Установка для газификации минеральных топлив

 

<юЮ an амбр С 10 J 3/08 3/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3354050/23-26 (86) PCT DF.,-81/00044 13,03.81 .(22) 13. 11.81. (31) Р 3009851.2

; (32) 1,4. 03. 80 (33) ФРГ (46) 07.04.85. Бюл. У 13 (72) Райнер Горрис, Йозеф Хиббель, .Ульрих Герхардус и Хайнрих Шеве (ФРГ) (71) Каррена КмбХ, Рурхеми АГ и

Рурколе АГ (ФРГ) (53) 662.76(088.8) (56) 1. Патент ФРГ В 2425962, кл. С 10 J 3/48. 1975. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ A3H4HKAl(HH

МИНГРАЛЬНЫХ ТОПЛИВ, имеющая футерованный изнутри корпус, приемную камеру, штуцер для соединения корпуса с приемной камерой, имеющий сечение мшиьше сечения @утеровки карлуса, о т л и ч а ю щ à я сс я я ттеемм, что, с целью упрощения переналадки производительности установки, она снабжена сьемным промежуточным кольцом, имеющпм внутреннюю футеровку, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра штуцера.

2. Установка по п. 1, о т л ич я ю щ а я с я тем, что футеровка промежуточного кольца выполнена рас- ширяющейся в верхней части. с

3, Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что нижний торец футеровки штуцера расположен ниже его корпуса.

4. Установка по п. 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что футеровка штуцера закреплена в его корпусе на консоли посредством несущих элементов на расстоянии от корпуса.

5. Установка по п. 4, о т л и» ч а ю щ а я с я тем, что, несущие элементы выполнены в виде охлаждающих труб, расположенных параллельно

: вертикальной оси корпуса.

6. Установка по и. 5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что охлаждающие трубы в верхней части имеют кольцевой коллектор, установленный на консоли с .возможностью радиального перемещения.

7. Установка по пи. 1-6, о т л ич а ю щ а я с я тем, что футеровка промежуточного кольца закреплена в его корпусе на консоли посредством несущих элементов, 8, Установка по п. 7, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что несущие элементы футеровки промежуточного кольца выполнены в виде охлаждающих труб, имеющих в верхней части кольцевой коллектор, расположенный снаружи Аутеровки штуцера выше его нижнего торца.

9. Установка по и. 8, о т л ич а ю щ а я с я тем, что охлаждающие трубы Ьутеровки промежуточного кольца в нижней их части выполнены изогнутыми вовнутрь и снабжены кольцевым коллектором, расположенным

sего футеровке на уровне наименьшего его проходного сечения.

10. Установка по и. 9, о т л ич а ю щ а я с. я, тем, что футеровка промежуточного кольца выполнена расширяющейся в нйжней частй.

11. Тстайовка по и. 10, о т л ич а ю щ а я с я гем, что нижний торец футеровки промежуточного кольца расположен ниже его корпуса..12. Установка по и. 11, о т л ич а ю щ а я с я тем, что между несущими элементами футеровок и кор11498.81 пусами установки и промежуточного кольца установлены кольцевые уплотИзобретение относится к мимической промышленности, а именно к установкам для газификации минерального топлива.

Известна установка для газификации минеральных топлив, включающая футе- 5 рованный изнутри корпус, приемную камеру, штуцер для соединения корпуса с приемной камерой, имеющей сечение меньше сечения футеровки корпуса f1).

Недостаток известной установки заключается в том, что футеровка в нижней части корпуса и в области соединений выполнена сплошной. Такое выполнение футеровки усложняет переналадку и влечет за собой остановку установки для газификации топлива и снижает ее производительность при переналадке на нужную производительность Ю

Цель изобретения — упрощение переналвдки производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что,установка для газификации 25 минеральных топлив, включающая футерованный изнутри корпус, приемную камеру, штуцер для соединения корпуса с приемной камерой, имеющий сечение меньше сечения футеровки ЗО корпуса, снабжена съемным промежуточным кольцом, имеющим внутреннюю футеровку, внутренний диаметр которого меньше .внутреннего диаметра штуцера. 35

Причем футеровка промежуточного кольца выполнена расширяющейся в верхней части.

При этом нижний торец футеровки штуцера расположен ниже его кбрпуса.

Футеровка штуцера закреплена в его корпусе на консоли посредством несущих элементов на расстоянии от корпуса.

Несущие элементы выполнены в виде охлаждающих труб, расположенных параллельно вертикальной оси корпуса. нения, выполненные из гибкого матер.иала.

Охлаждающие трубы в верхней части имеют кольцевой коллектор, установленный на консоли с возможностью радиального перемещения.

Футеровка промежуточного кольца закреплена в его корпусе на консоли посредством несущих элементов.

Несущие элементы футеровки промежуточного кольца выполнены в виде охлаждающих труб, имеющих в верхней части кольцевой коллектор, расположенный снаружи футеровки штуцера выше его нижнего торца.

Кроме того, охлаждающие трубы футеровки промежуточного кольца в нижней их части выполнены изогнутыми вовнутрь н снабжены кольцевым коллектором, расположенным в его футеровке на уровне наименьшего ..ее проходного сечения.

Футеровка промежуточного кольца выполнена расширяющейся в нижней части.

Нижний торец футеронки промежуточного кольца расположен ниже его корпуса.

Между несущими элементами футеровок и корпусами установки и промежуточного кольца установлены кольцевые уплотнения, выполненные из гибкого материала.

Установка съемного промежуточного кольца с внутренней футеровкой, внутренний диаметр которого меньше внут- . реннего диаметра штуцера, упрощает переналадку установки, не требует монтажных работ на огнеупорной футеровке, так как не требует охлажжения установки для ее замены, как это имеет место в известном решении.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, продольный разрез; на

*иг. 2 — разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 — расположение охладительных труб в промежуточном кольце.

Установка для газификации минеральных топлив включает футер нлнный изнутри корпус 1, лриемнун1 клм ру 2, 49881 4

14, расположенные снаружи футеровки 6 штуцера 3 вьипе его нижнего торца. Несущие элементы 13 футеровки

5 промежуточного кольца 4 в нижней нх части выполнены изогнутыми вовнутрь и снабжены кольцевыми коллекторами

15, расположенными в его Футеровке 5 на уровне наименьшего ее проходного сЬчення. Футеровка 5 промежуточнага кольца 4 выполнена расширяющейся в нижней части, а нижний торец Ьутеровки 5 промежуточного кольца 4 располо- 46 жвн ниже его корпуса 11. Между несущими элементами 9 и 13 футеровок 5 н 6 и корпусамн 7 и 11 установлены кольцевые уплотнения 16, выполненные из гибкого материала. Огнеупорную футеровку 6 наносят на клетку, образованную у охлаждающих труб (несу- . щих элементов} 9. Верхние концы охлаждающих труб входят в кольцевой коллектор 10, который расположен 56 на консолях 8. Нижние концы охлаждающих труб 9 в нижней части соединены с кольцевым коллектором 17.

Верхний коллектор 10 по своей окружности разделен, по меньшей мере, íà "SS два отрезка, Левый участок коллектора 10 соединен с подводящим трубопроводом 18, правый участок — с от3 11 штуцер 3, соединяющий корпус 1 с приемной камерой 2 и имеющий сечение меньше сечения футеровки корпуса 1.

Установка снабжена съемным промежуточным кольцом 4, имеющим внутреннюю. футеровку 5, внутренний диаметр которого меньше. внутреннего диаметра штуцера 3. аутеровка 5 промежуточного кольца 4 выполнена расширяющейся в верхней части,а нижний торец футеровки 6 штуцера 3 расположен ниже его корпуса 7. Футеровка 6 штуцера 3 закреплена в его корпусе 7 на консоли 8 посредством несущих эле- . ментов 9 иа расстоянии от корпуса 7.

Несущие элементы 9 выполнены в виде охлаждающих труб, расположенных переллельно вертикальной оси корпуса 7. Несущие элементы 9 в верхней части имеют кольцевые коллекторы

10, установленные на консолях 8 с вазможностью радиального перемещения. футеровка 5 промежуточного кольца 4 закреплена s его корпусе 11 на консоли 12 посредством несущих элементов 13, которые выполнены в виде охлаждающих труб имеющих в верхней части кольцевые коллекторы

25 водящим трубопроводом 19. Подводящий

18 и отводящий 19 трубопроводы ведут к центральной системе снабжения (не показана).

Для компенсации тепловых расширений в подводящий 18 и отводящий 19 трубопроводы вставлены компенсаторы 20. Охлаждающие трубы 9 соединены друг с другом по окружности листовыми стенками 21 (фиг. 2). На охлаждающих трубах 9, а также на кольцевых коллекторах 10 и 17 приварены анкеры 22,, входящие в огнеупорную футеровку 6 своими раздвоенными концами и жестко соединяющие ее с клеткой, образованной охлаждающими трубами 9 и кольцевыми коллекторами 10 и 17. За счет опоры верхнего кальцевога коллектора 10 на консоль 8 обеспечивается возможность передвижения коллектора в радиальном направлении, что позволяет компенсировать температурные расширения. Между корпусами штуцера 3, промежуточного кольца 4 и -приемной камеры 2 расположены уплотнительные кольца 23.

Коллектор 14 разделен на секции, о простирающиеся на 90 . К одному участку кольцевого коллектора 14 подключена подводящая труба 24 ° Хладагент протекает через выходящие из этого отрезка несущие элементы 13 в нижний кольцевой коллектор 15 и из него — в правый (фиг. 3) участок верхнего кольцевого коллектора 14.

Оттуда хладагент через отводящую трубу 25 идет к центральному источнику (не показан) хладагента. Демонтаж и монтаж промежуточного кольца состоит из разъема фланцевых соединений, с помощью которых промежуточное кольцо. 4 закрепляется на корпусе

Если для воздействия на ход реакции во внутренней части емкости реактора необходимо другое выходное сечение, промежуточное кольцо 4, вмонтированное в зависимости от обстоятельств, заменяется другим промежуточным кольцом, которое имеет желаемое проходное сечение. Уменьшение проходного поперечного сечения ведет к увеличению времени нахождения компонентов реакции в реакторной емкости и, таким образом, к уменьшению пропускной способности. Возможно и увеличение проходного поперечного сечения, причем это .увеличение все1149881 таки ограничено благодаря тому, что оно с технической точки зрения имеет смысл лишь до величины диаметра, совпадающего с внутренним диаметром облицовки присоединительного штуцера. 5

При дальнейшем увеличении проходного поперечного сечения в промежуточном кольце проходное поперечное сечение в присоединительном штуцере в качестве наименьшего проходного попереч- 10

1 ного сечения было бы даже в значительной степени определяющим для выходнрй скорости продукта реакции и тем самым для времени нахождения компонентов в реакторной емкости. 15

Преимущество изобретения состоит в том, что для подготовки к присоединительной области другой части установки или трубопровода или для

-изменения выходного сечения реактор- 39 ной емкости не требуется монтажа жаропрочной футеровки этой реакторной емкости. Промежуточное кольцо является лишь относительно малой конст: рукционной деталью по отношению к . д .самой реакторной емкости, и эта деталь может быть в наличии в нескольких экземплярах, с различной величиной внутреннего поперечного сечения. Если необходимо присоединение дополнитель-щ но подключенной части установки илн же изменение внутреннего поперечного сечения в выходной обЛасти реакторной емкости, достаточно провести смену промежуточного кольца. Для этого требуется лишь разъединить разьбовое соединение между корпусами,присоедикительного штуцера и промежуточного кольца, причем в данном случае реакторная емкость должна быть несколько „ приподнята. Эти работы проводят после небольшого времени охлаждения, так как нет необходимости в проведении их над самой футеровкой как наиболее разогретой областью. При . этом все работы могут быть проведены снаружи.

Ъ

Преимуществом изобретения является

-то, что поперечное сечение футеровки промежуточного кольца расширяется в верхней части, благодаря чему становится возможным вести футеровку промежуточного кольца до такой высоты, что она может охватывать нижнюю часть присоединительного штуцера. При этоМ э5 непосредственный проход тепла в радиальном направлении отсутствует и целесообразно размещение нижней торцовой стороны футеровки присоединительного штуцера ниже его корпуса.

Возможен вариант выполнения установки, когда футеровка прнсоединительного штуцера внутри его корпуса закреплена на консоли с помощью несущих элементов, благодаря чему образуется кольцевое пространство, которое создает возможность для зак-. репления футеровки промежуточного кольца, если футеровка присоединительного штуцерй входит в промежуточное кольцо.

Несущие элементы могут быть выполнены преимущественно в качестве охлаждающих труб, которые проходят параллельно к вертикальной оси внешней оболочки. Охлаждающие трубы обеспечивают возможность подвода охлаждающей среды по воэможности вплотную к особенно сйльно нагреваемьм областям футеровки, образование кон--структивного элемента жесткости футеровки.

Кроме того, охлаждающие трубы могут иметь в верхней области кольцевой коллектор, который расположен н& консоли радиальнО с вОзмОжностью перемещения. При этом коллектор яв ляется одновременно составной частью конструктивного элемента жесткости футеровки. Его подвижная в радиальном направлении опора позволяет осуществить компенсацию различных по величине тепловых расширений между состоящей из оХлаждаЮЩих тРуб и кольцевого коллектора несущей конструкцией, с одной стороны, и футеровкой .« с другой стороны.

Футеровка промежуточного кольца может быть закреплена с помощью несущих элементов на консоли, благодаря чему возможно свободнонесущее исполнение присоединяемой на высоте консоли части футеровки промежуточного кольца. Применение консоли позволяет иметь между футеровкой и корпусом лишь небольшую соединительную область для компенсации различных по величине тепловых расширений.

Несущие элементы футеровки промежуточного кольца могут быть также выполнены в качестве охлаждающих труб, которые в верхней части имеют кольцевой коллектор, расположенный вне футеровкн присоединительного штуцера н выше нижней торцовой плоскости футеровки присоединительного.

)f49881

10 штуцера, что позволяет осуществить введение присоединительного штуцера, . до вхождения в охлажденную область промежуточного кольца и его футеровки. Таким образом, конечная об-. ласть футеровки промежуточного кольца и присоединительного ттуцера также интенсивно охлаждена в переходной области с полной эффективностью, I

Согласно последующему исполнению изобретения предлагается, чт6бы охлаждающие трубы футеровки промежу точного кольца в нижней части этого кольца были выполнены загнутьии вовнутрь и снабжены кольцевьи коллектором, который расположен иа высоте .наиболее узкого проходного сечения футеровки промежуточного кольца.

Благодаря этому коллектор s наиболее © узком поперечном сечении футеровки промежуточного кольца способствует непосредственному охлаждению и одновременно обеспечивает в этой средней области конструктивньй упор. Охлажда- ющие трубы нрокладьваются такии образом, что футеровка промежуточного кольца в нижней части расширяется от наиболее узкого ноперечиого i сечения. При этом образованная бла,годаря охлаждающим трубам клетка получает до обращенного в противо- . ,положную сторону от реакториой емкости конца промежуточного кольца относительно замкнутую цилиндрическую,3

1 форму. Это позволяет осуществить вдвигание футеровки кольца в подсоединенную часть установки или трубопровода с относительно малым зазором так, что футеровка кольца может образовывать с футеровкой подсоединенной части установки или трубопровода переход. Предпочтительно, если нижняя торцовая поверхность футеровки промежуточного кольца расположена глубже, чем внешняя оболочка этого

-.колуна.

Фежду нееущюваи элементами футеровки корпуса установлены по мере надобности кольцевые уплотнения из эластичного материала, которые служат в «ачестве газоэапорных элементов, и препятствуют попаданию газовых потоков в пространство, находя.щееся по иере надобности между футе« ровкой к корпусом.

Огнеупорная футеровка присоединительного штуцера и промежуточного кольца может врыть изготовлена целиком или частично из жаропрочных строительных камней или жаропрочной строительной массы. Если футеровка состоит иэ жаронрочной строительной массы, то охлаждающие трубы и/или расположенные между ними стальные листы . и/или коллекторы могут быть снабжены анкерами, которые входят в слои строительной массы и могут закрепляться на этих деталях благодаря обычной сварке.

1149881

1 1 4988.1

1149881

Составитель П. Агеенко

Редактор Ан. Щндор Техрен Л.Иикеа,;

Корректор И. ЭРЛ

Заказ 1933/46 Тирж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Умгород, ул. Проектная, 4