DE1745932C - Rohrenspaltofen zum thermischen und/ oder katalytischen Spalten von Kohlen Wasserstoffen - Google Patents

Description

"'"Der" Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde dies,-Nachteile zu vermeiden. Sie besteht dann daß die Spallrohre an den Zuführungs- und Abgangsle.tungen durch lösbare Flanschverb.ndungen _ angeschossen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Röhrenofen zum thermischen und/oder katalytischen Spalten von Kohlenwasserstoffen, bei dem die Enden der Spaltrohre oben und unten ein Stück aus dem Ofen herausragen. 6u

Bei derartigen Röhrenofen besieht ein besonderes Prohlem darin, die Wärmespannungen an den Verbindungsstellen zwischen den hochhitzebestandigen Spaltrohren aus Chrom-Nickel-Stahl und den Rohrabschlußflanschen aus normalem Kohlenstoffstahl aufzufangen. Die oben und unten aus dem Röhrenofen hei ausragenden Spaltrohrcnden sind im Gegen-•■at/ zu den im Inneren des Ofens mittels Flammenrungsrohr oder Gasabzugsohr eingesc einem Flanschring besteht, der über das Rohrende ge schoben ist und mit dem Spaltrohrdeckel lösbar durch Schrauben verbunden ist und beim Anziehen der lö% baren Verbindung mit einer Ausnehmung gegen einen zweiteiligen Ring gezogen wird, der unterhalb de· Rohrendes in einer entsprechenden Nut eingesetzt isi Diese konstruktive Lösung ist insofern überraschend, als es bisher nicht für möglich gehalten wurde, die Spaltrohre mit den Zu- und Ableitungen für Gase durch lösbare Flanschverbindungen miteinander zu verbinden, obschon seit Jahrzehnten eine ähnliche Flanschverbindung für Rohrleitungen zum Stande der Technik gehört, bei der in einigem Abstand von dem Rohrende ein Ring angeordnet ist, in den der nach innen ragende Teil eines mehrteiligen, von einem Überwurfring zusammengehaltenen Ringes mit winkelförmigem Querschnitt eingepaßt ist, der das Rohrende umschließt und sich mit seinem anderen Ende auf dem Gegenflansch abstützt (deutsche Patentschrift 577 979). Die Vorteile der Flanschverbindung gemäß der Erfindung bestehen darin, daß die Spaltrohre leichter ein- und ausgebaut und die Flansche aus billigerem Material hergestellt werden können als die Rohre, ohne daß eine Verschweißung unterschiedlicher Materialien stattfindet, die den Anlaß zu den erwähnten Spannungsrißkorrosionen gegeben hat, die mit Sicherheit vermieden werden. Hinzu kommt, daß die Löcher im Ofenboden und in der Ofendecke zum Hindurchstecken der Rohre kleiner ausgebildet werden können als bisher. Das hat den Vorteil, daß die öfen gegenüber Falschluft besser abzudichten sind.

Die Verwendung der beschriebenen schweißnahtlosen Flanschverbindung ermöglicht es ferner, die Spiralfedern zur Abstützung der Spaltrohre direkt an den oberen Spaltrohrendcn anzuordnen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, (ü.· Spiralfedern, die die oberen Enden der Spaltrohrc umgeben, einerseits auf einer unteren Federauflageplatte, die unmittelbar auf dem Ofenrahmen aufliegt, und andererseits gegen eine obere Federauflageplatte abzustützen und den Spaltrohrdeckel und den Flanschring mit Bohrungen zu versehen, durch die mehrere, vorzugsweise vier. Regulierschrauben geführt sind, die gegen die obere Federauflageplatte anliegen.

Durch diese äußerst einfache konstruktive Lösung werden die von den Federn ausgeübten Kräfte unmittelbar auf den oberen Ofenrahmen übertragen. Tra-

vttrsen und Gestänge, die bisher für die Aufnahme der Federtöpfe notwendig waren und beim Ein- und Ausbau der Spaltrohre störten und den Platz auf der Ofendecke verengten, können fortfallen. Die Spaltrohre, die sich beim Betrieb der Anlage bis zu 200 mm aus dem Ofen dehnen, erhalten durch die unlcre Federauflageplatte eine exakte Führung; dadurch wird vermieden, daß die Spaltrohre einen Druck auf »Jas feuerfeste Material der Ofendecke ausüben.

Die Erfindung sieht ferner vor, die Bohrungen in dem Flanschring mit einem zu dem Gewinde der Repulierschrauben passenden Gewinde zu versehen. Dadurch ist eine gute Regulierung und Prüfung der Federspannung möglich. Über die Regulierschrauben, die in Kontakt mit der oberen Federplatte und dem Flanschring stehen, können auch während des Betriobs Korrekturen vorgenommen werden.

Um die Federn vor Wärme zu schützen, sieht die Erfindung vor, das aus dem Spaltofen herausragende obere Ende der Spaltrohre mit zwei im Abstand von- ao einander und von den Spaltrohren angeordneten Hülsen zu umgeben, die zwischen der Feder und dem Spaltrohr liegen und die kurzer sind als der Abstand zwischen den Federauflageplatten; dabei ist die eine, vorzugsweise die innere Hülse, an der unteren Kederauflageplatte und die andere an der oberen Federauflageplatte befestigt. Durch den Raum zwischen den Hülsen kann Kühlluft geführt werden, um eine weitere Kühlung des das obere Ende des heißen Spaltrohres umgebenden Raumes zu erreichen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die in das Spaltrohr hineinragenden Rohre zum Zu- und Abführen der Gase von einer Isolierbox umgeben, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der des Spaltrohres, und die an den Spaltrohrdcckcl angeschweißt ist.

Auf der Zeichnung, die einen Schnitt durch den oberen Abschnitt eines Spaltofens zeigt, ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Spaltrohr 1 aus Chrom-Nickel-Stahl sitzt in einer entsprechenden Öffnung der Ofendeckel, deren oberer Ofenrahmen mit 3 bezeichnet ist. In das Spaltrohr I, das ein Stück aus dem Ofen herausragt, ist das Gaszuführungsrohr 4 eingeführt, dessen Querschnitt erheblich kleiner ist als der des Spaltrohres. Das Spaltrohr 1 ist oben mit einem Spaltrohrdeckel 5 verschlossen, der mit einer Nut 6 versehen ist, in die das Rohrende unter Zwischenlegen einer Dichtung eingesetzt ist. In den Spaltrohrdeckel 5 ist konzentrisch das Gaszuführungsrohr 4 eingeschweißt. Außerdem ist am Spaltrohrdecke! 5 eine Isolierbox 7 ebenfalls durch Schweißen befestigt, die das Gaszufiihrungsrohr annähernd auf der ganzen Länge innerhalb des Spaltrohres umgibt und deren Durchmesser etwas kleiner ist als der des Spaltrohres. Die Isolierbox 7 ist unten ve: schlossen; der das Gaszuführungsrohr umgebende Ringraum ist mit isolierendem Material gefüllt.

In eeringem Abstand von dem Ende des Spaltroh res 1 befindet sich eine umlaufende Nut, in die ein passender zweiteiliger Ring8 eingesetzt ist. Dieser wird durch einen Flanschring 9 zusammengehalten, d.., außerdem mit einer Ausnehmung in Richtung auf d;;s Rohrende gegen den Ring anliegt. Der Flanschrinu.9 und der Spaltrohrdeckel 5 sind durch mehrere Schrauben IO verbunden, die über den Umfang verteilt sind, derarl, daß beim Anziehen der Schrauben die Dichtung 6 zusammengepreßt und das Spaltrohr durch eine lösbare dichte Verbindung mit dem GaszulLhiruniisrohr verbunden ist.

Das aus dem Ofen 2 ragende Ende des Spaltrohres 1 ist von einer Spiralfeder H umgeben, die sich ei nerseits auf einer unteren Federauflageplatte 12, die unmittelbar auf dem Ofenrahmen 3 aufliegt, und andererseits an einer oberen Federauflageplatte 13 abstützt. Als untere Führung der Feder dient ein kurzes, auf die untere Federauflageplatte 12 augeschweißtes Rohrstück 14. Zum Schutz der Feder gegen die Wärmestrahlung des warmen Rohrendes sieht die Erfindung zwischen der Feder 11 und dem Spaltrohr 1 zwei Hülsen vor, die im Abstand voneinander und von dem Spaltrohr angeordnet sind. Die innere Hülse 15 ist an der unteren, die äußere Hülse 16 an der oberen Federauflageplatte durch Schweißen befestigt. Beide Hülsen sind kurzer als der Abstand zwischen den Federauflageplatten 12 und 13.

Der Spaltrohrdeckel 5 ist mit mehreren Bohrungen und der Flanschring 9 mit entsprechenden Gewindebohrungen versehen, durch die passende Reguliersdirauben 17 geführt bzw. geschraubt sind, die so lang sind, daß sie einerseits auf die Federauflageplatte 13 stoßen und andererseits ein Stück aus dem Spaltrohrdeckel herausragen. Auf diese Weise stützt sich das Spaltrohr 1 über die Fcderauflageplatten 12 und 13 und die dazwischen liegende Feder 11 sowie den Flanschring 9 und die Regulierschrauben 17 auf der Ofendecke ab und ist praktisch an dieser aufgehängt. Die Federvorspannung kann jederzeit auch während des Betriebs geprüft und durch Verstellen der Schrauben 17 einreguliert werden.

Die Verbindung des Spaltrohres 1 am unteren Ende des Ofens erfolgt in gleicher Weise durch die beschriebene lösbare Flanschverbindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Röhrenspaltofen zum thermischen und/oder katalytischen Spalten von Kohlenwasserstoffen, hei dem die Enden der Spallrohre oben und unten ein Stück aus dein Ofen herausragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltrohre (1) an die Zuführungs- und Abgangsleitungen durch lösbare Flanschverbindungen angeschlossen sind, die aus einem Spaltrohrdeckel (5) mit einer Nut (6). in die das Rohrende unter Zwischenleger, einer Dichtung eingesetzt wird, und in die konzentrisch das Gaszuführurigsrohr oder Gasabzugsrohr (4) eingeschweißt ist, sowie einem Flanschring (9) besieht, der über das Rohrende geschoben ist und mit dem Spaltrohrdeckel (5) lösbar durch Schrauben (10) verbunden ist und beim Anziehen der lösbaren Verbinduni: mit einer Ausnehmung g-'gen einen zweiteiligen Ring (8) gezogen wird, der unterhalb des Rohrendes in einer entsprechenden Nut eingesetzt ist.

2. Röhrenspaltofen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Spaltrohre (1) von Spiralfedern (11) umgeben sind, die sich einerseits auf einer unteren Federauflageplatte (12), die unmittelbar auf dem Ofenrahmcn (3) aufliegt, und andererseits gegen eine obere Federauflagcplatte (13) abstützen, und daß der Spaltrohrdeckel (5) und der Flanschring (9) mit Bohrungen versehen sind, durch die mehrere, vorzugsweise vier Regulierschrauben (17) geführt sind, die gegen die obere Federauflageplatten (13) anliegen.

3. Röhrenspaltofcn nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Spaltofen (2) herausragende obere Ende der Spaltrohre (I) von zwei im Abstand voneinander und von den Spaltrohrcn (I) angeordneten Hülsen umgeben ist, die zwischen der Feder (11) und dem Spaltrohr (1) liegen, von denen die eine (15), vorzugsweise die innere, an der unteren Federauflageplatte (12) und die andere (16) an der oberen Federauflageplatte befestigt ist, und die kurzer sind als der Abstand zwischen den Federauflageplatten.

4. Röhrenspaltofen nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Spaltrohr (1) hineinragenden Rohre zum Zu- und Abführen der Gase von einer Isolierbox (7) umgeben sind, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der des Spaltrohres (1), und die an den Spaltrohrdekkel (5) angeschweißt ist.

Strahlung beheizten Rohren relativ kalt. Es ist daher üb ich die Abschlußflansche aus normalem kohlenstoffstahl mit den Schleudergußrohren aus Chrom-Nickel-Stahl zu verschweißen.

Obwohl für diese Schweißungen vorschriftsmäßige Elektroden verwendet wurden, traten an diesen Stellen interkristalline Spannungsrißkorros^nen auf die zur Undichtigkeit geführt haben. Neben der Explosionsgefahr und dem großen Kostenaufwand fur d , Reparatur aller Spaltrohre waren einige Städte u..,. Industriebetriebe längere Zeit ohne Gas, so daG.η , cn Betrieben die Arbeit teilweise eingestellt «erden