DE102022101194A1

DE102022101194A1 - Suction nozzle for sucking off bulk material from a reactor tube of an industrial reactor

Info

Publication number: DE102022101194A1
Application number: DE102022101194.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schütte
Original assignee: Spm Schuette Prec Machines GmbH; Spm Schuette Precision Machines GmbH
Current assignee: Spm Schuette Prec Machines GmbH; Spm Schuette Precision Machines GmbH
Priority date: 2022-01-19
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-04-28

Abstract

Offenbart ist ein Absaugstutzen 1 zum Absaugen von Schüttgut aus einem Reaktorrohr R eines industriellen Reaktors mit einem Ansaugabschnitt A zum Anschließen an das Reaktorrohr R und mit einem gegenüber dem Ansaugabschnitt A winklig angeordneten Anschlussabschnitt B zum Anschlie-ßen des Ansaugstutzens 1 an ein Sauggerät, wobei im Bereich eines durch die Winkelanordnung resultierenden Strömungsrichtungsänderungsabschnittes eine das abzusaugende Schüttgut richtungslenkende, mit dem Ansaugabschnitt A fluchtende Prallfläche 12 vorgesehen ist.Besonderes Kennzeichen ist, dass der Absaugstutzen 1 über eine Einsatzaufnahme E verfügt, in die ein separater, austauschbarer Einsatz 2 eingesetzt ist, dessen zu dem Ansaugabschnitt B weisende Fläche zumindest einen Teil der Prallfläche 12 bereitstellt.Disclosed is a suction nozzle 1 for sucking off bulk material from a reactor tube R of an industrial reactor, with a suction section A for connection to the reactor tube R and with a connection section B, arranged at an angle relative to the suction section A, for connecting the suction nozzle 1 to a suction device, wherein in In the area of a flow direction change section resulting from the angular arrangement, an impact surface 12 is provided that directs the direction of the bulk material to be sucked off and is aligned with the suction section A. A special feature is that the suction nozzle 1 has an insert receptacle E, into which a separate, exchangeable insert 2 is inserted, whose to The surface facing the intake section B provides at least part of the baffle surface 12 .

Description

Die Erfindung betrifft einen Absaugstutzen zum Absaugen von Schüttgut aus einem Reaktorrohr eines industriellen Reaktors mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a suction nozzle for sucking off bulk material from a reactor tube of an industrial reactor, having the features of the preamble of claim 1.

Viele chemische Reaktoren sind im Wesentlichen große Rohrbündelwärmetauscherbehälter, wobei die chemische Reaktion innerhalb der Rohre, auch Reaktorrohre genannt, stattfindet. Solche Rohrbündel können 10, 5.000, 30.000 und mehr solcher Reaktorrohre umfassen. Ein chemischer Reaktorbehälter kann auch ein einfacher Tank mit einem einzigen Katalysatorvolumen sein oder es kann ein einzelnes großes Rohr vorhanden sein. Ist zumindest ein Reaktorrohr vorgesehen, kann dieses von einem Kühl- oder Heizmittel umgeben sein, um die Reaktion zu kontrollieren. In jedem dieser Reaktorrohre ist typischerweise ein Katalysator, typischerweise in Form von Schüttgut als Granulat eingebracht, um die Reaktion zu verbessern. Um eine gleichbleibende Qualität zu wahren, muss der Katalysator periodisch ausgetauscht werden.Many chemical reactors are essentially large shell and tube heat exchanger vessels, with the chemical reaction taking place inside the tubes, also called reactor tubes. Such tube bundles can comprise 10, 5,000, 30,000 or more such reactor tubes. A chemical reactor vessel can also be a simple tank with a single volume of catalyst, or there can be a single large tube. If at least one reactor tube is provided, this can be surrounded by cooling or heating means in order to control the reaction. A catalyst, typically in the form of bulk material as granules, is typically introduced into each of these reactor tubes in order to improve the reaction. In order to maintain consistent quality, the catalytic converter must be replaced periodically.

Reaktorrohre können sehr lang und in einer mehrere Stockwerke hohen Struktur untergebracht sein. Um das Katalysatorschüttgut zu ersetzen, muss zunächst das alte, verbrauchte Katalysatorschüttgut aus dem Reaktorrohr entfernt werden. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Reaktorrohre von unten zu öffnen und auf diese Weise das Schüttgut herausfallen zu lassen. In einer anderen Vorgehensweise wird das Schüttgut mit einem Sauggerät aus den Rohren herausgesaugt. Um die für den Sauger erforderliche Luftzufuhr in dem einzelnen Rohr zu gewährleisten, wird typischerweise eine Druckluftlanze in das Reaktorrohr eingeführt und die am Ende der Lanze austretende Druckluft genutzt, um das Katalysatorgranulat in Bewegung zu versetzen, sodass es von dem Sauggerät abgesaugt werden kann. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in US 2020/0338513 A1 offenbart.Reactor tubes can be very long and housed in a structure several stories high. In order to replace the bulk catalyst, the old, used bulk catalyst must first be removed from the reactor tube. In principle, there is the possibility of opening the reactor tubes from below and allowing the bulk material to fall out in this way. In another procedure, the bulk material is sucked out of the pipes with a suction device. In order to ensure the air supply required for the suction device in the individual tube, a compressed air lance is typically inserted into the reactor tube and the compressed air emerging at the end of the lance is used to set the catalyst granules in motion so that they can be sucked off by the suction device. Such a procedure is, for example, in US 2020/0338513 A1 disclosed.

Zum Absaugen des Katalysatorgranulates wird im Stand der Technik ein Absaugstutzen, respektive ein Ansaugabschnitt desselben, auf die Oberseite des zu entleerenden Reaktorrohres aufgesetzt. An den Absaugstutzen ist an einem Anschlussabschnitt ein Sauggerät angeschlossen. Eine solche Ausgestaltung zeigt beispielsweise BE 1010433 A3 . In vielen Fällen ist ein solcher Absaugstutzen gekrümmt, sodass der Ansaugabschnitt winklig gegenüber dem Anschlussabschnitt angeordnet ist. Durch die Winkelanordnung weist der Absaugstutzen einen Strömungsrichtungsänderungsabschnitt zwischen Ansaugabschnitt und Anschlussabschnitt auf, der winklig oder gekrümmt ausgeführt sein kann.In the prior art, for sucking off the catalyst granules, a suction nozzle, or a suction section thereof, is placed on the upper side of the reactor tube to be emptied. A suction device is connected to a connection section of the suction socket. Such a configuration is shown, for example BE 1010433 A3 . In many cases, such a suction connection is curved, so that the suction section is arranged at an angle with respect to the connection section. Due to the angled arrangement, the suction nozzle has a flow direction changing section between the suction section and the connection section, which can be angled or curved.

Problematisch bei einer solchen Anordnung ist es, dass das abzusaugende Katalysatorschüttgut aufgrund des langen Beschleunigungsweges innerhalb des Reaktorrohres eine relativ große Bewegungsenergie innehat, wenn es an den Strömungsrichtungsänderungsabschnitt des Absaugstutzens gelangt. Der Strömungsrichtungsänderungsabschnitt muss das Schüttgut umlenken; die Fläche, auf die das Schüttgut vom Reaktorrohr kommend auftrifft, wird nachstehend Prallfläche genannt. Die Prallfläche fluchtet mit dem Ansaugabschnitt und ist einer erhöhten Belastung ausgesetzt, sodass insbesondere bei abrasivem Katalysatorschüttgut, etwa keramikbasiertem Schüttgut, die Nutzungsdauer eines solchen Absaugstutzens nur dem Entleeren von wenigen 100er Rohren entspricht.The problem with such an arrangement is that the bulk catalyst material to be sucked off has a relatively high kinetic energy due to the long acceleration path inside the reactor tube when it reaches the section of the suction nozzle that changes the direction of flow. The flow direction changing section needs to deflect the bulk material; the surface on which the bulk material impinges coming from the reactor tube is referred to below as the impact surface. The baffle is aligned with the intake section and is exposed to an increased load, so that, particularly in the case of abrasive catalyst bulk material, such as ceramic-based bulk material, the service life of such a suction nozzle only corresponds to the emptying of a few 100 mm tubes.

Somit stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen ressourcensparenden Absaugstutzen bereitzustellen, dessen Ausfallzeiten geringer sind als bei denjenigen, die im Stand der Technik beschrieben sind.The object of the invention is therefore to provide a resource-saving suction nozzle whose downtimes are shorter than those described in the prior art.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen eingangs genannten, gattungsgemäßen Absaugstutzen mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a generic suction connector mentioned at the beginning with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird die Prallfläche bzw. zumindest ein wesentlicher Teil der Prallfläche durch einen austauschbaren Einsatz bereitgestellt. Die Prallfläche ist somit als Verschleißteil ausgelegt, welches unabhängig von den übrigen Bestandteilen des Absaugstutzens austauschbar ist. Hierzu verfügt der Absaugstutzen über eine Einsatzaufnahme, in die der die Prallfläche zumindest zu einem Teil bereitstellende Einsatz eingesetzt ist. Durch diesen modularen Aufbau muss bei einem Verschleiß der Prallfläche nicht der gesamte Absaugstutzen, sondern lediglich der Einsatz ausgetauscht bzw. angepasst werden. Für ein optimales Ergebnis fluchtet die Prallfläche nicht nur im Wesentlichen mit dem Ansaugabschnitt, sondern auch mit dem zu entleerenden Reaktorrohr.According to the invention, the impact surface or at least a substantial part of the impact surface is provided by an exchangeable insert. The impact surface is thus designed as a wear part which can be replaced independently of the other components of the suction nozzle. For this purpose, the suction nozzle has an insert receptacle into which the insert providing at least a part of the impact surface is inserted. Due to this modular design, when the impact surface wears out, it is not necessary to replace or adapt the entire suction nozzle, just the insert. For an optimal result, the baffle is not only essentially flush with the intake section, but also with the reactor tube to be emptied.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Prallfläche des Einsatzes durch ein gummielastisches Material, etwa einem Förderbandgummi, gebildet wird, etwa aufgeklebt auf einem bevorzugt metallenen Grundkörper. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass ein solch gummielastisches Material nicht nur als Opfermaterial, welches abrasiv mit der Zeit abgetragen und anschließend auf einfache Weise erneuert werden kann, dienen kann, sondern, dass die Lebensdauer eines solchen Einsatzes diejenige eines solchen, der kein gummielastisches Material als Prallfläche aufweist, übersteigt. Begründet wird dies mit den Eigenschaften des gummielastischen Materials, namentlich, dass das auf das gummielastische Material treffende Schüttgut dieses elastisch deformiert. Die kinetische Energie des Schüttgutes wird nur zu einem geringeren Teil absorbiert und in plastische Deformationsenergie gewandelt; stattdessen wird die kinetische Energie vor allem in elastische Deformationsenergie gewandelt. Vor diesem Hintergrund wird auch die Effektivität des Sauggerätes erhöht, da das Schüttgut im Strömungsrichtungsänderungsabschnitt einen geringeren Teil seiner kinetischen Energie verliert gegenüber vorbekannten Ausgestaltungen. Jedenfalls wird durch das nicht unwesentliche Eindrücken des gummielastischen Materials, wenn ein Schüttgutelement auf die Prallfläche auftrifft, die Kontaktfläche zwischen Schüttgut und Prallfläche vergrößert, sodass die Flächenpressung herabgesetzt ist. Außerdem wird die nicht zu unterschätzende Geräuschbelastung während des Absaugvorganges durch eine solche Ausgestaltung reduziert.It is preferably provided that the impact surface of the insert is formed by a rubber-elastic material, for example a conveyor belt rubber, for example glued to a preferably metal base body. Surprisingly, it has been shown that such a rubber-elastic material can not only serve as a sacrificial material that can be abrasively worn away over time and then easily renewed, but that the service life of such an insert is that of one that does not have a rubber-elastic material has as a baffle exceeds. This is justified by the properties of the rubber-elastic material, namely that the bulk material hitting the rubber-elastic material deforms it elastically. The kinetic energy of Bulk material is only absorbed to a lesser extent and converted into plastic deformation energy; instead, the kinetic energy is primarily converted into elastic deformation energy. Against this background, the effectiveness of the suction device is also increased, since the bulk material loses a smaller part of its kinetic energy in the flow direction change section compared to previously known configurations. In any case, the not insignificant indentation of the rubber-elastic material when a bulk material element hits the impact surface increases the contact surface between bulk material and the impact surface, so that the surface pressure is reduced. In addition, the noise level during the suction process, which should not be underestimated, is reduced by such a configuration.

Ist der Grundkörper des Einsatzes aus einem anderen Material als die Prallfläche, etwa einem metallischen Werkstoff, kann vorteilhafterweise ein Werker den Zeitpunkt, wann das gummielastische Material ausgetauscht werden muss, daran erkennen, dass sich das Klangbild während des Absaugvorganges ändert. Ist das gummielastische Material aufgebraucht, kann dieses auf einfache Weise, beispielsweise durch Aufkleben, erneuert werden. If the base body of the insert is made of a different material than the impact surface, such as a metallic material, a worker can advantageously recognize the point in time when the rubber-elastic material has to be replaced by the fact that the sound pattern changes during the suction process. If the rubber-elastic material is used up, it can easily be renewed, for example by gluing.

Bevorzugt ist die Prallfläche des Einsatzes gegenüber dem übrigen, das Schüttgut leitende Material dergestalt eingesetzt, dass keine Hinterschnitte in Schüttgutfließrichtung vorgesehen sind. So kann auch vorgesehen sein, dass die durch den Einsatz bereitgestellte Prallfläche gegenüber der Horizontalen bezogen auf den Absaugstutzen einen Winkel aufweist, sodass von dem Ansaugabschnitt kommendes Schüttgut zu dem Anschlussabschnitt gelenkt wird. Die Prallfläche ist dann nicht horizontal ausgerichtet.The impact surface of the insert is preferably inserted in relation to the rest of the material conducting the bulk material in such a way that no undercuts are provided in the bulk material flow direction. Provision can also be made for the impact surface provided by the insert to have an angle relative to the horizontal in relation to the suction nozzle, so that bulk material coming from the suction section is guided to the connection section. The impact surface is then not aligned horizontally.

So kann vorgesehen sein, dass die Prallfläche einen solche Winkel aufweist, dass sie einen Winkel gegenüber der Horizontalen aufweist, der im Wesentlichen gleich ist mit dem Winkel der Ausrichtung des Anschlussabschnittes gegenüber der Horizontalen (Horizontale jeweils bezogen auf den Absaugstutzen). Auf diese Weise ist der Pfad von Strömungsrichtungsänderungsabschnitt bis hin zum Anschlussabschnitt gerade ausgeführt.Provision can be made for the impact surface to have such an angle that it has an angle relative to the horizontal that is essentially the same as the angle of the alignment of the connection section relative to the horizontal (horizontal in each case based on the suction nozzle). In this way, the path from the flow direction changing section to the connection section is straight.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Prallfläche gegenüber der Horizontalen im Wesentlichen einen solchen Winkel aufweist, wie die halbierte Summe der Winkel des Ansaugabschnittes und des Anschlussabschnittes gegenüber der Horizontalen, sodass das Schüttgut bei einem Aufprall auf der Prallfläche des Einsatzes in Richtung des Anschlussabschnittes reflektiert wird (Horizontale jeweils bezogen auf den Absaugstutzen). Zunutze gemacht wird sich bei dieser Ausgestaltung, dass bei einem zumindest teilelastischen Stoß der auf einen Gegenstand in einem Einfallswinkel aufprallende Körper in einem Reflexionswinkel sich weiter fortbewegt, wobei der Reflexionswinkel so groß ist wie der Einfallswinkel, wenn beide Winkel gegenüber der Lotrechten der Aufprallfläche gemessen werden. Auf diese Weise wird die ohnehin vorhandene, bereits auf das Schüttgut aufgebrachte kinetische Energie bestmöglich für den Absaugprozess auch in dem Strömungsrichtungsänderungsabschnitt genutzt. In dieser Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass die der Aufprallfläche gegenüberliegende Seite des Absaugstutzens einen entsprechenden Übergangsabschnitt aufweist, damit der Innenquerschnitt in dem Absaugstutzen im Wesentlichen entlang seiner Erstreckung gleich groß bleibt.Alternatively, it can be provided that the impact surface essentially has an angle relative to the horizontal that is half the sum of the angles of the suction section and the connection section relative to the horizontal, so that the bulk material is reflected in the direction of the connection section in the event of an impact on the impact surface of the insert (Horizontal in each case related to the extraction nozzle). This configuration makes use of the fact that in the event of an at least partially elastic impact, the body impacting an object at an angle of incidence moves further at a reflection angle, with the reflection angle being as large as the angle of incidence when both angles are measured relative to the perpendicular to the impact surface . In this way, the kinetic energy already present and already applied to the bulk material is used in the best possible way for the suction process, also in the flow direction change section. In this embodiment, it can also be provided that the side of the suction nozzle opposite the impact surface has a corresponding transition section, so that the internal cross-section in the suction nozzle essentially remains the same size along its extension.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Einsatz über eine zu dem Ansaugabschnitt weisende Lanzenöffnung zum Hindurchführen einer druckluftbeaufschlagten Lanze verfügt, wobei das Ende der Lanze während des Absaugvorganges kontinuierlich im Bereich der obersten Schicht des Schüttgutes nachführbar ist. Vorteilhafterweise ist die Lanzenöffnung im Strömungsrichtungsänderungsabschnitt angeordnet, damit die Lanze gerade durch den Absaugstutzen in das Reaktorrohr eingebracht werden kann. Die zu dem Ansaugabschnitt weisende Seite der Lanzenöffnung ist daher typischerweise in die Prallfläche eingebracht.It is preferably provided that the insert has a lance opening pointing towards the suction section for the passage of a lance subjected to compressed air, the end of the lance being continuously adjustable in the area of the uppermost layer of the bulk material during the suction process. The lance opening is advantageously arranged in the flow direction change section, so that the lance can be introduced straight through the suction nozzle into the reactor tube. The side of the lance opening pointing towards the suction section is therefore typically made in the baffle.

Eine solche Lanze kann als Rohr oder Schlauch ausgelegt sein. Die Druckluftbeaufschlagung der Lanze kann beispielsweise durch Umgebungsluft oder ein anderes unter Druck stehendes Gas erfolgen. Wichtig ist, dass das in der obersten Schicht sich befindliche Schüttgut durch die Druckluft aufgewirbelt wird, sodass das Sauggerät - auch unter Berücksichtigung der durch die Lanze hinzugeführten Luft - das Schüttgut absaugen kann.Such a lance can be designed as a tube or hose. The pressurized air can be applied to the lance, for example, by ambient air or another pressurized gas. It is important that the bulk material in the top layer is whirled up by the compressed air so that the suction device - also taking into account the air supplied by the lance - can suck off the bulk material.

Der Außendurchmesser einer solchen Lanze ist kleiner als der Innendurchmesser des zu entleerenden Rohres, typischerweise wesentlich geringer. Es soll vermieden werden, dass die Lanze der Bewegung des Schüttgutes dem Sauggerät folgend entgegensteht.The outside diameter of such a lance is smaller than the inside diameter of the pipe to be emptied, typically much smaller. It should be avoided that the lance opposes the movement of the bulk material following the suction device.

Die Lanzenöffnung in dem Einsatz ist dergestalt ausgebildet, dass durch einen Bediener die Lanze nachgeführt werden kann. Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, dass der Reibungswiderstand gering gehalten wird. Der Bediener muss an dem Verhalten der Lanze während des Nachführens erfühlen können, ob das Ende der Lanze im Bereich der obersten Schicht des Schüttgutes ist und falls nicht, die Position entsprechend anpassen. Bevorzugt ist eine oberseitige Abdichtung der Lanzenöffnung gegenüber der eingeführten Lanze, etwa durch eine Stülpdichtung, vorgesehen, um einen Lufteinzug durch das Sauggerät und eine damit verbundene Geräuschentwicklung zu vermeiden.The lance opening in the insert is designed in such a way that the lance can be repositioned by an operator. It is particularly important to ensure that the frictional resistance is kept low. The operator must be able to feel from the behavior of the lance during tracking whether the end of the lance is in the area of the top layer of the bulk material and, if not, adjust the position accordingly. A seal on the upper side of the lance opening relative to the inserted lance is preferably provided, for example by means of an inverted seal, in order to To avoid drawing in air through the suction device and the associated noise.

Der Einsatz kann insbesondere in dieser Ausgestaltung als sich in Ansaugabschnittsrichtung erstreckender Grundkörper ausgebildet sein. Die Lanzenöffnung durchdringt in diesem Fall den Grundkörper. Die durch die Lanzenöffnung geführte Lanze wird auf diese Weise durch den Grundkörper zumindest abschnittsweise über einen Führungsweg ohne scheuernde Kanten geführt. Auf diese Weise wird die Lanze vor Abrieb geschützt.In particular in this configuration, the insert can be designed as a base body extending in the direction of the intake section. In this case, the lance opening penetrates the base body. In this way, the lance guided through the lance opening is guided at least in sections by the base body via a guide path without chafing edges. This protects the lance from abrasion.

Bevorzugt ist vor diesem Hintergrund vorgesehen, dass die Einsatzaufnahme als Stutzen ausgeführt ist, in die der Einsatz eingesetzt ist. Der Einsatz wird dann typischerweise in Richtung des Ansaugabschnittes eingesetzt.Against this background, it is preferably provided that the insert receptacle is designed as a socket, into which the insert is inserted. The insert is then typically deployed towards the intake section.

Der Einsatz selbst kann aus einem geschlitzten, in der Einsatzaufnahme gehaltenen Grundkörper und einem oberseitigen, über die Einsatzaufnahme reichenden Kragen gebildet sein. Durch den oberseitigen Kragen ist der Einsatz entgegen der Gewichtskraft und der Saugkraft des Sauggerätes gesichert. Der Kragen stützt sich hierfür an der Einsatzaufnahme ab.The insert itself can be formed from a slotted base body held in the insert receptacle and a collar on the upper side that extends over the insert receptacle. The collar on the upper side secures the use against the weight and the suction power of the suction device. For this purpose, the collar is supported on the insert receptacle.

Der Grundkörper kann geschlitzt ausgeführt sein, um die Lanzenöffnung bereitzustellen. Durch eine als Stutzen ausgeführte Einsatzaufnahme ist die Lanze einerseits durch die Innenwandung der Einsatzaufnahme und andererseits durch den Grundkörper geführt.The base body can be slotted in order to provide the lance opening. The lance is guided on the one hand through the inner wall of the insert holder and on the other hand through the base body by means of an insert receptacle designed as a socket.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Absaugstutzen nach Art eines rohrförmigen Abzweigstückes ausgelegt ist - der bevorzugt auf kreisrunden Innendurchmessern basiert -, wobei der Anschlussabschnitt an dem Abzweigstück und der Ansaugabschnitt und die Einsatzaufnahme an den beiden anderen, miteinander fluchtenden Abschnitten angeordnet sind. Die Einsatzaufnahme ist in diesem Fall als Einsatzstutzen ausgebildet, in den der Einsatz eingesetzt ist. Durch die fluchtende Anordnung der Einsatzaufnahme und des Ansaugabschnittes kann die Stirnfläche des Einsatzes optimal als Prallfläche genutzt werden. Ist zudem das Hindurchführen einer Lanze durch den Einsatz vorgesehen, kann die Lanze insbesondere in dieser Ausgestaltung einfach auf direktem, ungekrümmtem Wege in das Reaktorrohr eingeführt werden. Auf diese Weise kann der Bediener im Wesentlichen ohne weitere Reibungsbeeinflussung spüren, ob sich das Ende der Lanze im Bereich der obersten Schicht des Schüttgutes befindet oder nicht und welche Maßnahme er ggf. zu treffen hat.It is preferably provided that the suction connection is designed in the manner of a tubular branch piece - which is preferably based on circular inner diameters - with the connection section being arranged on the branch piece and the suction section and the insert receptacle on the two other sections which are aligned with one another. In this case, the insert receptacle is designed as an insert socket into which the insert is inserted. Due to the aligned arrangement of the insert receptacle and the suction section, the end face of the insert can be optimally used as an impact surface. If, in addition, a lance is intended to be passed through the insert, the lance can easily be introduced into the reactor tube in a direct, uncurved way, particularly in this embodiment. In this way, the operator can sense, essentially without any further frictional influence, whether the end of the lance is in the region of the uppermost layer of the bulk material or not and what action, if any, he has to take.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass an den Ansaugabschnitt ein austauschbarer Zentrierrohrabschnitt angeschlossen ist, der in das abzusaugende Reaktorrohr einsetzbar ist. Durch die Austauschbarkeit ist gewährleistet, dass der bereitgestellte Absaugstutzen für eine Vielzahl unterschiedlicher Reaktorrohrdurchmesser einsetzbar ist; lediglich der Zentrierrohrabschnitt muss in diesem Fall ausgetauscht werden. Der Zentrierrohrabschnitt muss nicht vollständig umfänglich ausgebildet sein; es ist ausreichend, wenn das Reaktorrohr abschnittsweise innenseitig durch den Zentrierrohrabschnitt kontaktiert wird, bzw. an diesem jedenfalls umfänglich abgestützt ist.In a further development it is provided that an exchangeable centering tube section is connected to the suction section, which centering tube section can be inserted into the reactor tube to be sucked off. The interchangeability ensures that the suction nozzle provided can be used for a large number of different reactor tube diameters; only the centering tube section has to be replaced in this case. The centering tube section does not have to be completely circumferential; it is sufficient if sections of the reactor tube are contacted on the inside by the centering tube section, or are in any case supported circumferentially on this.

Als Grundmaterial der das Schüttgut leitenden Abschnitte des Absaugstutzens ist typischerweise ein Stahlwerkstoff, bevorzugt ein Edelstahlwerkstoff vorgesehen. Bevorzugt ist die gesamte Rohreinheit des Absaugstutzens aus einem solchen Material hergestellt. Dies erhöht die Langlebigkeit. Gleichzeitig ist durch den vorgeschlagenen Aufbau der Invest einhergehend mit höherqualitativen Werkstoffen gerechtfertigt.A steel material, preferably a high-grade steel material, is typically provided as the base material for the sections of the suction nozzle that guide the bulk material. The entire tube unit of the suction connection is preferably made of such a material. This increases longevity. At the same time, the proposed structure justifies the investment associated with higher-quality materials.

Bevorzugt ist an den Absaugstutzen eine Abstützplatte angeschlossen, die den Absaugstutzen gegenüber dem das abzusaugende Reaktorrohr umgebende Material abstützt. Auf diese Weise kann der Absaugstutzen auf dem Reaktorrohr aufgesetzt werden und bedarf keiner weiteren (menschlichen) Abstützung. Der Bediener hat aus diesem Grunde mehr Bewegungsfreiheit und kann sich, falls vorgesehen, auf das Nachführen der Lanze konzentrieren oder sich gleichzeitig anderen Aufgaben widmen. Typischerweise ist die Abstützplatte im Bereich des Ansaugabschnittes angeschlossen; eine zusätzliche Abstützung im Bereich des Anschlussabschnittes kann vorgesehen sein.A support plate is preferably connected to the suction nozzle, which supports the suction nozzle relative to the material surrounding the reactor tube to be suctioned off. In this way, the suction nozzle can be placed on the reactor tube and does not require any further (human) support. For this reason, the operator has more freedom of movement and can, if provided, concentrate on tracking the lance or devote himself to other tasks at the same time. Typically, the support plate is connected in the area of the intake section; additional support in the area of the connection section can be provided.

So kann auch vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Absaugstutzen zusammen als Absaugstutzenanordnung vorgesehen sind. Die Absaugstutzen sind dann mit einer Strebe dergestalt verbunden, dass die jeweiligen Absaugabschnitte einen Abstand aufweisen, der einem ganzzahligen Vielfachen nebeneinanderliegender Reaktorrohre entspricht. Auf diese Weise kann eine Vielzahl an Absaugstutzen gleichzeitig genutzt, positioniert und bedient werden, sodass die Entleerungszeit je Rohr verkleinert wird.Provision can also be made for two or more suction nozzles to be provided together as a suction nozzle arrangement. The suction nozzles are then connected to a strut in such a way that the respective suction sections are at a distance which corresponds to an integer multiple of adjacent reactor tubes. In this way, a large number of extraction nozzles can be used, positioned and operated at the same time, so that the emptying time per pipe is reduced.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1: Eine dreidimensionale Zusammenbauansicht eines Absaugstutzens,
2: eine Explosionsdarstellung des Absaugstutzens aus 1,
3 und 4: eine Seiten- bzw. Frontansicht des Einsatzes und
5: eine Schnittansicht des Absaugstutzens.

The invention is explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

1 : A three-dimensional assembly view of an exhaust nozzle,
2 : an exploded view of the suction nozzle 1 ,
3 and 4 : a side and front view of the insert and
5 : a sectional view of the suction nozzle.

1 zeigt einen Absaugstutzen 1 in einer dreidimensionalen Ansicht. Der Absaugstutzen 1 ist hier nach Art eines Abzweigstücks (auch Y-Teil genannt), das auf kreisrunden Innendurchmessern basiert, ausgebildet. Es umfasst einen Ansaugabschnitt A zum Anschließen eines in dieser Figur nicht näher dargestellten Reaktorrohres, einen Anschlussabschnitt B zum Anschließen an ein Sauggerät sowie eine als Aufnahmestutzen ausgebildete Einsatzaufnahme E zum Einsetzen des Einsatzes 2. Der Ansaugabschnitt A und der Anschlussabschnitt B sind zueinander winklig angeordnet; der Ansaugabschnitt A und die Einsatzaufnahme E fluchten miteinander. 1 shows a suction nozzle 1 in a three-dimensional view. The suction connection 1 is designed here in the manner of a branch piece (also called a Y-part), which is based on circular inner diameters. It comprises an intake section A for connecting a reactor tube not shown in detail in this figure, a connection section B for connection to a suction device and an insert receptacle E designed as a receiving socket for inserting the insert 2. The intake section A and the connection section B are arranged at an angle to one another; the suction section A and the insert receptacle E are flush with each other.

Unterseitig an dem Absaugstutzen 1 ist ein Zentrierrohrabschnitt 3 vorgesehen, der in ein Reaktorrohr eingreift und den Absaugstutzen 1 bezüglich des Reaktorrohres zentriert. Ferner verfügt der Absaugstutzen 1 über eine Abstützplatte 4, durch die der Absaugstutzen 1 gegenüber dem das nicht näher dargestellte Reaktorrohr umgebende Material abgestützt ist. Zusätzlich verstärkt ist der Anschlussabschnitt B gegenüber der Abstützplatte 4 durch ein Verstärkungsblech 4a, welches zwischen Anschlussabschnitt bzw. dem daran angrenzenden Abschnitt und Abschnittsplatte 4 angeordnet ist.A centering tube section 3 is provided on the underside of the suction nozzle 1 and engages in a reactor tube and centers the suction nozzle 1 with respect to the reactor tube. Furthermore, the suction nozzle 1 has a support plate 4, by which the suction nozzle 1 is supported relative to the material surrounding the reactor tube, not shown in detail. The connection section B is additionally reinforced with respect to the support plate 4 by a reinforcement plate 4a which is arranged between the connection section or the section adjoining it and the section plate 4 .

In 2 ist in einer Explosionsansicht die Modularität des in 1 gezeigten Absaugstutzens 1 erkennbar. Sowohl der Einsatz 2 als auch der Zentrierrohrabschnitt 3 sind austauschbar. Der Einsatz 2 ist in der Einsatzaufnahme E aufgenommen. Der Zentrierrohrabschnitt ist mit Senkschrauben 5, 5.1 an die Abstützplatte 4 angeschlossen, sodass zu dem nicht dargestellten, unterseitigen Reaktorrohr weisend eine ebene Oberfläche bereitgestellt ist.In 2 is an exploded view of the modularity of the in 1 shown suction nozzle 1 recognizable. Both the insert 2 and the centering tube section 3 are interchangeable. The insert 2 is accommodated in the insert receptacle E. The centering tube section is connected to the support plate 4 with countersunk screws 5, 5.1, so that a flat surface is provided pointing to the reactor tube on the underside (not shown).

Der Einsatz 2 ist detailliert in den 3 und 4 in um jeweils 90° gedrehte Seitenansichten dargestellt. Zu erkennen ist, dass der Einsatz 2 über einen Grundkörper 6 sowie einen von diesem abragenden Kragen 7, der an einem distalen Ende des Grundkörpers 6 angeordnet ist, gebildet wird. Der Kragen 7 wird gebildet durch eine auf den Grundkörper 6 aufgeschraubten Deckel. Der Grundkörper 6 ist zudem seitlich geschlitzt (Schlitz mit Bezugszeichen 8 versehen). Durch diesen Schlitz 8 sowie die obere Aussparung 9 in dem den Kragen 7 bildenden Deckel wird eine Lanzenöffnung bereitgestellt, durch die eine nicht dargestellte Lanze in den Absaugstutzen 1 sowie das nicht näher dargestellte Reaktorrohr durch den Ansaugabschnitt A hindurchgeführt werden kann.The insert 2 is detailed in the 3 and 4 shown in side views rotated by 90°. It can be seen that the insert 2 is formed by a base body 6 and a collar 7 that protrudes from the base body and is arranged at a distal end of the base body 6 . The collar 7 is formed by a cover screwed onto the base body 6 . The base body 6 is also slotted laterally (slot provided with reference number 8). A lance opening is provided through this slot 8 and the upper recess 9 in the cover forming the collar 7, through which a lance (not shown) can be guided into the suction nozzle 1 and the reactor tube (not shown) through the suction section A.

5 zeigt eine Schnittansicht des Absaugstutzens 1. Zu erkennen ist, dass die durch den Einsatz 2 bereitgestellte Prallfläche 12 gegenüber der Horizontalen einen Winkel aufweist, sodass von dem Ansaugabschnitt A kommendes Schüttgut zu dem Anschlussabschnitt B gelenkt wird. Insbesondere weist die Prallfläche 12 einen Winkel auf, dass sie einen Winkel gegenüber der Horizontalen bezogen auf den Absaugstutzen 1 aufweist, der im Wesentlichen gleich ist mit dem Winkel der Ausrichtung des Anschlussabschnittes B, respektive mit dem Abzweig des Abzweigstückes, gegenüber der Horizontalen. Die Horizontale ist hier parallel zur Abstützplatte 4. 5 shows a sectional view of the suction nozzle 1. It can be seen that the baffle surface 12 provided by the insert 2 has an angle relative to the horizontal, so that bulk material coming from the suction section A is directed to the connection section B. In particular, the impact surface 12 has an angle such that it has an angle relative to the horizontal relative to the suction nozzle 1, which is essentially the same as the angle of alignment of the connection section B, or the branch of the branch piece, relative to the horizontal. The horizontal here is parallel to the support plate 4.

Der Absaugstutzen 1 ist in ein schematisch dargestelltes Reaktorrohr R mit seinem Zentrierrohrabschnitt 3 eingesetzt. In dem Reaktorrohr R ist eine Schüttung, umfassend eine Vielzahl an Katalysatorkugeln 10, eingefüllt, welche abgesaugt werden soll, sodass das Reaktorrohr R entleert wird. An den Anschlussabschnitt B ist ein nicht näher dargestelltes Sauggerät angeschlossen. Abgesaugte Katalysatorkugeln 10 sind entlang des Absaugpfades dargestellt.The suction nozzle 1 is inserted into a reactor tube R shown schematically with its centering tube section 3 . The reactor tube R is filled with a bed comprising a large number of catalyst balls 10, which is to be sucked off so that the reactor tube R is emptied. A suction device, not shown in detail, is connected to the connection section B. Aspirated catalyst spheres 10 are shown along the aspiration path.

Zur Unterstützung des Absaugvorganges ist durch den Einsatz 2, eingesetzt in die Einsatzaufnahme E des Absaugstutzens 1, eine Lanze L eingeführt. Die Lanze L ist eine druckluftbeaufschlagte Lanze, sodass an ihrem Ende 11 Druckluft entweicht. Die Druckluft verwirbelt das Schüttgut, sodass das an den Anschlussabschnitt B angeschlossene Sauggerät die Katalysatorkugeln 10 ansaugen kann.To support the suction process, a lance L is inserted through the insert 2 into the insert receptacle E of the suction nozzle 1 . The lance L is a lance subjected to compressed air, so that compressed air escapes at its end 11 . The compressed air swirls the bulk material so that the suction device connected to the connection section B can suck in the catalyst balls 10 .

Durch die winklige Anordnung des Anschlussabschnittes B gegenüber dem Ansaugabschnitt A existiert ein Richtungsübergangsbereich, in dem die Katalysatorkugeln 10 umgelenkt werden. In diesem Richtungsübergangsbereich ist der Einsatz 2 angeordnet, sodass durch dessen Stirnfläche eine Prallfläche 12 bereitgestellt ist. An der Prallfläche 12 treffen die Katalysatorkugeln 10 auf und werden in Richtung des Anschlussabschnittes B umgelenkt.Due to the angular arrangement of the connection section B in relation to the intake section A, there is a directional transition area in which the catalyst balls 10 are deflected. The insert 2 is arranged in this directional transition area, so that an impact surface 12 is provided by its end face. The catalyst balls 10 impinge on the impact surface 12 and are deflected in the direction of the connection section B.

Die Prallfläche 12 des Einsatzes 2 ist in dieser Ausgestaltung durch ein auf den Grundkörper 6 aufgeklebtes gummielastische Material 13, nämlich durch ein Förderbandgummi gebildet. Hierdurch wird der Aufprall der Katalysatorkugeln 10 gegenüber dem Grundkörper 6 gedämpft. Die Prallfläche 12 wird durch diese Dämpfung weniger beansprucht als ohne gummielastisches Material 6.In this embodiment, the impact surface 12 of the insert 2 is formed by a rubber-elastic material 13 glued to the base body 6, namely by a conveyor belt rubber. As a result, the impact of the catalyst spheres 10 against the base body 6 is dampened. The impact surface 12 is less stressed by this damping than without rubber-elastic material 6.

Der Einsatz 2 ist in der Einsatzaufnahme E in diesem Ausführungsbeispiel lediglich durch die Gewichtskraft sowie die Saugkraft des nicht dargestellten Absauggerätes in der Einsatzaufnahme E gehalten.In this exemplary embodiment, the insert 2 is held in the insert receptacle E only by the weight and the suction force of the suction device (not shown).

Um eine Verdrehung des Einsatzes 2 innerhalb der Einsatzaufnahme E um seine Hochachse zu vermeiden, kann der Einsatz 2, respektive sein Kragen 7 mit der Einsatzaufnahme E durch ein Klebeband verbunden werden. Die auf eine solche Verbindung wirkenden Kräfte sind regelmäßig nicht zu groß.In order to avoid twisting of the insert 2 within the insert receptacle E about its vertical axis, the insert 2 or its force gen 7 can be connected to the insert receptacle E with adhesive tape. The forces acting on such a connection are generally not too great.

Das den Absaugstutzen 1 bildende Abzweigstück ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Edelstahl gefertigt; die Abstützplatte 4, das Verstärkungsblech 4a und der Grundkörper 6 sowie der den Kragen 7 bildende Deckel des Einsatzes 2 aus einem Aluminiumwerkstoff.The branch piece forming the suction nozzle 1 is made of stainless steel in this exemplary embodiment; the support plate 4, the reinforcement plate 4a and the base body 6 as well as the cover of the insert 2 forming the collar 7 are made of an aluminum material.

Es versteht sich, dass die hier vorgeschlagene Anordnung für den Einsatz oberhalb eines Reaktorrohres beschrieben ist. Die gleiche Anordnung kann auch unterhalb eines Reaktorrohres genutzt werden.It goes without saying that the arrangement proposed here is described for use above a reactor tube. The same arrangement can also be used below a reactor tube.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Ohne den Schutzbereich, beschrieben durch die Ansprüche, zu verlassen, ergeben sich für den Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, den Gegenstand des geltenden Anspruches umzusetzen, ohne dass diese im Rahmen dieser Ausführungen näher erläutert werden müssten.The invention has been described using an exemplary embodiment. Without departing from the scope of protection described by the claims, there are numerous further configurations for the person skilled in the art to implement the subject matter of the applicable claim, without these having to be explained in more detail in the context of these statements.

BezugszeichenlisteReference List

11: Absaugstutzenexhaust nozzle
22: Einsatzmission
33: Zentrierrohrabschnittcentering tube section
44: Abstützplattesupport plate
4a4a: Verstärkungsblechreinforcement plate
5, 5.15, 5.1: Schraubescrew
66: Grundkörperbody
77: Kragencollar
88th: Schlitzslot
99: Öffnungopening
1010: Katalysatorkugelcatalyst ball
1111: Lanzenendelance end
1212: Prallflächebaffle
1313: gummielastisches Material rubber elastic material
AA: Ansaugabschnittintake section
BB: Anschlussabschnittconnector section
EE: EinsatzaufnahmeOperation recording
LL: Lanzelance
RR: Reaktorrohrreactor tube

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2020/0338513 A1 [0003]
BE 1010433 A3 [0004]

Claims

Suction nozzle (1) for sucking off bulk material from a reactor tube (R) of an industrial reactor, with a suction section (A) for connection to the reactor tube (R) and with a connection section (B) arranged at an angle to the suction section (A) for connecting the suction nozzle (1) to a suction device, wherein in the area of a flow direction change section resulting from the angular arrangement there is a baffle surface (12) which guides the direction of the bulk material to be sucked off and is aligned with the suction section (A), characterized in that the suction nozzle (1) has an insert receptacle (E ) has, in which a separate, replaceable insert (2) is used, whose surface facing the intake section (B) provides at least part of the baffle surface (12).

exhaust nozzle after claim 1 , characterized in that the impact surface (12) of the insert (2) is provided by a rubber-elastic material (13).

Suction nozzle according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the impact surface (12) provided by the insert (2) has an angle relative to the horizontal in relation to the suction nozzle (1), so that bulk material coming from the suction section (A) is guided in the direction of the longitudinal extension of the connection section (B). will.

exhaust nozzle after claim 3 , characterized in that the baffle (12) has an angle to the horizontal which is substantially equal to the angle of orientation of the terminal portion (B) to the horizontal.

exhaust nozzle after claim 3 , characterized in that the impact surface has an angle with respect to the horizontal essentially such as half the sum of the angles of the intake section and the connection section with respect to the horizontal, so that the bulk material is reflected in the direction of the connection section in the event of an impact on the impact surface of the insert.

Suction nozzle according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the insert (2) has a lance opening pointing towards the suction section (A) for the passage of a lance (L) subjected to compressed air, the end (11) of which is continuously in the region of the uppermost layer of the bulk material in the reactor tube (R) during the suction process is traceable, has.

Suction nozzle according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the insert (2) is formed from a slotted base body (6) held in the insert receptacle (E) and a collar (7) projecting radially over the insert receptacle (E) on the upper side.

Suction nozzle according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the suction nozzle (1) is designed in the manner of a tubular branch piece, the connection section (B) is the branch piece and the suction section (A) and the insert receptacle (E) are the other two sections that are aligned with one another.

Suction nozzle according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that an exchangeable centering pipe section (3) is connected to the suction section (A) and can be inserted into the reactor pipe (R) to be sucked off.

Suction nozzle according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the base material of the sections of the suction nozzle (1) guiding the bulk material is made of a steel material, preferably a high-grade steel material.

Suction nozzle according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the suction nozzle (1) has a support plate (4) by which the suction nozzle (1) is supported relative to the material surrounding the reactor tube (R) to be suctioned off.

Suction nozzle arrangement with two suction nozzles according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that two suction nozzles are connected to one another by a strut in such a way that their suction sections are at a distance which corresponds to an integral multiple of the distance between the axes of reactor tubes lying next to one another.