DE2539050A1 - Anordnung von waermeleitungsrohren in einem waermeofen - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Or. F. Assmann - Or. R. Koenigsberger Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Cipi.-lng. *=. Ki'ngseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

TELEFON: SAMMELNR. 22 52 4?

TELEX 529979

TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 01139-809. BLZ 70010080 BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER KTO. NR 397997. BLZ 700 306 OO

β MÜNCHEN 2,

BRAUHAUSSTRASSE 4

6/Li
T050-111

Mitsui Shipbuilding & Engineering Co.Ltd., Tokyo

und
Mitsui Petrochemical Industries Limited, Tokyo, Japan

Anordnung von Wärmeleitungsrohren in einem Wärmeofen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Wärmeleitungsrohren in einem Wärmeofen,wie z.B. in Cracköfen, zur Herstellung von Äthylen.

In einem Wärmeofen sind ein oder zwei Reihen von Wärmeleitungsrohren angeordnet. Das Wärmeleitungsrohr ist zwischen dem Einlaßsammeirohr und dem Auslaßsammeirohr zickzackförmig verlegt, und Brenner sind an den Seitenwänden des Ofens zur Erwärmung des Wärmeleitungsrohres angeordnet. Wenn das Wärmeleitungsrohr in zwei Reihen unterteilt ist, sind die Rohre parallel in zwei Reihen angeordnet, und die Brenner sind an gegenüber-

609815/0847

liegenden Seitenwänden entlang dieser Reihe von Rohren angeordnet. Bei einem solchen Wärmeofen ist es schwierig, die Temperatur des Fluids in jeder Aufheizstufe exakt zu regeln.

Wenn zudem der Ausstoß des Erzeugnisses zunehmen soll, muß eine Anzahl von Einheiten, die aus Wärmeleitungsrohren zusammengesetzt sind, in Längsrichtung des Wärmeofens angeordnet sein. Somit weist ein solcher Wärmeofen einen hohen Platzbedarf auf,und komplizierte Rohrleitungen sind erforderlich.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Anordnung von Wärmeleitungsrohren so auszulegen, daß die oben aufgeführten Nachteile beseitigt sind. Erfindungsgemäß ist die Wärmeleitung in zwei bis drei Leitungswege unterteilt, und die Rohre sind in zwei Reihen in der Strahlungswärme-Leitungszone angeordnet, und die Zweigrohre sind nebeneinanderliegend und wechselweise in jeder Reihe angeordnet und in zwei Gruppen in Wechselfolge unterteilt. Ferner sind die Brenner an der Stirnseite jeder Rohrgruppe angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an bevorzugten AusfUhrungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Anordnung von Wärmeleitungsrohren in einem Wärmeofen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des in Fig. 1 gezeigten Wärmeofens}

Fig. 3 bis 5 sind Draufsichten weiterer bevorzugter Ausführungsformen gemäß der Erfindung; und

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm ein Beispiel der Temperaturverteilung des Fluids in den Wärmeleitungsrohren zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Wärmeofens.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind Strahlungswärmeleitungsrohren drei Leitungswegen 4a, 4b und 4c zugeordnet, die in zwei Reihen angeordnet sind. Das zu erwärmende Fluid wird über ein

609815/0847

Sammelrohr 1 in die drei Strahlungswärmeleitungsrohre 4a,4b und 4c eingespeist und mit Hilfe von mehreren Brennern 5 und 10 erwärmt, die an den Seitenwänden 6 und am Boden 11 des Ofens angeordnet sind. Das erwärmte Fluid tritt an dem Auslaßsammelrohr 2 aus und wird in die nächste Verfahrensstufe gefördert. Die geradlinigen Rohrabschnitte 4 sind miteinander über obere Umkehrbogen und untere Umkehrbogen 8 verbunden. Jedes Rohr ist mit Aufhängungen 9, wie in Fig. 2 gezeigt, hängend gelagert. Eine Anzahl von Brennern mit geringer Leistung sind zur gleich« mäßigen Erwärmung der Strahlunswärmeleitungsrohre angeordnet. Insbesondere sind drei Verzweigungsrohre nebeneinanderliegend angeordnet und so gebogen, daß sie zwei Reihen bilden, wobei die vertikalen geradlinigen Rohrabschnitte in wechselnder Reihenfolge verlaufen. Die geradlinigen Rohrabschnitte der einzelnen Leitungswege sind in mehrere Rohrgruppen 1T, 2T, 7T

gruppiert, wobei jede Gruppe aus drei geradlinigen Rohren besteht, die jeweils einem der Leitungswege zugeordnet sind.

Brenner 1B, 2B, 7B sind vorgesehen, um die einzelnen

Rohrgruppen zu erwärmen. Bei dieser Rohranordnung ist die Höhe der Gesamtanordnung der Rohre für jeden Leitungsweg etwas größer als jene bei einem Leitungsweg bei bekannter Bauart. Somit können die einzelnen Brenner an der Stirnseite der entsprechenden Rohrgruppe angeordnet sein. Die Höhe B der Rohre ist jedoch dieselbe wie bei bekannten Bauarten.

Fig. 3 zeigt eine weitere, bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung mit vier Leitungswegen. Wärmeleitungsrohre 4a, 4b, 4c und 4d sind in zwei Reihen angeordnet und in Gruppen

1T, 2T,. 7T unterteilt. Die Brenner 1B, 2B 7B

sind auf dieselbe Art und Weise angeordnet, wie vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben. Fig. 4 zeigt eine weitere, bevorzugte Ausführungsform mit fünf Leitungswegen und Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit sechs Leitungswegen. In der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.

S09815/0847

Bei der oben beschriebenen Anordnung von Wärmeleitungsrohren und der Anordnung der Brenner kann die Wärmeleitung in ein- und derselben Rohrgruppe leicht geregelt werden, und folglich auch die Temperatur in dem Fluid in den einzelnen Rohren. Fig. 6 zeigt beispielsweise die Temperatur des Fluids in jeder Rohrgruppe. Bei einem Crackofen für Äthylen, um Erzeugnisse mit einer hohen Ausbeute zu erreichen, wie z.B. Äthylen und Propylen vom Ausgangsmaterial, beispielsweise Propan, Butan, Naphtha, Leichtöl und Kerosin, ist es erforderlich, nicht nur die Temperatur am Auslaß des Crackofens zu regeln, sondern ebenfalls die Wärmeverteilung während des Erwärmungsvorganges präzise regeln zu können. Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, kann bei der Anordnung gemäß der, Erfindung die Regelung der Erwärmungstemperatur der StrahlungswärmeIeitungsröhre während des Wärmevorganges einfach erfolgen, so daß hochwertige Erzeugnisse mit hoher Ausbeute erhalten werden. Bei der Anordnung der Wärmeleitungsrohre in drei bis sechs Leitungswege, die von dem Einlaßsammelrohr abzweigen, kann die Verarbeitungskapazität pro Wärmeofen um das 3- bis 1,5-fache im Vergleich zu bekannten Wärmeofen gesteigert werden, die einen einzigen oder zwei Leitungswege und dieselben Rohrabmessungen aufweisen. Auf diese Weise ist in einer Anlage eine geringere Anzahl von Wärmeöfen erforderlich.

609815/0847

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Anordnung von Wärmeleitungsrohren in einem Wärmeofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitungsrohre in mehrere Leitungswege unterteilt sind, die jeweils in zwei Reihen angeordnet sind, daß die Zweigrohre nebeneinanderliegend und in Wechselsfolge in jeder Reihe angeordnet sind und in eine Anzahl von Rohrgruppen in Wechselfolge unterteilt sind, und daß Brenner an derStirnseite jeder Rohrgruppe angeordnet sind.

   609815/0847