EP0055798B1 - Cooler for the dry cooling of coke - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B39/00—Cooling or quenching coke
- C10B39/02—Dry cooling outside the oven
Definitions
- the webs provided in this construction which connect the antechamber to the cooling jacket, do some homogenization of the flow of the hot gases rising from the lower part of the cooler and better distribution thereof over the entire cross section the annulus between the prechamber and the upper part of the cooler is reached. In this way, however, it is not possible to adapt the flow conditions of the hot gas in a completely satisfactory manner to all changes and requirements which arise in practical operation.
- the invention was therefore based on the object of further developing the cooler of the type mentioned in such a way that the flow conditions of the hot gases rising in it can be better influenced.
- the cooler of the type mentioned which is used to achieve this object is characterized according to the invention in that throttle valves are arranged between the webs over the entire circumference of the cooler and can be actuated from the outside.
- the prechamber is designated 1. Between the pre-chamber 1 and the upper part 8 of the cooler there is the annular space 3. This is arranged concentrically with respect to the center axis of the cooler. As can be seen from the figure, the prechamber 1 has a conical taper in the area of the discharge nozzle 2, as a result of which the free cross section of the annular space 3 is correspondingly enlarged.
- the coke to be cooled is filled into the cooler from above, initially reaching the antechamber 1. When flowing out of the same, the coke forms an embankment which closes the annular space 3 towards the bottom. The hot gases rising from the coke collect in this before they reach the discharge pipe 2 for the gaseous cooling medium via the discharge pipe 2.
- the jacket 5 of the pre-chamber 1 is formed from the refractory material and has on the outside in the lower part of the webs 6, which also consist of refractory material. This is indicated by hatched areas in the figures.
- the webs 6 are evenly distributed over the entire circumference of the prechamber 1 and connect the prechamber 1 to the radiator jacket 7 of the lower part 4 of the radiator.
- the webs 6 have a double function: on the one hand they serve to support the antechamber 1 and on the other hand they make the flow of the hot gases rising from the lower part 4 of the cooler even reached so that they are better distributed over the entire cross section of the annular space 3.
- the sliding joint 9 and between the prechamber 1 and the upper part 8, the sliding joint 10 is provided.
- the cooler does not have the same outer diameter over the entire height. Rather, the outer diameter of the lower part 4 is adapted to the inner diameter of the upper part 8, so that when the cooler heats up, the lower part 4 can freely grow along the sliding joint 9 into the upper part 8.
- the sliding joint 10 is also provided between the antechamber 1 and the upper part 8, the upper part 8 does not have to change its position to the same extent as the lower part 4. The situation is of course analogous even when cooling, if the lower part 4 and thus the antechamber 1 are also subjected to shrinkage.
- the formation of the sliding joints can take place in the manner known from hot-water heater designs.
- the throttle valves 11 are arranged in the free spaces between the webs 6, each of which is fastened on an axis 12. This is guided through the radiator jacket of the lower part 4 and the upper part 8 and ends outside the cooler with an adjusting device 13. This makes it possible to regulate the position of the throttle valves 11 from the outside by turning the adjusting device 13 so that the free cross section of the spaces changed between the webs 6 and so influence on the tensile and pressure conditions in the cooler.
- the recess 14 is provided in the radiator jacket 7 and the sliding joint 9.
- FIG. 2 An example of another structural embodiment of the cooler is shown in FIG. 2.
- This embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the prechamber 1 is supported by the webs 6 not in the lower part 4 but in the upper part 8 of the cooler.
- the axis 12 of the throttle valve 11 does not need to be arranged in the region of the sliding joint 9, which of course represents a design simplification, since in this case only the radiator jacket 15 of the upper part 8 needs to be broken through.
- the reference symbols in FIG. 2 have the same meaning as in FIG. 1.
- FIG. 3 shows a section along the line A-A 'in FIG. 2, although only one half of the section is shown because of the given symmetry.
- the arrangement of the throttle flaps 11 between the webs 6 and the adjustment devices 13 can be clearly seen in this illustration. To simplify the illustration, only three of the latter have been drawn in the illustration. In the normal case, however, it will of course be assumed that each throttle valve 11 has an adjusting device 13. In the figure, all the spaces between the webs 6 are provided with throttle valves 11. It is of course also conceivable that, for example, only every second or third intermediate space between the webs 6 is provided with a throttle valve 11, if this can influence the gas flow rising in the cooler to the desired extent.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kühler für die Koks-Trockenkühlung mit einer in seinem Oberteil angeordneten, sich bis in den Bereich unterhalb der Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium erstreckenden Vorkammer sowie mit folgenden Konstruktionsmerkmalen:
- a) Die Vorkammer weist im Bereich der Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium eine Verjüngung auf,
- b) an der Außenseite der Vorkammer sind am unteren Ende über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt Stege angebracht, die die Vorkammer mit dem Kühlermantel verbinden und
- c) zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Kühlers sowie zwischen der Vorkammer und dem Oberteil des Kühlers sind Gleitfugen vorgesehen.
- a) the prechamber has a taper in the area of the exhaust line for the gaseous cooling medium,
- b) on the outside of the prechamber at the lower end over the entire circumference evenly distributed webs are attached which connect the prechamber to the radiator jacket and
- c) Sliding joints are provided between the upper part and the lower part of the cooler and between the prechamber and the upper part of the cooler.
Ein Kühler der genannten Art wird bereits in der europäischen Patentanmeldung 81 100 865.5 beschrieben. Durch diesen Kühler sollen dabei gegenüber anderen bekannten Konstruktionen insbesondere folgende Vorteile erzielt werden:
- 1. Leichtere und sichere Konstruktion mit einem geringeren Bedarf an feuerfestem Material.
- 2. Herabsetzung der durch Wärmedehnung bedingten Reparaturanfälligkeit, insbesondere beim Heiß- und Kaltfahren des Kühlers.
- 3. Gute Verteilung des aus dem zu kühlenden Koks austretenden Gasstromes und damit günstige Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Kühler allgemein.
- 1. Lighter and safer construction with less need for fireproof material.
- 2. Reduction of the susceptibility to repairs due to thermal expansion, especially when the cooler is hot and cold.
- 3. Good distribution of the gas stream emerging from the coke to be cooled and thus a favorable influence on the flow conditions in the cooler in general.
Bezüglich des zuletzt genannten Vorteiles ist hierbei festzustellen, daß durch die bei dieser Konstruktion vorgesehenen Stege, die die Vorkammer mit dem Kühlmantel verbinden, eine zwar gewisse Vergleichmäßigung der Strömung der aus dem Unterteil des Kühlers aufsteigenden heißen Gase sowie eine bessere Verteilung derselben über den gesamten Querschnitt des Ringraumes zwischen der Vorkammer und dem Oberteil des Kühlers erreicht wird. Es gelingt auf diese Weise jedoch nicht, die Strömungsverhältnisse des heißen Gases allen sich im praktischen Betrieb ergebenden Änderungen und Erfordernissen in vollständig befriedigender Weise anzupassen.With regard to the last-mentioned advantage, it should be noted that the webs provided in this construction, which connect the antechamber to the cooling jacket, do some homogenization of the flow of the hot gases rising from the lower part of the cooler and better distribution thereof over the entire cross section the annulus between the prechamber and the upper part of the cooler is reached. In this way, however, it is not possible to adapt the flow conditions of the hot gas in a completely satisfactory manner to all changes and requirements which arise in practical operation.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, den Kühler der eingangs genannten Art dahingehend weiter auszugestalten, daß die Strömungsverhältnisse der in ihm aufsteigenden heißen Gase besser beeinflußt werden können.The invention was therefore based on the object of further developing the cooler of the type mentioned in such a way that the flow conditions of the hot gases rising in it can be better influenced.
Der der Lösung dieser Aufgabe dienende Kühler der genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen über den gesamten Umfang des Kühlers verteilt Drosselklappen angeordnet sind, die von außen betätigt werden können.The cooler of the type mentioned which is used to achieve this object is characterized according to the invention in that throttle valves are arranged between the webs over the entire circumference of the cooler and can be actuated from the outside.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Konstruktion sollen nachfolgend an Hand der Abbildungen erläutert werden. Diese zeigen dabei nur jenen Teil des Kühlers, der für die Erläuterung der erfindungswesentlichen Konstruktionsmerkmale erforderlich ist. Nicht dargestellt sind dagegen das obere Ende des Kühlers mit der Aufgabevorrichtung für den zu kühlenden Koks sowie das untere Ende des Kühlers mit der Abzugsvorrichtung für den gekühlten Koks sowie dem Gaseintrittsstutzen. Es wird jedoch davon ausgegangen, daß es sich um einen Kühler handelt, bei dem in an sich bekannter Weise der von oben aufgegebene zu kühlende Koks mit einem im Gegenstrom von unten nach oben aufsteigenden gasförmigen Kühlmedium behandelt wird. Selbstverständlich bestehen bezüglich der in der Abbildung nicht dargestellten Teile des Kühlers unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten. Die Erfindung ist hierbei jedoch an keine spezielle Ausführungsform gebunden.Further details of the construction according to the invention will be explained below with reference to the figures. These only show that part of the cooler that is required to explain the design features essential to the invention. In contrast, the upper end of the cooler with the feed device for the coke to be cooled and the lower end of the cooler with the discharge device for the cooled coke and the gas inlet nozzle are not shown. However, it is assumed that it is a cooler in which the coke to be cooled which is fed in from above is treated in a manner known per se with a gaseous cooling medium which rises in countercurrent from the bottom up. Of course, there are different design options for the parts of the cooler that are not shown in the figure. However, the invention is not tied to any specific embodiment.
Die Abbildungen stellen hierbei im einzelnen folgendes dar
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Kühlers,
- Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Kühlers und
- Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A' in Fig. 2, wobei jedoch nur die eine Hälfte des Schnittes abgebildet ist.
- 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the cooler,
- Fig. 2 shows a longitudinal section through another embodiment of the cooler and
- Fig. 3 shows a section along the line AA 'in Fig. 2, but only one half of the section is shown.
In Fig. 1 wird die Vorkammer mit 1 bezeichnet. Zwischen der Vorkammer 1 und dem Oberteil 8 des Kühlers befindet sich der Ringraum 3. Dieser ist im Bezug auf die Mittelpunktsachse des Kühlers konzentrisch angeordnet. Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, weist die Vorkammer 1 im Bereich des Abzugsstutzens 2 eine konische Verjüngung auf, wodurch der freie Querschnitt des Ringraumes 3 entsprechend vergrößert wird. Der zu kühlende Koks wird von oben in den Kühler eingefüllt, wobei er zunächst in die Vorkammer 1 gelangt. Beim Auslaufen aus derselben bildet der Koks eine Aufböschung, die den Ringraum 3 nach unten hin abschließt. In diesem sammeln sich die aus dem Koks aufsteigenden heißen Gase, bevor sie über den Abzugsstutzen 2 in die nicht dargestellte Abzugsleitung für das gasförmige Kühlmedium gelangen. Der Mantel 5 der Vorkammer 1 wird aus dem feuerfesten Material gebildet und weist an seiner Außenseite im unteren Teil die Stege 6 auf, die ebenfalls aus feuerfestem Material bestehen. Dies ist in den Abbildungen jeweils durch schraffierte Flächen gekennzeichnet. Die Stege 6 sind gleichmäßig über den gesamten Umfang der Vorkammer 1 verteilt und verbinden die Vorkammer 1 mit dem Kühlermantel 7 des Unterteiles 4 des Kühlers. Die Stege 6 haben dabei eine doppelte Funktion: Zum einen dienen sie der Abstützung der Vorkammer 1 und zum anderen wird durch sie eine Vergleichmäßigung der Strömung der aus dem Unterteil 4 des Kühlers aufsteigenden heißen Gase erreicht, so daß sich diese besser über den gesamten Querschnitt des Ringraumes 3 verteilen. Zwischem dem Oberteil 8 und dem Unterteil 4 des Kühlers ist die Gleitfuge 9 sowie zwischen der Vorkammer 1 und dem Oberteil 8 die Gleitfuge 10 vorgesehen. Das heißt, der Kühler besitzt in diesem Falle nicht über die gesamte Höhe den gleichen äußeren Durchmesser. Vielmehr ist hier der äußere Durchmesser des Unterteiles 4 dem inneren Durchmesser des Oberteils 8 angepaßt, so daß beim Aufheizen des Kühlers der Unterteil 4 an der Gleitfuge 9 entlang frei in den Oberteil 8 hineinwachsen kann. Da außerdem zwischen der Vorkammer 1 und dem Oberteil 8 noch die Gleitfuge 10 vorgesehen ist, braucht der Oberteil 8 seine Position nicht im entsprechenden Maße zu verändern wie der Unterteil 4. Analog sind die Verhältnisse natürlich auch bei einer Abkühlung, wenn der Unterteil 4 und damit auch die Vorkammer 1 einer Schrumpfung unterworfen werden. Die Ausbildung der Gleitfugen kann dabei in der von Winderhitzerkonstruktionen bekannten Art und Weise erfolgen.In Fig. 1, the prechamber is designated 1. Between the pre-chamber 1 and the
Bei dem in der Abbildung dargestellten Kühler sind erfindungsgemäß in den freien Zwischenräumen zwischen den Stegen 6 die Drosselklappen 11 angeordnet, die jeweils auf einer Achse 12 befestigt sind. Diese wird durch den Kühlermantel des Unterteiles 4 und des Oberteiles 8 geführt und endet außerhalb des Kühlers mit einer Verstelleinrichtung 13. Dadurch ist es möglich, von außen durch Drehen an der Verstelleinrichtung 13 die Stellung der Drosselklappen 11 so einzuregulieren, daß der freie Querschnitt der Zwischenräume zwischen den Stegen 6 geändert und so Einfluß auf die Zug- und Druckverhältnisse im Kühler genommen wird. Für den Durchtritt der Achse 12 durch den Kühlermantel 7 des Unterteiles 4 des Kühlers ist im Kühlermantel 7 und der Gleitfuge 9 die Aussparung 14 vorgesehen. Dies ist erforderlich, damit die Wirkung der Gleitfuge 9 nicht beeinträchtigt wird und trotz der Anordnung der Achse 12 im Bereich derselben gewährleistet bleibt, daß die Bewegungsmöglichkeit von Unterteil 4 und Oberteil 8 im erforderlichen Umfang erhalten bleibt. Die in der Abbildung dargestellte Art der Anordnung der Drosselklappen 11 soll selbstverständlich nur das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip verdeutlichen. Es sind hier natürlich auch andere konstruktive Ausführungsformen möglich, bei denen z. B. auf einen vollständigen Durchtritt der Achse 12 durch den Kühlmantel verzichtet werden kann.In the cooler shown in the figure, according to the invention, the
Ein Beispiel für eine andere konstruktive Ausführungsform des Kühlers ist in Fig. 2 dargestellt. Von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet sich diese Ausführungsform dadurch, daß hier die Vorkammer 1 durch die Stege 6 nicht im Unterteil 4 sondern im Oberteil 8 des Kühlers abgestützt wird. Dadurch braucht die Achse 12 der Drosselklappe 11 nicht im Bereich der Gleitfuge 9 angeordnet zu werden, was natürlich eine konstruktive Vereinfachung darstellt, da in diesem Falle nur der Kühlermantel 15 des Oberteiles 8 durchbrochen zu werden braucht. Im übrigen haben die Bezugszeichen in Fig. 2 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1.An example of another structural embodiment of the cooler is shown in FIG. 2. This embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the
Entsprechendes gilt auch für Fig. 3, die einen Schnitt entlang der Linie A-A' in Fig. 2 zeigt, wobei allerdings wegen der gegebenen Symmetrie nur die eine Hälfte des Schnittes dargestellt ist. Man erkennt auf dieser Abbildung ganz deutlich die Anordnung der Drosselklappen 11 zwischen den Stegen 6 sowie die Verstelleinrichtungen 13. Zur Vereinfachung der Darstellung sind von den letzteren in der Abbildung nur drei Stück eingezeichnet worden. Im Normalfall wird man aber selbstverständlich davon ausgehen können, daß jede Drosselklappe 11 eine Verstelleinrichtung 13 aufweist. In der Abbildung sind alle Zwischenräume zwischen den Stegen 6 mit Drosselklappen 11 versehen. Es ist natürlich auch denkbar, daß beispielsweise nur jeder zweite oder dritte Zwischenraum zwischen den Stegen 6 mit einer Drosselklappe 11 versehen wird, wenn dadurch eine Beeinflussung des im Kühler aufsteigenden Gasstromes im gewünschten Umfang erreicht werden kann.The same also applies to FIG. 3, which shows a section along the line A-A 'in FIG. 2, although only one half of the section is shown because of the given symmetry. The arrangement of the throttle flaps 11 between the
Claims (1)
- Cooler for fhe dry-cooling of coke, this cooler possessing a pre-chamber which is located in its upper portion and extends into the region beneath the offtake main for the gaseous coolant, as well as possessing the constructional features which follow:a) The pre-chamber exhibits a taper in the region of the offtake main for the gaseous coolant,b) webs are attached to the outside of the pre-chamber, at the lower end, uniformly distributed over the entire periphery, these webs connecting the pre-chamber to the cooler- shell andc) sliding joints are provided between the upper and lower portions of the cooler, and between the pre-chamber and the upper portion of the cooler,
characterised in that flow control vlaves (11) are located between the webs (6), distributed over the entire periphery of the cooler, it being possible to operate these valves from outside.
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