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DE1954111U - Vorrichtung zur rueckgewinnung von abwaerme. - Google Patents

Vorrichtung zur rueckgewinnung von abwaerme.

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DE1954111U
DE1954111U DEH57294U DEH0057294U DE1954111U DE 1954111 U DE1954111 U DE 1954111U DE H57294 U DEH57294 U DE H57294U DE H0057294 U DEH0057294 U DE H0057294U DE 1954111 U DE1954111 U DE 1954111U
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Germany
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heat
recovery
vertical
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heat exchangers
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DEH57294U
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Humphreys and Glasgow Ltd
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Humphreys and Glasgow Ltd
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Description

PATENTANWÄLTE
PATENTANWÄLTE UCHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MDNCHEN2 - THEREs ι ENSTRAssE 33
Dipl.-Ing. M A RTI N L I C HT Dr. R E I N H OL DSCHMIDT
Dipl.-Wirtadi.-lng. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN
München,den 7# Dezember 1 966
Ihr Zeichen
Unser Zeichen
/üP
HFMPHESYS .&. GLASGOW,LIMITED London, S#W« ι
Carlisle Place 22
Großbritannien
Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abwärme*
Die Neuerung befasst sich mit einer Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abwärme aus Abgasen bei einem Verfahren zur kontinuierlichen umformung von leichten Erdöl-Kohlenwasserstoffeärmit Dampf in von außen beheizten Rohren»
,Bei einem ,solchen Verfahren werden die Kontaktrohre, die von den Reaktionsteilnehmern, durchströmt werden, in einem
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-lng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
MÖNCHEN 2, TH ERES IENSTRASSE 33 · Telefon: 2921 02 · Telegramm-Adresse: Lipatli/München
Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT
Ofen auf eine hohe Temperatur erhitzt, im allgemeinen auf etwa 900 C. Eine beträchtliche Menge an fühlbarer Wärme ist in den Abgasen enthalten, die den Ofen verlassen*
Diese Wärme wird bekanntermaßen zur Dampferzeugung für Verfahrenszwecke, zur Erzeugung von Energie und zur Vorwärmung der Reaktionsteilnehmer verwendet, die durch die IContaktrohre geschickt werden.
Gewöhnlich geschieht dies in einem waagerechten Rohr mit einer Folge von rohrförmigen Wärmeaustauschern, die zur Dampferzeugung und zur Vorwärmung der Reaktionsteilnehmer dienen und über die die Abgase bei ihrem Durchgang von dem einen zum anderen Ende des Rohres hinwegströmen. Zur Veränderung der Wärmeverteilung an die verschiedenen Elemente der Anordnung werden bekanntermaßen einstellbare Drosselvorr i ch tung en verwend et»
Mit der folgenden im einzelnen beschriebenen Vorrichtung läßt sich die Betriebselastizität bei der Ausnutzung der Abwärme verbessern. Außerdem kann die neuerungsgemäße Vorrichtung zusammen mit verschiedenen Wärmeaustauschern Verwendung finden und schafft dabei für die Wärmeaustauscher einen verbesserten Schutz, insbesondere in Notfällen*
Die in dem Verfahren zur kontinuierlichen Umwandlung von leichten Erdöl-Kohlenwasserstoffen unter Verwendung von Dampf verwendete, neuerungsgemäße Wärmerückgewinnungsvorrichtung weist eine Kammer auf, durch die die Abgase aus dem bei dem Umwandlungsverfahren benutzten Ofen hindurchströmen können und die Wärmeaustauscher zur Dampferzeugung, Vorwärmung der Re alct ions teilnehmer für den Umwandlungsprozess und zur Erwärmung der Verbrennungsluft für den Ofen enthält, welche bei dem Umwandlungsverfahren benötigt wird» Die Kammer ist mit einander abwechselnden senkrechten und waagerechten Durchgängen versehen, während die Wärmeaustauscher in wenigstens zwei dieser senkrechten Durchgänge angeordnet sind,
Der Strom der Abgase wird vorzugsweise so gelenkt, daß er wenigstens dreimal zwischen der waagerechten und senkrechten Richtung wechselt. Durch einstellbare Drosselvorrichtungen oder Prallplatten, die sich in bestimmten Stellungen im Strömungsweg der Gase anordnen lassen, kann die Abwärme auf die,getrennten Wärmeaustauscher wahlweise besser verteilt werden«
Die neuerungsgemäße Vorrichtung ist in der folgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, die eine schematische Darstellung zeigt, beispielsweise beschrieben.
Die Vorrichtung -weist ein: senkrechtes Abwärmekesselrohr 1 auf, sekundäre und primäre Erhitzer 2,3 für den kohlenwasserstoffhaltigen Reaktionsteilnehmer sowie einen Überhitzer 4 für den bei dem Verfahren benötigten Dampf. Die Wärmeaustauscher 2,3 und 4 sind mit waagerechten Rohren versehen, die in der in der Zeichnung dargestellten Weise angeordnet sind»
Die Wände 5,6,7,8,9 und 1O und die Außenwand 11 der Vorrichtung lenken die aus dem nicht dargestellten Ofen strömenden heißen Abgase. Die Abgase treten in die Vorrichtung waagerecht durch die Leitung 12 ein und strömen zunächst senkrecht nach unten über die Rohre des Kessels 1 und dann wieder in waagerechter Richtung zum Durchgang 1 3, in dem die Wärmeaustauscher 2,3 und 4 mit Abstand senkrecht übereinander angeordnet sind,
Nachdem die Abgase den Durchgang 13 hinter sich gelassen haben, werden sie wieder in die waagerechte Richtung umgelenkt und zwischen den Wänden 9 und 11 geführt, um darauf noch einmal senkrecht nach unten durch die Rohre des Erhitzers 14 für die Verbrennungsluft zu strömen. Schließlich strömen die Gase zu einem nicht dargestellten Schornstein*
Die fest angeordneten Prallplatten 15,16,17 und 18 "bewirken, daß die Gase bei ihrem Durchgang nach unten über die Rohre des Kessels ι in Querrichtung abgelenkt -werden, während mit Hilfe der einstellbaren Umlenkbleche 1 9 und 20 der Mengenanteil der über die Rohre strömenden heißen Gase bezüglich des MengenanteiIs, der zwischen den Wänden 6 und nach unten abgelenkt wird, bestimmbar ist* Durch diese Anordnung wird eine Steuerung der Dampferzeugung erreicht.
In gleicher Weise wird,mit Hilfe der Einstellung der verstellbaren Prallbleche 21,22, 23, die ebenso.wie die Prallbleche 19 und 20 Drosselklappen darstellen, der Wärmeübergang und die Wärmeverteilung an die dtirch die Wärmeaustauscher 2,3 und 4 strömenden Reaktionsteilnehmer geregelt.
Die mit einer Belüftungsklappe versehene Belüftung zum Abzug 24 kann während des Normalbetriebs, beispielsweise während einer routinemäßigen Betriebsunterbrechung,dazu verwendet werden, um die dem Verbrennungslufterhitzer 14 .zugeführte Wärmemenge, zu verringern,. Hauptsächlich, sollte der Abzug 24 jedoch.bei Notfällen verwendet .werden,. beispielsweise wenn eine .Leistungsstörung eintritt. Der Abzug bildet dann... eine Vorrichtung., .mit ..der Luft ..angesaugt wird, die durch die Belüftungsklappen 25 eingeleitet und über die
- β
Rohrbündel der Wärmeaustauscher 2,3 und 4 hinweggeführt wird, um die Wärmeaustauscherröhre dadurch vor überhitzung zu schützen,
Auch stellen die Belüftungsldappen 25 sicher, daß, wenn im Notfall die nicht dargestelltei.Ofenbelüftung geöffnet wird, sich eine Zwangszirkulation einstellt* Diese bewirkt ihrerseits im Ofen einen Unterdruck, während die durch die Belüftungsklappen 25 einströmende Kaltluft im Ofen eine Kühlwirlomg hervorruft.
Auch für den Fall, daß die Umformerrohre mit einer falschen Kohlenwasserstoffmenge beschickt werden und sich daraus ein Temperaturanstieg der den Ofen durch das Rohr verlassenden Abgase ergibt, können diese Abgase durch Öffnung der Belüftungsklappen 25 heruntergekühlt werden, wodurch die Wärmeaustauscher 2,3,4 und 14 gegen überhitzung geschützt sind,
Während des Anfahrens der^Anlage, das heißt also, wenn sehr viel Dampf erforderlich ist, kann^die Drosselklappe geschlossen und die Drosselklappe 20 geöffnet werden, so daß die ganzen heißen Abgase über die Rohre des Kessels 1 strömen müssen,
Die im obigen beschriebene Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie technisch fortschrittliche Merkmale mit wirtschaftlichen kombiniert, wobei zu letzteren im wesentlichen die beträchtliche Einsparung an Platz zu rechnen ist, der für eine besondere Leistung erforderlich ist, sowie die Vermeidung äußerer Umgehungskanäle» die bei den gebräuchlichen waagerechten Konstruktionen zur Erzielung verbesserter Betriebsverhältnisse oftmals anzutreffen sind.
Die bekannten Anlagen, die zur Erfüllung der gleichen Aufgabe dienen, zeigen einen waagerechten Aufbau und verwenden einen Wasserrohrkessel mit waagerechten oder geneigten Rohren, bei dem zur Zirkulation des Kesselwassers eine Pumpe erforderlich ist, die eine angemessen schnelle Wasserbewegung erzeugt. Trotz dieser Anordnung ergeben sich bei diesen bekannten Vorrichtungen fortwährend Schwierigkeiten durch Überhitzung, die zur Folge haben, daß die Rohre zerstört werden» Eine gute Zirkulation der heißen „Gase über,alle Rohre läßt sich bei diesen Vorrichtungen nicht erreichen»
Die im obigen beschriebene ηeuerungsgemäße Apparatur verwendet einen Kessel.mit. senkrechten Rohren, bei dem sich eine gute.natürliche Zirkulation einstellt. Die dabei erreichte Querströmung der heißen Gase über die Rohre ist sehr
wirkungsvoll und läßt sich in einfacher Weise bewerkstelligen und hat einen gesteigerten Kesselwirkungsgrad zur Folge, wobei jegliches Ausbrennen der Rohre durch überhitzung vermieden wird«
Aufgrund der senkrechten Rohranordnung kommt den Drosselklappen 19 und 20 insbesondere die Aufgabe zu, die heißen Gase über die Rohre zu lenken* Dadurch ergibt sich für die Erzeugung von zusätzlichem Dampf, falls dieser gewünscht wird, beispielsweise während der Anfahrphase der Anlage, ein großer technischer Fortschritt» Diese Elastizität bei Betrieb der Vorrichtung wird erreicht, ohne daß die vorteilhafte gute Querströmung der heißen Gase über die Rohre nachteilig beeinflusst wird*
Was die anderen Wärmeaustauscher 2,3 und 4 anbelangt, so werden diese ihrem Zweck entsprechend.am besten so angeordnet, daß ihre Rohre waagerecht liegen.
Wenn diese, !Wärmeaustauscher ^33- einem waagerecht liegenden Abgasrohr angeordnet werden und insbesondere, wenn sie mit einer.. Pr.al IbI ech-bzw. Drosselklappenanordnung versehen werden,, so hätte dies .auf einen Wärmeaustauscher, wenn die Prallbleche bzw. Drosselklappen so eingestellt sind,
daß die heißen Gase den vorhergehenden Wärmeaust au seih er teilweise umgehen, die Wirkung, daß das heiße Bypaß-Gas über die Rohrenden gelenlct wird, und zwar an einer Stelle an der Seite nahe dem Prallblech bzw» der Drosselklappe, während die kälteren Gase, die durch den vorhergehenden Wärmeaustauscher geschickt worden sind, zu den Bohrenden hin abgelenkt werden, und zwar an einer Stelle seitlich ziemlich weit entfernt von dem Prallblech bzw, der Drosselklappe, Dadurch werden an den Enden schwere Beschädigungen und laufende Zerstörungen verursacht. Die Lage des Abzugs 24 oberhalb der beiden senkrechten Rohre, die die Wärmeaustauseher enthalten, ist wesentlich zweck- und wirkungsvoller als bei einer waagerechten Rohranordnung» Dazu kommen noch die oben beschriebenen, zur Betriebssicherheit in Hotfällen beitragenden Merkmale der neuartigen Konstrukt ion♦

Claims (8)

1 . Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme für ein Verfahren zur kontinuierlichen Umformung von leichten Erdöl-Kohlenwasserstoffen mit Dampf, mit einer Kammer, durch die die Abgase aus denTbei dem Unformungsverfahren verwendeten Ofen hindurchgeleitet werden und in der sich Wärmeaustauscher zur Dampferzeugung, zur Vorwärmung der Reaktionsteilnehmer an dem Umformungsverfahren und zur Erhitzung der Verbrennungsluft für den Ofen befinden,
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
MÖNCHEN 2, TH ERES IENSTRASSE 33 · Telefon: 2921 02 · Telegramm-Adresse: Lipotli/München
der bei dem Umwandlungsverfahren verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit einander abwechselnden waagerechten und senkrechten Durchgängen versehen ist, und die Wärmeaustauscher(1 ,2,3*4) in wenigstens zwei dieser senkrechten Durchgänge angeordnet sind,
2. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit mindestens drei senkrechten Durchgängen versehen ist.
3# Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Durchgänge der Kammer Kanäle darstellen, die die Wärmeaustauscher (1 ,2,3*4) umgehen, und daß die Umgehungskanäle mit Drosselklappen (19,20,21,22,23) versehen sind, mit denen der Gasstrom durch die Wärmeaustauscher (i,2,3,4) einstellbar ist,
4. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei oder mehreren Wärmeaustauschern in den waagerechten Durchgängen oder an den Enden der senkrechten Durchgänge, in denen sich die Wärmeaustauscher befinden, schließbare Öffnungen (24,25) angeordnet sind, die den Austritt von Abgas und- Voder den Eintritt von Luft in die Kammer ermöglichen,
- 3
5» Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste senkrechte Durchgang abwärts gerichtet ist und die Rohre eines mit senkrechten Rohren versehenen Wasserkessels (i ) enthält, sowie mit Prallblechen d 5,1 6fi 7,1 8) versehen ist, die so angeordnet sind, daß sie das heiße Abgas über die lesselrohre lenken*
6* Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite senkrechte Durchgang nach oben gerichtet ist und die Wärmeaustauscher (2,3,4) zur Vorwärmung der Reaktionsteilnehmer an dem Umwandlungsverfahren enthält, deren Wärraeaustauschrohre waagerecht angeordnet sind»
7. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte senkrechte Durchgang (14) abwärts gerichtet und in mehrere Wärmeaustauschrohre unterteilt istr die durch die Kammer laufen, um den bei dem umwandlungsverfahren verwendeten Ofen mit Verbrennungsluft zu versorgen»
8. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem waagerechten
- 4
Durchgang zwischen dem ersten und dem zweiten senkrechten Durchgang eine schließbare Öffnung (25) vorgesehen ist, durch die I>u£t in die Kammer eingelassen werden kann#
9» Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der waagerechte Durchgang zwischen dem zweiten und dem dritten senkrechten Durchgang mit einer verstellbaren Abzugsöffnung (24) versehen ist.
DEH57294U 1965-12-08 1966-12-07 Vorrichtung zur rueckgewinnung von abwaerme. Expired DE1954111U (de)

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DE1954111U true DE1954111U (de) 1967-01-26

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GB (1) GB1135935A (de)

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