-
Wärmebehandlungsofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeldehandlungsofen.
insbesondere zum Spalten von Gasen oder Flüssigkeiten in senkrechten, den Ofen durchsetzenden
Rohren, denen die der Wärmebehandlung zu unterwerfenden Medien kalt oder vorgewärmt
zugeführt werden, mit je einer oberhalb und unterhalb des Ofens liegenden Ringleitung
zur Zu- und Abführung der wärmezubehandelnden bzw. wärmebehandelten Medien.
-
Bei der Wärmebehandlung von Gasen oder Flüssig-Zeiten in senkrechten,
den Ofen durchsetzenden Rohren, beispielsweise bei der Krackung, werden die Medien
gewöhnlich auf 5500 C vorgewärmt zugeführt. Die behandelten Medien verlassen die
aus den Ofen austretenden Rohre dabei etwa mit einer Temperatur von 850 C.
-
Bei derartigen sogenannten Spaltöfen ist die Aufgabe zu lösen, die
senkrechten, den Ofen durchsetzenden Rohre sowohl oben, also an der Zuführungsseite,
als auch unten an der Ableitungsseite mit je einer ringförmigen Sammelleitung zum
Zu- und Abführen der Medien derart mit den senkrechten Spaltrohren zu verbinden,
daß die radiale Dehnung der Ringleitung und die axiale Dehnung der Spaltrohre an
der Ein- und Austrittsstelle des Ofens ohne Störung der Dichtung des Ofens erfolgen.
-
Die Wärmedehnung wurde bisher durch Kompensator-Rohrstücke aufgefangen,
die in den Verbindungsleitungen zwischen Ringleitung und senkrechten Spaltrohren
angeordnet sind. S;ompensator-Rohrstücke sind jedoch insbesondere bei dem großen
Querschnitt der Verbindungsleitungen bei größeren Spaltanlagen kostspielig. Sie
sind auch nur bis zu einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperaturgrenze
der sie durchströmenden Medien verwendbar.
-
Man hat daher auch schon die Verbindungsleitungen von den senkrechten
Spaltrohren bogenförmig zu ringförmig um den Spaltofen in größerem Abstand von der
Ofendecke und dem Boden angeordneten Verteil- bzw. Sammelleitungen geführt, wobei
die bogenförmigen Abzweigungen als Kompensator wirken. Eine derartige Anordnung
erfordert jedoch je nach der Zahl der Spaltrohre lange, ebenfalls kostspielige Leitungen.
-
Es ist weiterhin bekannt, die Spaltrohre mit Spielraum durch Ofendecke
und Ofenboden zu führen, um seitliche Verschiebungen zu ermöglichen. Die Rohre sind
dabei an oberhalb des Ofens angeordneten Registern aufgehängt und gegen Decke und
Boden dadurch abgedichtet, daß mehrere aus Asbest od. dgl. bestehende Platten, die
durch mit Vertiefungen versehene Ringe gehalten werden, zu einer Labyrinthdichtung
zusammengefügt sind.
-
Aufgabe der Erfindung ist nun, die Spaltrohre mit den Ringleitungen
ohne Anordnung von Kompensatoren oder langen Abzweigleitungen so zu verbinden, daß
die radiale Dehnung der Ringleitungen und die axiale Dehnung der Spaltrohre bei
einwandfreier Abdichtung während der Dehnung aufgenommen werden. Hierbei ist zu
berücksichtigen, daß infolge der niedrigeren Temperatur der Zuführungsleitung gegenüber
die die Spaltgase abziehenden Ringleitung, die erstere eine geringere Dehnung als
die letztere ausführt.
-
Die verschiedenartigen Dehnungsbewegungen werden gemäß der Erfindung
dadurch berücksichtigt, daß die Rohre auf der Ofendecke mittels Flanschenpaaren
abgedichtet befestigt sind, die zum Ausgleich radialer Dehnung durch Langlöcher
gegeneinander nachstellbar ausgebildet sind, und daß am Ofenboden die radiale und
axiale Dehnung durch Stopfbüchsen aufgenommen wird, die an der Unterseite des Ofens
ebenfalls mittels Flanschenlanglöcher durchsetzender Schrauben nachstellbar befestigt
sind.
-
Bei diesem erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsofen sind die Ringleitungen
vorzugsweise innerhalb der ringförmig angeordneten Senkrechtrohre vorgesehen, so
daß ihre Dehnung so klein wie möglich gehalten wird und nur kurze Verbindungsrohre
radial mit den Senkrechtrohren verbunden sind.
-
Hierdurch ergeben sich somit nur kurze Leitungsführungen, die eine
erhebliche Ersparnis gegenüber
den bisher bekannten Wärmebehandlungsöfen
dieser Art bedeuten.
-
Die Stopfbüchsen sind zu Beginn des Aufheizens des Ofens zunächst
nur so befestigt, daß die Senkrechtrohre mit der Stopfbüchse am Unterboden entlang
radial dehnen können, wobei nach erreichter Endtemperatur des Ofens die Befestigungsschrauben
der Stopfbüchse fest angezogen werden.
-
Weiterhin ist gemäß der Erfindung das untere Ende der Senkrechtrohre
durch einen Blockfiansch derartigen Durchmessers und halbgeteilte, lose, versetzt
aufgesetzte Flansche mit dem Ringrohr verbunden, daß die Senkrechtrohre nach Entfernen
der zweigeteilten Flansche nach oben aus dem Ofen herausziehbar sind.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht
dargestellt.
-
Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Spaltofen; Fig. 2
ist ein Grundriß des Spaltofens nach Fig. 1; F i g. 3 ist ein Teil der Stopfbüchse
am Boden des Ofens im senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab.
-
Der mit 1 bezeichnete Spaltofen wird von ringförmig angeordneten
senkrechten Spaltrohren 2 durchsetzt, die zur Durchleitung der umzusetzenden Flüssigkeiten
oder Gase dienen. Die Rohre 2 durchsetzen die Ofendecke 3 in Langlöchern 4 und den
Boden 5 des Ofens in Langlöchern 6. Die Spaltrohre 2 liegen auf den Langlöchern
4 der Ofendecke entsprechend ausgebildeten metallischen Gehäusen 7 auf, die oben
mit Flanschen 8 versehen und gasdicht, etwa durch Schweißen, mit der Metallplatte
9 der Ofendecke verbunden sind. Die Auflage der Senkrechtrohre 2 erfolgt mittels
mit den Senkrechtrohren fest verbundenen Flanschen 10 unter Vermittlung eines Dichtungsringes.
-
Die Flansche 8, 10 sind durch Langlöcher des Flansches 8 durchsetzende
Schrauben 11 miteinander verbunden. Das aus den Gehäusen 7 austretende Ende 12 der
Senkrechtrohre 2 ist durch kurze Verbindungsrohre 13 mit einer Ringleitung 14 fest
verbunden. Der Ringleitung 14 wird das zu spaltende Medium durch eine Leitung 15
vorgewärmt zugeführt.
-
An die Langlöcher 6 des Ofenbodens schließt sich eine den Durchgang
des Senkrechtrohres abdichtende Stopfbüchse 17 an, die mit Flanschen 18 unter Vermittlung
einer Dichtung 19 mittels Schrauben 20 an der metallischen Bodenplatte 21 angeordnet
ist.
-
Die fest mit der metallischen Platte 21 verbundenen Schrauben 20
duchsetzen den Flansch 18 in Längslöchern 22, so daß die Stopfbüchse 17 mit den
Senkrechtrohren 2 radial verschiebbar ist.
-
Die Abdichtung der Senkrechtrohre mit der Stopfbüchse erfolgt in
an sich bekannter Weise durch Anpressen von Weichdichtungen 23 mittels eines Druckflansches
24.
-
Das aus der Stopibüchse 17 heraustretende Ende 25 des Spaltrohres
2 ist durch kurze radiale Verbindungsrohre 26 mit einer Ringleitung 27 verbunden,
von der aus die heißen Spaltgase durch eine Leitung 28 abgezogen werden.
-
Die Beheizung des Ofens erfolgt durch an der Ofendecke angeordnete
Brenner 29. Die Abgase werden durch eine am Boden angeschlossene Leitung 30 abgezogen.
-
Vor dem Aufheizen des Ofens sind die die
Flansche 8, 10 verbindenden
Schrauben 11 nur lose angezogen, derart, daß eine radiale Verschiebung der Senkrechtrohre
2 auf dem Flansch 8 bis zur Enddehnung erfolgen kann. In gleicher Weise sind die
Stopfbüchsen 17 ebenfalls nur so fest mit der metallischen Bodenplatte 21 durch
die Schrauben 20 verbunden. daß die Senkrechtrohre radial und axial in der Weichpackung
23 der Stopfbüchse 17 nach unten dehnen können. Dieser Senkrechtdehnung nach unten
folgt die Ringleitung 27, die keine Auflage hat. Die auf das Abzugrohr 28 der Ringleitung
27 übertragene Dehnung wird von einem strichpunktiert angedeuteten Kompensator31
aufgenommen. Die Langlöcher 6 des Ofenboden 5 haben eine größere radiale Erstreckung
als die Längslöcher 4 der Ofendecke 3, um die infolge der höheren Temperatur der
austretenden Spaltgase stärkere Dehnung des Ringrohres 27 aufzunehmen.
-
Vorzugsweise sind die Senkrechtrohre im kalten Zustand so weit schräg
nach unten zur Mitte verlaufend angeordnet, daß nach beendeter Dehnung die Senkrechtrohre
2 ihre praktisch senkrechte Lage erreicht haben. Hiernach werden die Schrauben 11
der Flansche 8, 10 des Gehäuses 7 der Ofendecke und die Schrauben 20 der Stopfbüchse
17 an der Bodenplatte 21 fest angezogen und der Druckflansch 24 nachgedrückt, so
daß der Ofen gegenüber der Außenluft vollkommen abgedichtet ist.
-
Die unteren Enden 25 der Senkrechtrohre 2 sind mit den Verbindungsleitungen
26 der Ringleitung 27 durch T-förmige Rohrstücke 33 verbunden. Die Verbindung erfolgt
durch zwei nicht dargestellte, lose auf einem Blockílansch des Rohrendes 25 versetzt
aufliegende halbgeteilte Flansche mit einem Flansch des T-Rohrstückes 33. Der Blockflansch
34 des verjüngten Rohrendes 25 hat einen solchen Durchmesser, daß die Senkrechtrohre2
nach Entfernen der halbgeteilten Flansche oben aus dem Ofen herausgezogen werden
können.