Claims (1)
Patentanspruch:Claim:
Doppelrohrreaktor, bei dem unterschiedliche und schwer schweißbare Werkstoffe für Innenrohr und
Heizmantel verwendet werden, die Verbindung zwischen beiden Rohren durch eine auf das
Innenrohr aufgeschrumpfte Verbindungsringscheibe, die mit dem Mantelrohr verschweißt ist,
hergestellt ist und im Bereich der Kontaktfläche zwischen der Verbindungsringscheibe mit dem
Innenrohr Nuten eingedreht sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der innerhalb des
Ringraumes (7) befindlichen Stirnseite der Verbindungsringscheibe (3) eine Entlastungseindrehung (4)
angeordnet ist, daß die Nuten (8) auf der Außenfläche des Innenrohres (1), d. h. im spannungsarmen
Gebiet des Innenrohres (1) eingedreht sind und daß an der dem Ringraum (7) gegenüberliegenden
Stirnseite der Verbindungsringscheibe (3) ein geteilter Ring (6) unlösbar in Eindrehungen (5) in der
Verbindungsringscheibe (3) und im Innenrohr (1) liegtDouble tube reactor in which different and difficult to weld materials for the inner tube and
Heating jacket can be used, the connection between the two pipes through one on the
Inner tube shrunk-on connecting ring washer that is welded to the jacket tube,
is made and in the area of the contact surface between the connecting ring washer with the
Inner tube grooves are screwed in, characterized in that the inside of the
Annular space (7) located face of the connecting ring disc (3) a relief rotation (4)
is arranged that the grooves (8) on the outer surface of the inner tube (1), d. H. in the low tension
Area of the inner tube (1) are screwed in and that on the opposite of the annular space (7)
Front side of the connecting ring disc (3) a split ring (6) inextricably linked in grooves (5) in the
Connecting ring washer (3) and in the inner tube (1)
Die Erfindung betrifft einen zu beheizenden bzw. zu kühlenden Doppelrohrreaktor bei Verwendung unterschiedlicher
und schwer schweißbarer Werkstoffe für Innenrohr und Heizmantel, der vorwiegend bei der
Polymerisation zur Herstellung von Wachsen, Hochdruck-Polyäthylenen und Copolymerisaten in Röhrenreaktoreinheiten
zum Einsatz kommtThe invention relates to a double-tube reactor to be heated or to be cooled using different ones
and materials that are difficult to weld for inner tubes and heating jackets, which are mainly used in
Polymerization for the production of waxes, high-pressure polyethylenes and copolymers in tubular reactor units
is used
Es sind Höchstdruckreaktoren bekannt, deren konstruktiver
Aufbau folgender ist:There are extremely high pressure reactors known, their more constructive
Structure is as follows:
Auf dem Innenrohr befindet sich eine mit dem Heizmantel verschweißte Stopfbuchse, die die Funktion
der Abdichtung dadurch löst, daß ein temperaturbeständiges Packungsmaterial zwischen eine Stopfbuchsbrille
und einem Stopfbuchsdeckel vorgespannt wird.On the inner pipe there is a stuffing box welded to the heating jacket, which performs the function
the seal is released by placing a temperature-resistant packing material between a gland follower
and a stuffing box cover is biased.
Die Aufnahme der Längsdruckkräfte, die durch Druck zwischen Heizmantel und Innenrohr und durch
notwendige Axialkompensatoren hervorgerufen werden, erfolgt über an der Stopfbuchse befestigten
Zuganker.The absorption of the longitudinal compressive forces created by pressure between the heating jacket and the inner pipe and through
Axial expansion joints that are necessary are created by means of them attached to the stuffing box
Tie rod.
Die 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
Packungsmaterial einem hohen Verschleiß. Der Fertigungsaufwand und die Anordnung derartiger Zuganker
an Röhrenreaktoren ist technologisch sehr aufwendig.The design has the disadvantage that thermal and mechanical loads cause an ongoing
Maintenance, d. h, continuous tightening of the stuffing box cover is required
Packing material is subject to high wear. The manufacturing effort and the arrangement of such tie rods
on tube reactors is technologically very complex.
Es ist weiterhin ein Doppelrohrapparat bekannt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verbindungsringscheiben
auf das Innenrohr mit eingedrehte Rillen aufweisende Dichtflächen aufgeschrumpft und an das
Mantelrohr über eine Schweißverbindung angeschlossen sind.It is also known a double pipe apparatus, which is characterized in that the connecting ring disks
shrunk onto the inner tube with screwed-in grooves having sealing surfaces and attached to the
Jacketed pipe are connected via a welded joint.
Bei dieser Konstruktion besteht der Nachteil, daß die Schrumpfverbindung bei hoher Belastung, die sich aus
der Vorspannkraft des !Compensators und einer axialen Kraft zusammensetzt, zur Undichtheit neigt und bei
Alterung zu axialer Verschiebung führt. Die axiale Kraft resultiert aus der wirksamen Fläche des Kompensator,
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 desWith this construction there is the disadvantage that the shrink connection at high load, which results from
the preload force of the! Compensator and an axial force, tends to leak and at
Aging leads to axial displacement. The axial force results from the effective area of the compensator,
the force due to the pressure in the annular space and the force acting on the connecting ring washer
to relieve the bias of the connecting ring washer, which results from the effective length of influence of the
starr an der Verbindungsxingscheibe angeschweißten Mantelrohres ergibt Die Undichtheit wird insbesondere
hervorgerufen durch den starren Anschluß des Mantelrohres an die Verbindungsringscheibe.The jacket pipe welded rigidly to the connecting disc results in the leakage being in particular
caused by the rigid connection of the jacket pipe to the connecting ring washer.
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.The above-mentioned load also leads to a bending of the connecting ring washer, which leads to
rigid connection a lifting of the connecting ring washer from the inner tube within the annular space to
The result is that the shrink fit is washed out by the seat in the annular space
Medium, the shrinkage loses its actual function.
Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung der Abdichtung eines Doppelrohrreaktors, der bei
hoher thermischer, statischer und dynamischer Belastung eine im Dampfbereich geforderte Dichtheit gegen
Atmosphäre garantiertThe purpose of the invention is to create the seal of a double tube reactor which is used in
high thermal, static and dynamic load, a tightness required in the steam area against
Atmosphere guaranteed
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch zweckentsprechende konstruktive Ausbildung und
Sicherung der Dichtelemente des Doppelrohrreaktors eine Schweißverbindung von Heizmantel mit Innenrohr
zu vermeiden.The invention is based on the object by appropriate structural training and
Securing the sealing elements of the double tube reactor a welded connection between the heating jacket and the inner tube
to avoid.
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß an
der innerhalb des Ringraumes befindlichen Stirnseite der Verbindungsringscheibe eine Entlastungseindrehung
angeordnet istThis is essentially achieved in that on
the end face of the connecting ring disc located within the annular space a relief rotation
is arranged
Auf der Außenfläche des Innenrohres, d.h. im spannungsarmen Gebiet des innenrohres sind Nuten
eingedreht An der dem Ringraum gegenüberliegenden Stirnseite der Verbindungsringscheibe liegt ein geteilter
Ring unlösbar in Eindrehungen in der Verbindungsringscheibe und im Innenrohr.There are grooves on the outer surface of the inner pipe, i.e. in the low-stress area of the inner pipe
screwed in On the end face of the connecting ring disc opposite the annular space there is a split
The ring cannot be detached from the grooves in the connecting ring disc and in the inner tube.
Die gefundene Lösung hat folgende technische Auswirkungen gegenüber dem Stand der Technik:The solution found has the following technical effects compared to the state of the art:
Durch Beaufschlagung des Ringraumes und des Innenrohres mit Druck und Temperatur werden hohe
Kräfte hervorgerufen, die durch 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.By applying pressure and temperature to the annular space and the inner tube, high
Forces caused that are controlled by the construction elements. The elastic connection of the
Heating jacket on the connecting ring disc prevents it from lifting off the inner tube inside the
Annulus. The arrangement of the grooves in the outer surface of the inner tube guarantees the required
Sealing pressure on the contact surfaces.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist die Anordnung eines geteilten Ringes,
welcher unlösbar in Eindrehungen 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 Verbindungsringscheibe in axialer Richtung. Entsprechend der konstruktiven
Ausführung übernimmt der geteilte Ring eine den Belastungen entgegengesetzte auf den Umfang gleichmäßig
verteilte Stützwirkung.A particular advantage of the solution according to the invention is the arrangement of a split ring,
which is inextricably located in grooves in the pipe and in the connecting ring washer. This ring prevents
with dynamic loading, with repeated loading and unloading and with occurring radial temperature gradients
moving the connecting ring washer in the axial direction. According to the constructive
Execution, the split ring takes on an evenly opposite load on the circumference
distributed support.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen
Zeichnung wird ein Radialschnitt der Dichtelemente einer Abdichtung zwischen Heizmantel und Innenrohr
gezeigt.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the associated
The drawing shows a radial section of the sealing elements of a seal between the heating jacket and the inner pipe
shown.
Der Doppelrohrreaktor besteht aus einem hochfesten Innenrohr 1 und wird von einem Heizmantel 2 umgeben,
wobei sich in dem entstehenden Ringraum 7 ein Heizbzw. Kühlmedium befindet. Die Abdichtung des
Ringraumes 7 gegen die Atmosphäre bildet eine auf das Innenrohr 1 aufgeschrumpfte Verbindungsringscheibe
3, an deren äußerem Umfang ein Heizmantel 2 angeschweißt ist und auf Grund einer Entlastungseindrehung
4 in der Verbindungsringscheibe 3 eineThe double tube reactor consists of a high-strength inner tube 1 and is surrounded by a heating jacket 2,
wherein in the resulting annular space 7 a Heizbzw. Coolant is located. The sealing of the
Annular space 7 against the atmosphere forms a connecting ring disk shrunk onto the inner tube 1
3, on the outer circumference of which a heating jacket 2 is welded and due to a relief rotation
4 in the connecting ring washer 3 a