DE1960104C3

DE1960104C3 - Double tube reactor

Info

Publication number: DE1960104C3
Application number: DE19691960104
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Ddr 9000 Karl-Marx-Stadt Lasch
Original assignee: VEB MASCHINEN- und APPARATEBAU GRIMMA DDR 7240 GRIMMA
Current assignee: VEB MASCHINEN- und APPARATEBAU GRIMMA DDR 7240 GRIMMA
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1969-11-29
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE1960104B2; SU368723A3; DE1960104A1

Description

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 kommt.The 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. i.e., continuous tightening of the stuffing box cover is required. Furthermore, the packing material is subject to high wear. The manufacturing effort and the arrangement of such tie rods on tubular 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 si nil.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 connected via a welded joint.

Bei dieser Konstruktion besteht der Nachteil, daß die Schrumpfverbindung bei hoher Belastung, die sich aus der Vorspannkraft des Kompensator und einer axialen Kraft zusammensetzt, zur Undichilheit 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 Mantelrohres ergibt Die Undichtheit wird insbesondere hervorgerufen durch den starren Anschluß des Mantelrohres 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 AuswaschungThis construction has the disadvantage that the shrink connection tends to become impervious when subjected to high loads, which is composed of the pretensioning force of the compensator and an axial force, and leads to axial displacement when it ages. The axial force results from the effective area of the compensator, the force due to the loading of the connecting ring washer with the pressure in the annular space and the force to relieve the preload of the connecting ring washer, which results from the effective length of influence of the jacket pipe that is rigidly welded to the connecting ring washer caused in particular by the rigid connection of the jacket tube to the connecting ring washer.
The above-mentioned load also leads to a bending of the connecting ring disk, which in the case of a rigid connection results in the connecting ring disk lifting up from the inner tube within the annular space

ίο des Schrumpfsitzes durch das im Ringraum befindliche Medium verliert die Schrumpfung ihre eigentliche Funktion.ίο the shrink fit through the one located in the annulus 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 of avoiding a welded connection between the heating jacket and the inner pipe by means of an appropriate structural design and securing of the sealing elements of the double tube reactor.

Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß an der innerhalb des Ringraumes befindlichen Stirnseite der Verbindungsringscheibe eine Entlastungseindrehung angeordnet istThis is achieved essentially in that on the end face located within the annular space the connecting ring disk 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.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßenBy applying pressure and temperature to the annular space and the inner pipe, high forces are generated which are controlled by the construction elements. The elastic connection of the heating jacket to the connecting ring disc prevents it from lifting off the inner pipe within the annular space. The arrangement of the grooves in the outer surface of the inner tube guarantees the required sealing pressure on the contact surfaces.
A particular advantage of the invention

♦5 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.♦ 5 solution 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.

w 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 dasw The double tube reactor consists of a high-strength Inner tube 1 and is surrounded by a heating jacket 2, with a Heizbzw in the resulting annular space 7. Coolant is located. The sealing of the annular space 7 against the atmosphere forms one on the

*>^r> Innenrohr t aufgeschrumpfte Verbindungsringscheibe 3, an deren äußerem Umfang ein Heizmantel 2 angeschweißt ist und auf Grund einer Entlastungseindrehung 4 in der Verbindungsringscheibe 3 eine*> ^r > inner tube t shrunk-on connecting ring disk 3, on the outer circumference of which a heating jacket 2 is welded and due to a relief screwing 4 in connecting ring disk 3 a

elastische Verbindung mit dem Heizmantei 2 darstelltrepresents elastic connection with the heating jacket 2

Im Bereich der Kontaktfläche Verbindungsringscheibe 3 mit Innenrohr 1 sind in die Außenfläche des Innenrohres 1 Nuten 8 eingearbeitet Gegenüber des Ringraumes 7 ist im Anschluß an die Veriiindungsringscheibe 3 ein geteilter Ring 6 angeordnetIn the area of the contact surface connecting ring washer 3 with inner tube 1 are in the outer surface of the Inner tube 1 grooves 8 incorporated Opposite the annular space 7 is in connection with the Veriiindungsringscheibe 3 a split ring 6 is arranged

Mit dem vorliegender. Doppelrohrreaktor wurde eine funküonsbeständige Lösung geschaffen, die den extrem auftretenden Beanspruchungsverhältnissen im Höchstdruckreaktorbau gerecht wird.With the present. Double tube reactor, a radio-stable solution was created that the extremely the stress conditions occurring in the construction of extremely high pressure reactors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Double tube reactor in which different and Difficult to weld materials are used for the inner pipe and heating jacket, the connection between the two pipes by a connecting ring washer shrunk onto the inner pipe, which is welded to the jacket pipe, is produced and in the area of the contact surface Grooves are screwed in between the connecting ring washer with the inner tube, thereby characterized in that on the end face of the connecting ring disk located within the annular space (7) (3) a relief rotation (4) is arranged that the grooves (8) on the Outer surface of the inner tube (IJl, i.e. in the low-stress 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 Connection ring washer (3) and in the inner tube (1)