt der Anordnung der entlang eines Radius geführt wird, kann polygonal sein oder eine geschlossene ebene Kurve darstellen.
Generell gesagt weist der Wirbelschicht-Prozeßerhitzer der vorliegenden Erfindung einen toroidförmigen Reaktorkessel auf, der eine äußere Wand und eine konzentrische, wassergekühlte innere Wand von kleinerem Durchmesser besitzt. In dem durch die innere und die äußere Wand vorgegebenen Rlhgraum ist die Reaktionskammer angeordnet, in der sich eine Wirbelschicht befindet. Vertikalorientierte ebene Schlangeneinheiten, gebildet aus horizontalen Rohrverläufen, sind auf Radien der Reaktoranordnung angeordnet und werden durch die äußere und die innere Wand getragen.
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In der spezifischen Ausbildung sind die Schlangeneinheiten mit einer Durchlaßöffnung bzw. Luke assembliert, die an der äußeren Wand der Reaktoranordnung angebracht sein kann. Die horizontalen Rohrverläufe gehen durch die Luke hindurch, und die Umkehrkrümmer der Schlangeneinheiten sind so angeordnet, daß sie im assemblierten Zustand sich außerhalb der äußeren Reaktorwand befinden. Die inneren Umkehrkrümmer der Schlangeneinheiten werden in tragenden Ausnehmungen in der inneren Wand der Reaktoranordnung aufgenommen. Innerhalb der inneren Wand sind vertikalorientierte Kühlrohre vorgesehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Wirbelschicht-Prozeßerhitzer 10 von toroidförmiger Gestalt, der eine vertikal ausgerichtete Schlangeneinheit 30 einschließt, die gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb der Erhitzerkammer 17 angeordnet ist. Der Wirbelschicht-Prozeßerhitzer 17 besitzt eine äußere metallische Wand 11 von verhältnismäßig großem Durchmesser,die mit einer hitzebeständigen Auskleidung 15 versehen ist, sowie eine metallische innere Wand 12 von wesentlich kleinerem Durchmesser, die ihre eigene hitzebständige Auskleidung 13 besitzt. Ein ringförmiges, hitzebeständig ausgekleidetes dachförmiges Teil 15 überspannt die oberen Enden der Wände 11 und 12. Die bodenseitigen Enden der Wände 11 und 12 werden durch ein ringförmiges metallisches Bodenwandteil 18a überspannt, das den Windkasten 18 bildet. Der Windkasten 18 ist von der Erhitzerkammer 17 durch die ringförmige Ein3±nüraigsplatte 16 getrennt, die mit einer Vielzahl von Düsen 21 versehen ist. Von dieser Einschnürungsplatte 16 wird eine Schicht von einzelnen Feststoffen 28 gehaltert. Mit
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dem Windkasten 18 steht ein Lufteinlaßrohr 22 in Verbindung, wogegen die Gasauslaßöffnung 2 3 mit der Erhitzerkanuner 17 in Verbindung steht. Der Einlaß 4 7 für die Feststoffe steht mit der Erhitzerkammer 17 in Verbindung, mit der auch der Feststoff abzug 4 8 verbunden ist. Ein Reinigungseingang 19 steht mit dem Windkasten 18 in Verbindung. Die Rohrschlangeneinheit 30 überspannt die ringförmige Erhitzerkammer 17 entlang der Radien der Prozeßerhitzeranordnung und innerhalb der Wirbelschicht 28. Brennstoffeinlässe bzw. Einspritzer 46 (Figur 2) durchdringen die äußere Reaktorwand und sind so angeordnet, daß sie Brennstoff zwischen die Pohrschlangeneinheit 30 eingeben. Wie man am besten aus Figur erkennt, weist die Schlangeneinheit 30 eine Durchführungshalterung 32 auf, die aus einer Metallplatte besteht, die mit einem hitzebeständigem Material ausgekleidet ist, und in der die äußeren Enden der Rohrschlange 31 befestigt sind. Im zusammengebauten Zustand ist diese Durchführungshalterung 32 mittels Schrauben oder anderer geeigneter Mittel (nicht dargestellt) mit der äußeren Wand 11 des Prozeßerhitzers verbunden und sieht einen Träger für das äußere Ende der Schlange 31 vor. Die äußeren Umkehrkrümmer 31b der Schlange sind auf diese Weise außerhalb der äußeren Wand 11 des Prozeßerhitzers angeordnet. Die inneren Umkehrkrümmer 31a der Schlange 31 werden von metallischen Trägerringen 43, die sich in den Ausnehmungen 44 befinden, gehaltert, wobei diese Ausnehmungen in der inneren Wand 13 des Prozeßerhitzers angebracht sind. Die Trägerringe 4 3 umgeben die innere Wand 12 des Prozeßerhitzers mit einer geeigneten Tiefe, damit sie ihre Träger-
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funktion erfüllen können. In Kontakt mit der unteren Oberfläche des Trägerringes 43 ist ein schlitzendes hitzebeständiges Element 45 vorgesehen.
Ein Einlaßsammeirohr 33 und ein Auslaßsammeirohr 34 umgibt extern die äußere Wand 11 des Prozeßerhitzers 10 im Bereich der Wirbelschicht. Jede der Rohrschlangen 31 ist dabei mit den Sammelrohren 33 und 34 verbunden.
Die Rohrschlangeneinheit 30, die soeben beschrieben wurde, erstreckt sich durch die Wirbelschicht 28. Es kann dabei auch zweckmäßig sein, Schlangeneinheiten 50 im freien Bereich der Erhitzerkammer 17 anzuordnen, um zusätzliche Wärme aus dem Reaktor abzuziehen. Die Schlangeneinheiten 50 sind gänzlich ähnlich den Schlangeneinheiten 30, wobei die Rohrschlangen der Einheit 50 in einer Durchführungshalterung 52 aufgenommen sind, wobei die Einheit an der äußeren Wand 11 des Prozeßerhitzers 10 angeschraubt oder anderweitig befestigt ist.
Im Kontakt mit der inneren Wand 12 des Prozeßerhitzers 10 sind Kühldampf-Schlangen 37 vorgesehen. Die Schlangen 37 sind auf den Ringraum 38 zwischen der Wand 12 und der abschirmenden Isolation 36 beschränkt (siehe Figur 2) und sind sowohl mit dem Einlaß 39 als mit dem Auslaß 39b verbunden.
Der Prozeßerhitzer gemäß der Erfindung ist so aufgebaut, daß er sowohl unter Atmosphärendruck als auch unter erhöhtem Druck arbeiten kann. Bei dem Betrieb des Prozeßerhitzers wird Brenn-
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stoff durch die Brennstoffzufuhr eingeführt. Brennstoffe wie Kohle, Erdölkoks oder eine Kohlensorte geringer Güte sind alle für diesen Prozeß geeignet, es können jedoch auch andere Brennstoffe, beispielsweise "Bunker C"-Öl Verwendung finden. Zusammen mit dem Brennstoff kann durch die Brennstoffeinlässe 46 auch Einspritzluft eingeführt werden, entweder als Brennstoffträger für die festen Brennstoffe, z. B. für die Kohle, oder zwecks Verbesserung der Brennstoffverteilung, wenn ein flüssiger Brennstoff vorgesehen ist. Verwirbelnde Gase, die bei einer erhöhten Temperatur sein können, werden durch den Einlaß 22 eingeführt. Das den Einlaß 22 durchströmende Gas durchquert die Einschnürungsplatte 16 über die Düsen 21, um die einzelnen Feststoffteilchen innerhalb der Erhitzerkammer 17 zu verwirbeln. Die spezielle Wirbelschicht kann aus Partikeln von Sand, Tonerde, Kalkstein oder Dolomit z. B. zusammengesetzt sein. Die in der Schicht 28 erzeugten Verbrennungsgase bewegen sich durch die Schicht, berühren die Schlangeneinheit 30 und gehen dann in den freien Bereich der Erhitzerkairaner 17, in dem sie die Schlangeneinheiten 50 berühren, sofern solche Freiraum-Schlangeneinheiten vorgesehen sind. Von diesem freien Raum aus werden die Gase durch den Gasauslaß 23 abgesaugt hin zu den Zyklonen 24, die mitgeführte Feststoffe von dem Gas trennen, wobei die Feststoffe durch den Auslaß 26 abgegeben werden, und die Gase durch den Auslaß 27 abgezogen werden, und zwar zwecks weiterer Behandlung und/oder zwecks Beseitigung. Das Verfahrensfluid, das z. B. Dampf, öl,oder Luft sein kann, wird über das-
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Einlaßsairanelrohr 34, das mit der Schlangeneinheit 30 verbunden ist, in die Erhitzerkammer 17 eingeführt. In-dem dieses Fluid durch die Schlangeneinheit 30 strömt, ist das Fluid in einer Wärmeaustauscherbeziehung in Bezug auf die Wirbelschicht 28. Das erhitzte Fluid strömt zu dem Auslaßsammelrohr 33, von dem aus es zu nicht dargestellten Anlagen für die Wärmegewinnung, der Leistungserzeugung oder für andere Zwecke geleitet wird. Die Schlangeneinheit/50 in der freien Region der Erhitzerkammer 17 arbeiten in einer ähnlichen Weise. Der Charakter der Wirbelschicht kann aufrecht erhalten werden, indem man einzelne Schichtfeststoffe im gewünschten Umfang durch den Feststoffeinlaß 47 einführt und indem man Schichtmaterial, einschließlich Asche, durch den Feststoffauslaß 48 abzieht. Die Durchführungshalterung 32, an der die Schlange 31 befestigt ist, gibt einen guten Träger für die Schlange an der äußeren Wand 11 des Prozeßerhitzers ab. Darüber hinaus ist die Anordnung derart, daß die äußeren Umkehrkrümmer 31b der Schlangeneinheit 30 außerhalb der Erhitzerkammer zu liegen kommen. Diese äußeren Umkehrkrümmer, die empfindlich auf eine Erosion reagieren, sind somit aus der erosiven Umgebung entfernt worden. Die inneren Umkehrkrümmer 31a der Schlangeneinheit 30 werden an der inneren Wand 12 der Erhitzerkammer 17 von Ringelementen 43 getragen, wobei sie in den Ausnehmungen 44 der feuerfesten Verkleidung 13 der inneren Wand geschützt von der aktiven Wirbelschichtbewegung liegen. Auf diese Weise werden die inneren Umkehrkrümmer 31a im wesentlichen Maße gegen die erosiven Bedingungen innerhalb der Erhitzerkammer 17 ge-
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- 16 schützt und zur gleichen Zeit ausreichend gehaltert.
Die Wasserwand-Konstruktion der inneren Wand 12 ist wichtig, um die strukturelle Integrität dieser inneren Wand aufrechtzu erhalten. Es ist generell schwierig, an einer auswärts gekrümmten Wand, wobei die gekrümmte Oberfläche der Wand erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist, eine dichte, feuerbeständige Wandkonstruktion anzubringen, sogar bei Verwendung einer
teilen
Vielzahl von KLemm/ und einer gußfähigen Konstruktion. Die Dampfschlange 37 schützt für den Fall eines Fehlers in der feuerfesten Wand die innere Wand gegen zu hohe Temperaturen und hält weiterhin die innere Wand 12 oberhalb des Säure-Staupunktes und schützt sie somit gegen Korrosion.
Die Schlangeneinheiten sind entfernbar, um die notwendige Wartung durchführen zu können. Eine Schicht von vergießbarem feuerfesten Material kann auf die Durchführungshalterung aufgebracht werden, um sie vor übergroßer Hitze zu schützen. Wenngleich es so gestellt ist, daß die Umkehrkrümmer die Durchführungshalterung durchdringen, so kann von der Halterung auch eine adäquate Tragfunktion durchgeführt werden, ohne daß die Krümmer die Halterung gänzlich durchdringen, indem man z. B.Klemmteile oder andere mechanische Befestigungsmittel an der Halterung vorsieht. Wenngleich dargestellt ist, daß für jede Halterung eine Rohrschlange vorgesehen ist, ist es auch möglich", zwei Sätze von Rohrschlangen vorzusehen, die im Abstand von ungefähr 10 cm auseinanderliegen. Eine derartige Anordnung könnte man
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für den Zweck der vorliegenden Beschreibung als eine einzige Schlangeneinheit ansehen. Der Abstand der Rohrschlangen an der inneren Wand 12 bestimmt die Zahl der Schlangeneinheiten, die in einem Prozeßerhitzer des hier beschriebenen Typs installiert werden können.
Die Freiraum-fchlangen 51 sind so dargestellt, daß sie entfernbar sind; wenn jedoch diese Schlangen in einem adäquaten Abstand oberhalb der Wirbelschicht angeordnet sind, so daß sie sich oberhalb der Spritzzonen befinden, ist der Abrieb sehr minimal.und das Merkmal der Entfernbarkeit wäre für diese Freiraum-Schlangen nicht wesentlich.
Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Prozeßerhitzers hat die innere Wand einen Durchmesser von 3,66 m (12 feet). Die äußere Wand hat einen inneren Durchmesser von 13,72 m (45 feet), wodurch ein Schichtringraum vom ungefähr-15'-6" Tiefe entsteht. Schlangeneinheiten bestehend aus sechs 4" 0.D.-Röhren geben eine Wärmeaustauscherfläche von ungefähr
2
9,29 m (100 square feet) pro Einheit vor. Sechsundfünfzig solcher Einheiten sind in den» Prozeßerhitzer installiert. Mit einem Gesamtwärmeübergangskoeffizienten von 8,16 χ 10 cal/cm Sek. 0C (60 btu/sq.hr.ft.°F) und einem Temperaturunterschied von 538 0C (1000 0F) zwischen der Wirbelschicht und der mittleren Fluidtemperatur, beträgt der Wärmeübergang von der Wirbelschicht zu der Prozeßflüssigkeit in den Schichtschlangen ungefähr 81,65 χ 106Kcal (324 χ 106 btu/hr.).
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Der Betrag der übertragenen Wärme kann erhöht werden, indem man die Anzahl der Röhren pro Schlangeneinheit erhöht (was eine tiefere Schicht notwendig macht) und/oder indem man die Röhren der Schlangeneinheit dichter packt.
Die in der Schicht übertragene Wärme kann auf 105 χ 10 Kcal (420 χ 10 btu/hr) gesteigert werden,indem man einen Prozeßerhitzer benutzt, der einen Durchmesser von ungefähr 15,85 m (52 feet) besitzt, wodurch sich eine Ringraumtiefe von ungefähr 6,1 m (20 feet) ergibt.
Für den Fall, daß Kohle als Brennstoff verwendet wird, können die Feststoffe, die in dem Zyklon 24 getrennt werden, im speziellen feinkörnige Kohle, in die Wirbelschicht zwecks Verbrennung zurückgeführt werden, indem sie über den verlängerten Auslaß 26 in die Wirbelschicht 28 zwischen benachbarten Schlangeneinheiten 30 eingegeben werden.
Der Prozeßerhitzer gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die innere Wandkonstruktion standardisiert werden kann und fabrikmäßig zusammengebaut werden kann, wobei Einheiten verschiedener Kapazität vorgesehen werden können, indem man allein die Tiefe des ringförmigen Raumes und die Länge der Schicht-Rohrschlangen ändert. Die Schicht-Rohrschlangeneinheiten jedes Prozeßerhitzers sind entfernbar, von identischem Aufbau und daher austauschbar. Die Wasserwandkonstruktion schützt die innere Wand gegen überschüssige Wärme, resultierend aus einem Fehler in der feuerfesten Verkleidung und schützt sie
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gegen Säurekorrosion.
Die dargestellte Konstruktion ist nur als Ausführungsbeispiel zu betrachten; für den Fachmann sind weitere Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung denkbar.
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Claims (11)

Or. Hans-Heinrich Willrath t Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus SeifFert PATENTANWÄLTE File G-1955 D —62 V'IESBADEN S/Wi/B PostfaA*Mf6145 Gustiv-Freytag-Strafie t5 ·» (06181) VtJiO TelcSt«mm«drtsse: \νΐΙΧΡΛΤΕΝΤ Telex: 4 · 186 247 '977 Dorr-Oliver Incorporated, 77 Havemeyer Lane, Stamford, Connecticut 06904 /USA Wirbelschicht-Prozeßerhitzer Priorität: 23. Dezember 1976 in USA, Serial-No. 754 063 Patentansprüche
1. Wirbelschicht-Prozeßerhitzer, gekennzeichnet durch einen Behälter (10) von toroidförmigef Gestaltung mit einer äußeren Wand (11) und einer im wesentlichen konzentrischen inneren Wand (12), mit einer horizontalen ringförmigen Einschnürungsplatte (16), die sich zwischen der äusseren und der inneren Wand erstreckt und eine Erhitzer-
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kammer (17) in dem oberen Teil des Behälters von einem Windkasten (18), der sich in dem unteren Teil des Behälters befindet, trennt, wobei die Einschnürungsnlatte eine Wirbelschicht (28) von einzelnen auf der Platte befindlichen Feststoffteilchen trägt, und gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Wärmeaustauscher-Schlangeneinheiten innerhalb des Behälters, wobei jede Schlangeneinheit ein ebenes Rohrschlangenelement besitzt, bestehend aus horizontalen Hohrverläufen (31), die durch Umkehrkrümmer (31a, b) in Reihe verbunden sind, wobei sich die horizontalen Rohrverläufe jeder Schlangeneinheit sich durch die Wirbelschicht der Erhitzerkammer hindurch erstrecken, jeweils entlang eines Radius des Behälters, wobei die Ebene der Schlangeneinheit vertikal orientiert ist, und gekennzeichnet durch Anordnungen (32, 4 3) die die Schlangeneinheiten an der inneren und der äußeren Wand haltern.
2. Prozeßerhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlangeneinheit eine Durchführungshalterung (32) aufweist, an der das Rohrschlangenelement befestigt ist, wobei die Halterung lösbar an der äußeren Wand befestigt ist.
3. Prozeßerhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die horizontalen Rohrverläufe (31) durch die Durchführungshalterung hindurch erstrecken, so daß die
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der Halterung benachbarten Umkehrkrümmer sich außerhalb der Erhitzerkammer(17) befinden.
4. Prozeßerhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von horizontalen Trägerringen (4 3) die innere Wand (12) innerhalb der Erhitzerkammer umgeben mit Vorsprüngen, die der Ausdehnung der Umkehrkrümmer (31a) des Rohrschlangenelementes entsprechen, wobei die Umkehrkrümmer benachbart der inneren Wand jeweils von einem dieser ringförmigen Trägeninge (43) gehaltert werden.
5. Prozeßerhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die innere Wand (12) im Kühlkontakt mit Dampf oder Kühlschlangen (37) befindet.
6. Prozeßerhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlangeneinheit eine Durchführungshalterung (32) aufweist, an der das Rohrschlangenelement befestigt ist, wobei die Halterung lösbar an der äußeren Wand befestigt ist.
7. Prozeßerhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die horizontalen Rohrverläufe (31) durch die Durchführungshalterung hindurch erstrecken, so daß die der Halterung benachbarten Umkehrkrümmer sich außerhalb der Erhiterkammer (17) befinden.
8. Prozeßerhitzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vielzahl von horizontalen Trägerringen (43) die innere
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Wand (12) innerhalb der Erhitzerkammer umgeben mit Vorsprüngen, die der Ausdehnung der Umkehrkrümmer (31a) des Rohrschlangenelementes entsprechen, wobei die Umkehrkrümmer benachbart der inneren Wand jeweils von einem dieser ringförmigen Trägerringe (4 3) gehaltert werden.
9. Prozeßerhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Freiraumbereich der Erhitzerkammer (17) eine Wärmetauschereinheit 50 vorgesehen ist.
nach einem der Ansprüche 1-9,
10. Wirbelschicht-Prozeßerhitzer/gekennzeichnet durch einen
Behälter (10) mit toroidförmiger Gestalt mit einer äusseren Wand (11) und einer im wesentlichen konzentrischen inneren Wand (12), einer horizontalen ringförmigen Einschnürungsplatte (16), die sich zwischen der äußeren und der inneren Wand erstreckt und eine Erhitzerkammer (17) in dem oberen Teil des Behälters von einem Windkasten (18), der sich in dem unteren Teil des Behälters befindet, trennt, wobei die Einschnürungsplatte eine Wirbelschicht (28) von einzelnen oder auf der Platte befindlichen Feststoffteilchen trägt, und gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Wärmeaustauscher-Schlangeneinheiten (30) innerhalb des Behälters, die jeweils aus horizontalen Rohrverläufen (31) bestehen, die sich durch den Wirbelschichtbereich (28) der Erhitzerkammer (17) hindurch erstrecken entlang eines Radius des Behälters, wobei die horizontalen Rohrverläufe innerhalb jeder Schlangeneinheit übereinander angeordnet sind und jeweils an ihren Enden über vertikal angeordnete
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Umkehrkrümmer (31a, 31b) verbunden sind, und gekennzeichnet durch Anordnungen (32, 43) zum lösbaren Haltern der Schlangeneinheiten an der äußeren und der inneren Wand.
11. Wirbelschicht-Prozeßerhitzer nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Brennstoffeinlässen (46), die so angeordnet sind, daß sie Brennstoff in dem Wirbelschichtbereich zwischen vorbestimmten benachbarten Schlangeneinheiten eingeben.
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