DE1960104A1

DE1960104A1 - Heatable pressure-reactor tube - compressor reactors

Info

Publication number: DE1960104A1
Application number: DE19691960104
Authority: DE
Inventors: Lasch Dipl-Ing Manfred
Original assignee: MASCH U APPBAU GRIMMA VEB
Current assignee: MASCH U APPBAU GRIMMA VEB
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1969-11-29
Publication date: 1970-09-10
Also published as: SU368723A3; DE1960104C3; DE1960104B2

Abstract

The inner tube and heating jacket of a reactor, which consist of various, difficulty weldable materials are joined by means of a circular disc welded to the jacket tube. The face of the disc which is within the circular chamber has a pressure-relieving recess. At the contact surface between the disc and the inner tube, grooves are turned into the outer surface of the inner tube. A split ring is fitted into recesses in the face of the connecting disc opposite the circular chamber.

Description

Beheizbares Reaktorrohr Die Erfindung betrifft ein zu beheizendes, bzw. Heatable reactor tube The invention relates to a to be heated, respectively.

zu kühlendes Höchstdruckreaktorrohr bei Verwendung unterschiedlicher und schwer schweißbarer Werkstoffe für Innenrohr und Heizmantel, das vorwiegend bei der Polymerisation zur Herstellung von Wachsen, Polyäthylenen und Mirathenen in Röhrenreaktoren zum Einsatz koint.ultra-high pressure reactor tube to be cooled when using different and materials that are difficult to weld for inner tubes and heating jackets, mainly in the polymerization for the production of waxes, polyethylenes and mirathenes in tube reactors for use koint.

Es sind Höchstdruckreaktoren bekannt, deren konstruktiver Aufbau folgender ist: Auf dem Innenrohr befindet sich eine mit dem Heizmantel verschweißte Stopfbuchse, die die Funktion der Abdichtung dadurch löst, daß ein temperaturbeständiges Packungsmaterial zwischen eine St§rfbuchsbrille und einem Stopfbuchsdeckel vorgespannt wird.There are extremely high pressure reactors known, the structural design of which is as follows is: On the inner pipe there is a stuffing box welded to the heating jacket, which solves the function of the seal in that a temperature-resistant packing material is pretensioned between a stuffing box gland and a stuffing box cover.

Die Aufnahme der bängsdruckkrufte, die durch Druck zwischen Heizmantel und Innenrohr und durch notwendige Axialkompensatoren hervorgerufen werden, erfolgt über an der Stopfbuchse befestigten Zuganker.The inclusion of the longitudinal compressions caused by pressure between the heating jacket and inner tube and caused by the necessary axial expansion joints via tie rods attached to the stuffing box.

Diese Ausführung hat den Nachteil, daß durch thermische und mechanische Belastungen eine laufende Wartung, d.h., laufendes Nachziehen des Stopfbuchsdeckels erforderlich ist. Des weiteren unterliegt das Packungsiaaterial einem hohen Verschleiß. Der Bertigungsaufwand und die Anordnung derartiger Zuganker an Röhrenreaktoren ist technologisch sehr aufwendig.This design has the disadvantage that by thermal and mechanical Loads of ongoing maintenance, i.e. ongoing tightening of the stuffing box cover is required. Furthermore, the packing material is subject to high wear. The effort and the arrangement of such tie rods on tube reactors is technologically very complex.

Es ist weiterhin ein Doppelrohrapparat bekannt, der dadurch gekenrizeichnet ist, daß die Verbindungsringscheiben auf das Innenrohr mit eingedrehte Rillen aufweisende Dichtflbehen aufgeschrumpft und an das Mantelrohr über eine Schweißverbindung angeschlossen sind.It is also known a double-pipe apparatus which is thereby marked is that the connecting ring disks on the inner tube with screwed grooves The sealing surface is shrunk on and connected to the jacket pipe via a welded joint are.

Bei dieser Konstruktion besteht der Nachteil, daß die Schrunipfverbindung bei hoher Belastung, die sich aus der Vorapannkraft des Kompentators und einer axialen Kraft zusammensetzt, zur Undichtheit neigt und bei Alterung zu axialer Verschiebung führt. Die axiale Kraft resultiert aus der wirksamen Fläche des Kompensators, der Kraft durch die Beaufschlagung der Verbindungsringscheibe mit dem Druck im Ringraum und der Kraft zur Entlastung der Vorspannung der Verbindungsringscheibe, die sich aus der wirksamen Einflußlänge des starr an der Verbindungsringscheibe angeschweißten bSntelrohres ergibt. Die Undichtheit wird insbesondere hervorgerufen durch den starren Anschluß des rvZantelrohres an die Verbindungsringscheibe. Die oben angeführte Belastung führt weiterhin zu einer Verbiegung der Verbindungsringscheibe, was bei starrer Verbindung ein Abheben der Verbindungsringscheibe vom Innenrohr innerhalb des Ringraumes zur Folge hat. Durch die damit einsetzende Auswaschung des Schrumpfsitzes durch das im Ringraum befindliche Medium verliert die Schrumpfung ihre eigentliche Funktion.This construction has the disadvantage that the shrink connection at high loads resulting from the pre-tensioning force of the compensator and an axial one force composed, tends to leak and leads to axial displacement with aging. The axial force results from the effective area of the compensator, the force by applying the pressure in the annular space to the connecting ring washer and the force to relieve the preload of the connecting ring washer, which results from the effective length of influence of the rigidly welded to the connecting ring disc bSntelrohres results. The leakage is caused in particular by the rigid Connection of the rv jacket tube to the connecting ring washer. The burden listed above further leads to a bending of the connecting ring washer, which is more rigid Connection a lifting of the connecting ring washer from the inner tube within the annular space has the consequence. Through the washing out of the shrink fit that started with it the medium located in the annular space loses its actual function as a result of the shrinkage.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung der Abdichtung eines beheizbaren Reaktorrohres, die bei hoher thermischer, statischer und dynamischer Belastung eine im Dampfbereich geforderte Dichtheit gegen Atmosphäre garantiert.The purpose of the invention is to create the seal of a heatable reactor tube, which is at high thermal, static and dynamic Load guarantees the impermeability to atmosphere required in the steam area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch zweckentsprechende konstruktive Ausbildung und Sicherung der Dichtelemente des beheizbaren Reaktorrohres eine Schweißverbindung von Heizmantel mit Innenrohr zu vermeiden.The invention is based on the object by appropriate constructive training and securing of the sealing elements of the heatable reactor tube to avoid a welded connection between the heating jacket and the inner pipe.

Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß an der innerhalb des Ringraumes befindlichen Stirnseite der Verbindungsringscheibe eine Entlastungseindrehung angeordnet ist. Im Bereich der Kontaktflächen Verbindungsringscheibe mit Innenrohr sind auf der Außenfläche des Innenrohres Nuten eingedreht. An der den Ringraum gegenüberliegenden Stirnseite der Verbin-- -- - - - -- - - en - - -- - -dungsringscheibe ist in 31ndrehunr in der VerOlndUngsringscheibe und im Innenrohr ein geteilter Ring angeordnet.This is essentially achieved in that at the within the Annular space located end face of the connecting ring disc a relief rotation is arranged. In the area of the contact surfaces connecting ring washer with inner tube are on the outside surface screwed grooves in the inner tube. At the the end face of the connection opposite the annulus - - - - - - - - en - - - - - The sealing ring disc is in the 31-turn in the sealing ring disc and in the inner tube arranged a split ring.

Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht vor, daß anstelle des geteilten Ringes ein Gewindering auf das Innenrohr geschraubt ist, der mit der Verbindungsringscheibe über Schrauben befestigt ist und daß zwischen Verbindungsringscheibe und Innenrohr eine metallische Weichdichtung und ein Distanzring angeordnet sind.Another embodiment of the invention provides that instead of split ring, a threaded ring is screwed onto the inner tube, which is connected to the connecting ring washer is fastened by screws and that between the connecting ring washer and the inner tube a metallic soft seal and a spacer ring are arranged.

Die gefundene Lösung hat folgende technische Auswirkungen gegenüber dem Stand der Technik; Durch Beaufschlagung des Ringraumes und des Innenrohres mit Druck und Temperatur werden hohe Kräfte hervorgerufen, die 2urch die Konstruktionselemente beherrscht werden. Der elastische Anschluß des Heizmantels an die Verbindungsringscheibe verhindert das Abheben dieser vom Innenrohr innerhalb des Ringraumes. Die Anordnung der Nuten in der Außenfläche des Innenrohres garantiert die erforderliche Dichtpressung an den Kontaktflächen.The solution found has the following technical effects the state of the art; By acting on the annular space and the inner tube with Pressure and temperature create high forces, which are caused by the construction elements be mastered. The elastic connection of the heating jacket to the connecting ring washer prevents it from lifting off the inner tube within the annulus. The order the grooves in the outer surface of the inner tube guarantee the required sealing pressure at the contact surfaces.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist die Anord-ung eines geteilten Ringes, welcher erz unlösbar in Eindrehung/im Rohr und in der Verbindungsringscheibe liegt. Dieser Ring verhindert bei dynamischer Belastung, bei mehrmaliger Be- und Entlastung und bei auftretenden radialen Temperaturgradienten das Verschieben der Verbindurlgsringscheibe in axialer Richtung. Entsprechend der koijstruktiven Ausführung übernimmt der geteilte Ring eine den Belastungen entgegengesetzte auf den Umfang gleichmäßig verteilte otützwirkung.A particular advantage of the solution according to the invention is the arrangement of a split ring, which ore is inseparable from the screwing / in the tube and in the connecting ring washer lies. This ring prevents dynamic loads, repeated loading and Relief and when radial temperature gradients occur, the shifting of the Connecting ring washer in the axial direction. According to the structural design the split ring takes on an opposite load to the circumference evenly distributed support effect.

Die Hauptfunktion des geteilten Ringes werden gern.The main function of the split ring will be liked.

Fig. 2 vom Gewindering in Verbindung mit der metallischen Weichdichtung übernommen. Hierbei entfällt ein Aufschrumpfen der Verbindungsringscheibe.Fig. 2 of the threaded ring in connection with the metallic soft seal accepted. This eliminates the need to shrink the connecting ring disc.

Die sich naturgemäß einstellende Alterung hat auf die Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Lösung keinen nennenswerten Einfluß.The naturally occurring aging affects the functionality the solution according to the invention no significant influence.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig.l: einen Radialschnitt der Dichtelemente einer Abdichtung zwischen Heizmantel und Innenrohr.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. In the accompanying drawing, Fig.l shows a radial section the sealing elements of a seal between the heating jacket and the inner pipe.

Fig.2: eine weitere konstruktive Gestaltung der einzelnen Dichtelemente gem. Fig. 1.Fig. 2: Another structural design of the individual sealing elements according to Fig. 1.

Das beheizbare Reaktorrohr besteht aus einem hochfesten Innenrohr 1 und wird von einem lleizmantel 2 umgeben, wobei sich in dem entstehenden Ringraum 7 ein Heiz- bzw. Kühlmedium befindet. Die Abdichtung des Ringraumes 7 gegen die Atmosphäre bildet eine auf das Innenrohr 1 aufgeschrumpfte Verbindungsringscheibe 3, an deren außerem Umfang ein Heizmantel 2 angeschweißt ist und auf Grund einer Entlastungseindrehung 4 in der Verbindungsringscheibe 3 eine elastische Verbindung mit dem Heizmantel 2 darstellt.The heatable reactor tube consists of a high-strength inner tube 1 and is surrounded by a metal jacket 2, with the resulting annular space 7 is a heating or cooling medium. The sealing of the annular space 7 against the A connecting ring disk shrunk onto the inner tube 1 forms the atmosphere 3, on the outer circumference of which a heating jacket 2 is welded and on the basis of a Relief screw rotation 4 in the connecting ring washer 3 provides an elastic connection with the heating jacket 2 represents.

Im Bereich der Kontakt-flåche Verbindungsringscheibe 3 mit Innenrohr 1 sind in die Außenflache des Innenrohres 1 Nuten 8 eingearbeitet. Gegenüber des Ringes raum/7 ist im Anschluß an die Verbindungsringscheibe 3 ein geteilter Ring 6 angeordnet.In the area of the contact surface, connecting ring washer 3 with inner tube 1 1 grooves 8 are incorporated into the outer surface of the inner tube. Opposite the Annular space / 7 is a split ring following the connecting ring washer 3 6 arranged.

Gemäß Fig. 2 ist anstelle des geteilten Ringes 6 ein Gewindering 11 auf dem Innenrohr 1 aufgeschraubt.According to FIG. 2, a threaded ring 11 is used instead of the split ring 6 screwed onto the inner tube 1.

Dieser Gewindering 11 ist über Schrauben 12 mit der Verbindungsringscheibe 3 verbunden. nur Abdichtung des Ringraumes 7 sind zwischen Innenrohr 1 und Verbindungsringscheibe 3 eine metallische Weichdichtung 9 und ein dazu erforderlicher Distanzring lo angeordnet.This threaded ring 11 is via screws 12 with the connecting ring washer 3 connected. only sealing of the annular space 7 are between the inner tube 1 and the connecting ring washer 3 a metallic soft seal 9 and a spacer ring lo required for this purpose.

itit dem vorliegenden beheizbaren Reaktorrohr wurde eine funktionsbeständige Lösung geschaffen, die den extrem auftretenden Beanspruchungsverhältnissen im Hö chstdruckreakt orenbau gerecht wird.ith the present heatable reactor tube, a functionally stable one became Solution created, the extremely occurring stress conditions in Hö chstdruckreakt orenbau meets.

Claims

1. Heatable reactor tube when using different and heavy weldable materials for inner pipe and heating jacket, the connection between both by a connecting ring washer shrunk onto the inner tube, which is welded to the jacket pipe, there is, characterized in that. at the inside the annular space (7) located face of the connecting ring disc (3) a relief turning (4) is arranged, wherein in the area of the contact surface Connecting ring washer (3) with inner tube (1) on the outer surface of the inner tube (1), i.e. in the stress-relieved area of the inner tube (1), grooves (8) are screwed in and that on the end face of the connecting ring disk opposite the annular space (7) (3) in recess (5) of the connecting ring washer (3) and the inner tube (1) split ring (6) is arranged.

2. Heatable reactor tube according to claim 1, characterized in that that instead of the split ring (6) a threaded ring (11). the inner tube (1) is screwed, which is attached to the connecting pulley (3) via screws (12) is and that between the connecting ring disc (3) and the inner tube (1) a metallic Soft seal (9) and a spacer ring (lo) are arranged.