DE3312599A1

DE3312599A1 - Russblaeser zum beseitigen von ablagerungen in gasdurchstroemten raeumen, wie waermetauschern, reaktionsraeumen und dergleichen

Info

Publication number: DE3312599A1
Application number: DE19833312599
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Köhnen; Hans Niermann; Norbert Dipl.-Ing. 4300 Essen Ullrich
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1983-04-08
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1984-10-11
Also published as: ZA841378B; JPS59195028A; US4617988A

Description

Essen, den 3o.3.1983 Vo/W. N 4894/8h

KRUPP-KOPPERS GMBH, Moltkestraße 29, 43oo Essen

Rußbläser zum Beseitigen von .Ablagerungen in gasdurchströmten Räumen, wie Wärmetauschern, Reaktionsräumen und dergleichen.

Die Erfindung betrifft Rußbläser zum Beseitigen von Ablagerungen in gasdurchströmten Räumen, wie Wärmetauschern, Reaktionsräumen und dergleichen=

Rußbläser sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt» Sie sind im allgemeinen entweder fest im gasdurchströmten Raum eingebaut oder sie werden periodisch für den Reinigungsvorgang in dessen Inneres eingeführt= Das beseitigen der Ablagerungen erfolgt hierbei mittels eines gas- oder dampfförmigen Blasmediums, beispielsweise Stickstoff oder Wasserdampf, das dem Rußbläser zugeführt wird und diesen durch Bohrungen oder Düsen verläßt, deren Blasstrahlen die Innenseite der Wand des gasdurchströmten Raumes und/ oder in dessen Innerem angeordnete Rohre oder Rohrbündel bestreichen. Unter Ablagerungen sind in diesem Zusammenhang sowohl solche zu verstehen, die lose auf den Rohren oder auch anderen Einbauten aufliegen und an der Wand anhaften, als auch jene, die an den Rohren bzw. an der Wand angebacken sind»

Die bekannten Rußbläser sind mit erheblichen Nachteilen behaftet. So ist der stationär eingebaute Drehrohrrußbläser ständig hohen Gastemperatüren ausgesetzt sowie Erosionen und Korrosionen, bedingt durch mitgeführte Feststoffe im Gasstrom bzw. korrosiv wirkende Bestandteile des Gases. Dies führt zu frühzeitigen Schäden und häufigem

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Auswechseln des Rußbläsers, was Betriebsstillstände zur Folge hat.

Der periodisch in das Innere des gasdurchströmten Raumes eingeführte Rußbläser wirft Probleme dahingehend auf, daß beim Ein- und Ausfahren die Blasstrahlen die zu reinigenden Rohrbündel nicht nur, wie es angestrebt ist, bestreichen, sondern auch voll auf sie auftreffen und damit hohen Verschleiß hervorrufen. Als weitere Nachteile sind der große Platzbedarf und die Dichtungsprobleme dieses Rußbläsers zu nennen.

Bei einem unter höherem Druck betriebenen gasdurchströmten Raum sind die vorgenannten Rußbläser wegen der enormen Abdichtprobleme (Abdichtung des rotierenden bzw. rotierend translatorisch betriebenen Rußbläsers gegen den Innendruck) nicht mehr einzusetzen. Wegen der geringen Eindringtiefe des Blasmediums bei einem mit höherem Druck betriebenen gasdurchströmten Raum würde außerdem eine Vielzahl dieser Rußbläser benötigt, was mit erheblichen Kosten verbunden wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Rußbläser zu schaffen, welche die genannten Mängel nicht aufweisen. Diese Rußbläser sollen darüber hinaus für alle Druckbereiche, d.h. von Nieder- bis Hochdruck, sowie für beliebige Arten von Wärmetauschern, Reaktionsräumen und dergl. anwendbar sein.

Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, daß die Rußbläser in die Wand des gasdurchströmten Raumes integriert sind. Hierbei können die Zuführungsrohre für das Blasmedium in,

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vor oder hinter der Fluchtlinie der Wand des gasdurchströmten Raumes angeordnet sein.

Bei einer als Rohrwand ausgebildeten Wand des gasdruchströmten Raumes sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die die Zuführung des gas- oder dampfförmigen Blasmediums dienenden Rohre, die mit zum Inneren des gasdurchströmten Raumes gerichteten Düsen versehen sind, in die Rohrwand eingebunden.

Es können ferner bei hinter der Rohrwandfluchtlinie des gasdurchströmten Raumes angeordneten Zuführungsrohren die Rohrwand durchsetzende Düsenrohre mit daran angeordneten Düsen vorgesehen sein.

Bei einer als glatte Wand oder Doppelwand ausgebildeten Wand des gasdurchströmten Raumes sollen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die der Zuführung des gas- oder dampfförmigen Blasmediums dienenden Rohre außerhalb der Wand angeordnet sein und die von diesen Rohren abgehenden Düsenrohre die Wand durchsetzen und in das Innere des gasdurchströmten Raumes münden. Hierbei können die Düsenrohre bündig mit der Innenseite der Wand des gasdurchströmten Raumes abschließen oder auch in dessen Inneres hineinragen.

Es ist weiter vorgesehen, daß die Zuführungsrohre für das Blasmedium jeweils an ihrem Ende mit einer verschließbaren öffnung zum Ausblasen von in die Rohre gelangten Peststoff teilchen versehen sind» Die Zuführungsrohre können ferner mehrere Zuleitungen entsprechend dem Blasmediumbedarf aufweisen. Dabei kann außerdem in vertikaler Richtung eine Hintereinanderschaltung und in horizontaler

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Richtung eine Parallelschaltung mehrerer separater Zuführungsrohre vorgesehen sein. Es versteht sich hierbei von selbst, daß sowohl die Anzahl als auch die Anordnung der Düsen auf die Blaserfordernisse abgestimmt sein müssen.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen Wärmetauscher mit Rohrwand und eingebauten Rohrbündeln;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1;

Fig. 2 a. eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A nach Fig. 2;

Fig. 3 die Anordnung des Zuführungsrohres für das Blasmedium hinter der Fluchtlinie der Wärmetauscherwand (Rohr-an-Rohr-Ausführung);

Fig. 3 a Anordnung entsprechend Fig. 3 bei Rohr-Steg-Rohr- Aus führung;

Fig. 4 die Anordnung der Rußbläser bei einer glatten Wand ;

Fig. 5 die Anordnung der Rußbläser bei einer glatten Doppelwand und

Fig. 6 die Anordnung des Zuführungsrohres für das Blasmedium in der Rohrwand.

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In Fig. 1 ist mit 1 die aus aneinanderliegenden und miteinander verschweißten Rohren bestehende Rohrwand bezeichnet. In dem von der Rohrwand umschlossenen Raum, dem beispielsweise von heißen Verbrennungsgasen, Synthesegasen oder dergl. durchströmten Wärmetauscherinneren sind im vorliegenden Fall horizontal verlaufende Rohrbündel 2 angeordnet.

In die Rohrwand 1 sind erfindungsgemäß die Rußbläser integriert, wobei die in horizontaler Richtung parallel nebeneinander vorgesehenen Zuführungsrohre 3 für das Blasmedium hinter der Rohrwand angeordnet und die Düsenrohre 11 durch die Roh rwand geführt sind. Die Zufühsungsrohre 3 sind jeweils über ihre Länge mit einer Anzahl ν η Düsenrohren 11 und entsprechenden Düsen 4 versehen. Die Düsenrohre 11 und die Düsen 4 sind hierbei so angeordnet, daß die aus ihnen austretenden Blasstrahlen die Gassen 5 zwischen den Rohrbündeln sowie die Zwischenräume zwischen den übereinanderliegenden Rohrteilen und die entsprechenden Rohre bestreichen. Damit werden die auf und an den Rohrbündeln befindlichen Feststoffteilchen, die von den erwähnten heißen Gasen herrühren, beseitigt.

Fig. 2 und 2 a veranschaulichen Anordnung und Aufbau der Rußbläser, bestehend aus Zufuhrungsleitungen 8 und Zuführungsrohren 3 für das Blasmedium, Düsenrohren 11, Düsen 4 und Abführungsleitungen 9 mit hier nicht dargestellten Absperrorganen , die zum Zwecke der Reinigung des Zuleitungssystems geöffnet werden können. Die Anordnung gemäß Fig. 1, 2 und 2 a ist hierbei so getroffen, daß die aus den Düsen austretenden Blasstrahlen 7 der Beseitigung von Ablagerungen an den Rohrbündeln 2 im Wärmetauscher dienen.

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Es ist ferner erkennbar, daß die Reinigung sehr langer Vertikalflächen gegebenenfalls durch die vertikale Hintereinanderschaltung mehrerer separater Rußbläsersysteme vorgenommen werden kann. Mit 22 sind noch zusätzliche Zuführungsleitungen bezeichnet, die bei erhöhtem Blasmediumbedarf eingesetzt werden und die gleichfalls in die Zuführungsrohre 3 münden.

Fig. 3 zeigt das Zuführungsrohr 3 für die Düsen 12 und hinter der Fluchtlinie der Roh rwand 1 (Rohr-an-Rohr-Ausführung). Von diesem Rohr zweigen Düsenrohre 11 ab, welche die Rohrwand durchdringen und in das Wärmetauscherinnere hineinragen. Am Ende jedes Düsenrohres befindet sich eine axial angeordnete Düse 12, deren Blasstrahl 13 somit in das Wärmetauscherinnere, d.h. gegen hier nicht dargestellte Rohrbündel gerichtet ist. Es sind ferner seitliche Düsen 14 vorgesehen, deren Blasstrahlen 15 die Innenseite der Rohrwand 1 bestreichen.

Fig. 3 a zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Anordnung bei einer Rohr-Steg-Rohr-Wand.

In Fig. 4 ist die Anordnung des Rußbläsers bei einer glatten Wand veranschaulicht. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das Zuführungsrohr 3 für das Blasmedium hinter der Wand 16, also außerhalb des Wärmetauschers, angeordnet. Von diesem Rohr zweigen wiederum Düsenrohre ab, welche die Wand durchdringen und deren Kopf in gleicher Weise mit Düsen versehen ist wie im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert.

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Fig. 5 zeigt die entsprechende Anordnung bei einer glatten Doppelwand. 17 ist hierbei die den Wärmetauscherinnenraum umschließende Wand, 18 die Außenwand,, Der von den beiden Wänden gebildete Zwischenraum 19 ist mit Wasser als wärmeaufnehmendes Medium angefüllt. Das vom außenliegenden Zuführungsrohr 3 abzweigende Düsenrohr 11 ist in Ausbildung und Wirkungsweise dem gemäß Fig. 3 und 4 gleich. Alternativ kann jedoch auch ein Blasrohr 2o vorgesehen sein, das bündig mit der Innenseite der Wand 17 abschließt. Diese Anordnung ermöglicht es, Anbackungen an der Wand 17 durch gelegentlichen Betrieb des Rußbläsers ab zusprengen.

Fig. 6 schließlich zeigt die Anordnung eines Ru..bläsers, bei der das Zuführungsrohr 3 mit Düse 4 in die Rohrwand 1 integriert ist. Gegebenenfalls kann aus sicherheitstechnischen Gründen die durch das Zuführungsrohr unterbrochene Rohrwand durch eine gekühlte Rohrhinterführung 21 geschlossen werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1„ Der vorgeschlagene Rußbläser ist von einfacher Bauart mit niedrigen H-erstellungs- und Einbaukosten und benötigt keinen Antrieb, keine Abdichtungen und keine beweglichen Teile, wie dies beim bekannten einfahrbaren Rußbläser der Fall ist.

2. Er benötigt keine F^emdenergie.

3. Es ist keine Wartung erforderlich.

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4. Es gibt keine Erosions- und Korrosionsprob leine, da der Rußbläser selbst infolge der Kühlung durch die Wärmetauscherwand keinen höhnen Temperaturen ausgesetzt ist.

5. Praktisch unbegrenzte Standzeit.

6. Keine Verformungen infolge Wärmeeinwirkung.

7. Reinigungsmöglichkeit vertikaler, horizontaler und geneigter Flächen.

8. Der Einsatz in Heißzonen ist problemlos (vergl. Punkt 4).

9. Optimale Gestaltung der Wärmetauschflächen, da Reinigungsmöglichkeit gegeben ist.

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Claims

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Patentansprüche

Rußbläser zum Beseitigen von Ablagerungen in gasdurchströmten Räumen, wie Wärmetauschern? Reaktionsräumen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet? daß diese in die Wand des gasdurchströmten Raumes integriert sind.

Rußbläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsrohre (3) für das Blasmedium in, vor oder hinter der Fluchtlinie der Wand des gasduranströmten Raumes angeordnet sind.

Rußbläser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Rohrwand (1) ausgebildeten Wand des gasdurchströmten Raumes die der Zuführung des gas- oder dampfförmigen Blasmediums dienenden Rohre (3), die mit zum Inneren des gasdurchströmten Raumes gerichteten Düsen (4) versehen sind, in die Rohrwand eingebunden sind.

Rußbläser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei hinter der Rohrwandfluchtlinie des gasdurchstromten Raumes angeordneten Zuführungsrohren (3) die Rohrwand (1) durchsetzende Düsenrohre (11) mit daran angeordneten Düsen (4, 12, 14) vorgesehen sind.

Rußbläser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als glatte Wand (16)oder Doppelwand (17, 18) ausgebildeten Wand des gasdurchströmten Raumes die der Zuführung des gas- oder

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dampfförmigen Blasmediums dienenden Rohre (3) außerhalb der Wand angeordnet sind und daß die von diesen Rohren abgehenden Düsenrohre (11, 2o), die Wand durchsetzen und in das Innere des gasdurchströmten Raumes münden.

6. Rußbläser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrohre (2o) bündig mit der Innenseite der Wand des gasdurchströmten Raumes abschließen.

7. Rußbläser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrohre (11) in das Innere des gasdurchströmten Raumes hineinragen.

8. Rußbläser nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch bekennzeichnet, daß die Zuführungsrohre (3) für das Blasmedium jeweils an ihrem Ende mit einer verschließbaren Öffnung zum Ausblasen von in die Rohre gelangte Feststoffteilchen versehen sind.

9. Rußbläser nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsrohre (3) mehrere Zuleitungen (22) entsprechend dem Blasmediumbedarf aufweisen.

10. Rußbläser nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß in vertikaler Richtung eine Hintereinanderschaltung mehrerer separater Zuführungsrohre (3) versehen ist.

11. Rußbläser nach einem der Ansprüche 1 - 1o, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontaler Richtung eine Parallelschaltung mehrerer separater Zuführungsrohre (3) vorgesehen ist.

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