DE7025109U - Demontierbare russerzeugungsvorrichtung. - Google Patents

Description

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Dipi.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseisen - Dr. F. Zünglein Jim.

PATENTANWÄLTE

German 0 20 442
US. 0 19 662
40/m

Phillips Petroleum Company Bartlesville OkIa./USA

<f Demontierbare Russerzeugungsvorrichtunir y,

Die Erfindung betrifft eine demontierbare Russerzeugungsvorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung, die besonders zur Erzeugung großer Russteilchen geeignet ist.

Bei der Erzeugung von Russ mit großer Teilchengröße erwies es sich als wesentlich, eine Vorrichtung von unüblich großem Durchmesser zu verwenden", um niedrige Geschwindigkeiten beim Durchtritt durch die Verbrennungs- oder Reaktionszone zu erhalten. Infolge der großen Abmessungen der Vorrichtung und der verwendeten hohen Temperaturen entstanden damit jedoch Schwierigkelten mit der thermischen Ausdehnung. Die erfindungsgemäße Russerzeugungsvorrichtung beseitigt diese Schwierigkeiten.

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Eine erfindungsgemässe Russerzeugungsanlage enthält eine Vielzahl von Reaktionszonen aus feuerfesten Wänden. Die Anlage besitzt oben an ihrem einen Ende einen abnehmbaren Deckel mit Einlassen für Verbrennungszusatzstoffe und an ihrem entgegengesetzten Ende einen Auslass für das Endprodukt. Die feuerfesten Wände der Reaktionszone und der Abkühlzone sind vergiessbar mit den feuerfesten Wänden der Rohstoffzuführungszone konstruiert, die aus vorgeformten, feuerfesten Teilen besteht. Der abnehmbare Deckel der Rohstoffzuführungszone enthält eine Vielzah¹ von Schichten aus feuerfestem Material, die eine aufgehängte Deckenkonstruktion bilden.

Beim Betrieb von Russerzeugungsanlagen wurde gefunden, dass mit den¹. Erreichen eines Durchtritts mit geringer Geschwindigkeit eine Neigung zur Hochtemperaturzersetzung des Teils der Anlage verbunden ist, in den die Verbrennungszusatzstoffe eingeleitet werden. Dieses Problem wird durch die erfindungsgemässe Anlage gelöst, die eine neue Konstruktion mit einem hohen Grad von Beweglichkeit der Teile verbindet, die von der Ausdehnung durch die hohe Temperatur getroffen sind.

Im folgenden wird die erfindungsgemässe Anlage anhand der beiliegenden Zeichnungen in einer beispielsweisen Ausführungsform erläutert.

Figur 1 zeigt einen Aufriss der erfindungsgemässen Russerzeugung sanl age.

Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Figur 1. Figur 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Figur 1. Figur 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Figur 1.

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Figur 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Figur 1.

Figur 1 zeigt eine Russerzeugungsanlage 1 mit einer äusseren Schale 2, die axial aneinander anschliessend eine Rohstoffzuführungszone 3, eine Reaktionszone 4, eine Abkühlzone 5 und ein Auslassrohr 6 enthält.

Die Rohstoffzuführungszone 3 ist mit einem Deckel 7 ausgestattet, der mit Brenner oder Ölzuführungsöffnung 8 und Öffnung 9 versehen ist. Die Wand Io der Zone 3 ist mit Einlassöffnungen 11 versehen.

i?io Abkühl zone 5 ist mit einer Vielzahl von Einlassöffnungen 12 für Abkühlmittel versehen, die in jeder geeigneten Höhe diametral angeordnet sind.

Die Wand 13 der Zone 4 und die Wand 14 der Zone 5 sind in drei Schichten aus geeignetem feuerfesten Material zusammengesetzt. Die äussere Schicht 15, die an die äussere Schale 2 anliegt, reicht von der Zone 3 bis zum Auslassstutzen und ist für Temperaturen von Io38 C. geeignet. Sie wird an der Innenseite der Schale 2 mit Hilfe von angeschweissten Stiften 4o und einem sich zwischen den Stiften befindenden Netz 6o wie in Figur 1 und 5 gezeigt - gehalten.

An die Schicht 15 liegt in den Wänden 13 und 14 eine vergiessbare Isolierung 16 an, die für eine maximale Betriebstemperatur von 1538° C. geeignet ist. Die innere Schicht 17 ist für einen Betrieb bis zu 176o C. geeignet. Zur Befestigung zwischen den äusseren und inneren Schichten sind feuerfeste Verankerungen 18 vorgesehen, die an ihrem einen Ende mit der Innenwand der Stahlschale 2 verschweisst sind und versetzt angeordnet sind, wie in Figur 1 gezeigt.

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In der Nähe des Bereiches der Zone 6, im Bereich der Abkühlung und an der Stelle, wo sich die Wände nach innen biegen, um das Auslassrohr 6 zu bilden, werden die Schichten 16 und 17 durch eine einzelne Schicht Ί1 aus vergiess= barem Isolationsmaterial ersetzt, die für Temperaturen bis 165o° C. geeignet ist.

Die an der äusseren Schale 2 befestigten feuerfesten Verankerungen 18, die die Schichten 16 und 17 in ihrer Lage halten/ sind für einen Betrieb bei etwa 17oo C. geeignet.

Um zur Zone 5 Zugang zu haben, wie die Öffnungen 1? für Abkühlir.ittel, durchdringen keramische Röhren 42 die Wände der Anlage, die eine zulässige Betriebstemperatur von etwa 179o° C. haben.

Die Konstruktion der Zone 3 unterscheidet sich merklich von der von Zone 4 und Zone 5.

Eine Lage von verkeilten Ziegeln 19, die mit ihrer Längsachse "!senkrecht"zur Längsachse der Anlage angebracht sind, trennt Zone 3 und Zone 4, wie in Figur 4 gezeigt. Diese Ziegel 19 haben eine Betriebstemperatur von etwa 176o C. und sind auf eine Länge geschnitten, die gleich ist der Dicke der daraufgesetzten Wand Io in der Zone 3 und der darunterliegenden Wand 13 der Zone 4. Sie werden auf der Wand 13 der Zone 4 durch einen Stützring 61 getragen, der auf E ckplatten 2o sitzt, wobei ein Winkelring 52 auf den Ziegeln 19 angebracht ist, um ihr Festhalten zu erleichtern. Die Wand Io der Zone 3 wird durch die Ziegel 19 getragen. Diese Wand besteht aus einer äusseren Schicht 25, aus Isoliermaterial für Io4o° C, einer mittleren Schicht 26 aus isolierenden feuerfesten Ziegeln für 154o C. und

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einer inneren Schicht 27 aus feuerfesten Ziegeln für 176o° C. Die mitt
sind gleich dick.

176o° C. Die mittlere Schicht 26 und die innere Schicht 27

Die Öffnung 11 durch die Wand Io wird hergestellt, indem man das vergiessbare Isolationsmaterial 43 der Zwischenwand um eine die Wand durchdringende Rohrform giesst und anschliessend die Form entfernt. Die so entstehende Zugangsöffnung zeigt Figur 3. Die äussere Form 44 in der Nähe der Öffnung 11 ist ein Isolationsblock für Io4o C, die innere Form 45 ist vorgegossen, und die Zwischenwand 43 ist aus vergiessbarem Isolationsmaterial für 154o C. hergestellt.

Der Abschlussteil der Zone 3 besteht aus einer aufgehängten Deckenkonstruktion. Die mittlere Schicht 26 der Zone 3 ragt über die innere Schicht 27 hinaus und bildet ein zurückspringendes Teil, in welches das Auflageteil 29, das die innere oder Auflageschicht des Deckels 7 bildet, passt. Diese Auflageschicht 29 besteht aus vergiessbarem, feuerfesten Material mit einer maximal zulässigen Betriebstemperatur von 1816 C. Sie sitzt auf einem Isolationsring 46 für 148o C, der auf der inneren Schicht 27 angebracht ist. Sie wird von der vergiessbaren Zwischenschicht 3o durch feuerfeste Aufhänger für 17oo C. Betriebstemperatur gehalten, die wiederum an der äusseren Deckplatte 47 des Deckels 7 befestigt sind. Insoweit als die Zwischenschicht 3o und die Auflageschicht 29 einzeln gegossen und sonst nicht miteinander verbunden sind, bildet die Auflageschicht 29 eine aufgehängte Decke, die sich, wenn nötig, frei ausdehnen kann und die eine Undichtigkeit an der Fuge 32 zwischen der Auflageschicht 29 und der Zwischenschicht 26 der Zone 3 und zwischen der senkrechten Kante 28 der Auflageschicht 29 and der Zwischenschicht 26 verhindert. Die Zwischenschicht 3o wird mit Hilfe von Verankerungen 33 getrennt von der äusseren Deckplatte 47 gehalten, wobei beide

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die Aufhänger 31 und die Veranke: .igen 33 an der Unterseite des Deckels 7 befestigt sind und wcb^pi. eine Schicht von verciessbarem, feuerfesten Material 48, das für Io38 C. geeignet ist, zwischen die Schicht 3o und den Deckel 7 gebracht wird.

Wie schon erwähnt, ist die innere Schicht 27 der Wand Io der Zone 3 aus feuerfesten Ziegeln für 176o C. hergestellt. Unter Betriebsbedingungen dehnt sie sich nach oben aus, wobei sie den Ring 46 fest gegen das Auflageteil 29 drückt und so eine lecksichere Dichtung zwischen Zone 3 und ihrem Abschlussteil bildet.

Der Grad der Ausdehnung der inneren Schicht 27 ist von erheblicher Bedeutung für die Erleichterung der Ausbildxmg dieser lecksicheren Dichtung unter Betriebsbedingungen mit erhöhter Temperatur. Deshalb besteht die innere Schicht 27 aus Ziegeln mit einer vergleichsweise dichten Struktur und mit einem niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, aber mit einem Ausdehnungskoeffizienten, der im Vergleich zu dem der vergiessbaren Isolation 17 in den Zonen 4 und 5 hoch ist. Dementsprechend wird die Höhe der Zone 3 zur Begrenzung der Ausdehnung der Wand 27 minimal gehalten, damit der Grad der Ausdehnung der Wand 27 mit beträchtlicher Genauigkeit vorausgesagt werden kann. Die Höhe der Zone 3 wird hauptsächlich durch die Flammencharakteristik der in ihr durchgeführten Verbrennung bestimmt. Es wurde festgestellt, dass eine Zonenhöhe von etwa 1,2 m diesen Anforderungen genügt, ohne Rücksicht auf die Höhe der übrigen Teile des Ofens oder auf dessen Gesamthöhe.

Die Konstruktion aus einem Stück dieses ausdehnbaren Deckelteils erlaubt nicht nur die Ausdehnung der feuerfesten Schicht 29 unter Betriebsbedingungen, sondern erlaubt auch das Entfernen des angeflanschten Deckels 7 und der damit verbundenen

feuerfesten Teile als eine Einheit. Zusätzlich wire die Aufhängung der Auflageschicht 29 nicht nur durch die Aufhänge*· 31 und den Deckel 7 getragen, sondern wird auch xch durc-. die Wand Io der Zone 3 gestützt. Die Zuführv-_:r. <■ ·,."■ ei=·
Öffnung 9 des Deckels 7 werden vorteilhaft ei: 3 « rv~:^r
röhrenförmigen Öffnungen 49 und 5o hergestellt, um a. :. die vergiessbaren Materialien, die die Deckelschichten 29, 3o und 48 bilden, gegossen werden.

Claims (1)

1. ■- a -

   Schutzansprüche

   Demontierbari,

   Russerzev'v .r'^vorrichtung mit einer Rohstoffzuführungszone, ei>. Reaktionszone und einer Abkühlzone, die koaxial aneinander anschließen, wobei die Anlage von feuerfesten Wänden umschlossen und mit Verbrennungszusatz-Stoff-Einlassen versehen ist, die mit der RohstoffzufUhrungszone in Verbindung stehen, und mit einem Endproduktauslaßrohr, das mit der Abkühlzone in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Wände aus einer Vielzahl von Schichten aufgebaut sind, wobei wenigstens zwei innere ^r ichten der Reaktionszone und der Abkühlzone aus vergießbarem Isolationsmaterial gebildet sind und wenigstens zwei innere Schichten der Rohstoffzuführungszone aus vorgeformten, feuerfesten Teilen bestehen.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohst off zuführungs zone mit einem abnehmbaren Abschluß ver- I sehen ist, der eine Vielzahl von Schichten aus vergießbarem, ; feuerfestem Material enthält, wobei die innerste dieser ; Schichten an einer anderen aufgehängt ist, mit der nächsten anschließenden Schicht dieses Abschlusses nicht verbunden | ist, und wobei die periphere Randfläche dieser innersten Schicht auf einem feuerfesten Ring sitzt, der auf dem oberen Ende der innersten Schicht aus vorgeformten, feuerfesten Teilen in der"RohstoffZuführungszone liegt und eine Dichtung bildet.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ι daß die inneren Schichten der Rohst off zuf ührungs zone auf waagerecht angebrachten Ziegeln lagern, die an einem äußeren j Teil der Wand der Anlage befestigt sind.

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