DE727841C

DE727841C - Device for monitoring the temperature of heated surfaces, especially pipes

Info

Publication number: DE727841C
Application number: DEB183041D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Hochschwender
Original assignee: BRAUNKOHLE BENZIN AG
Current assignee: BRAUNKOHLE BENZIN AG
Priority date: 1938-05-07
Filing date: 1938-05-07
Publication date: 1942-11-13

Description

Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur von geheizten Flächen, insbesondere Rohren In vielen Fällen ist es notwendig, unter Druck gtehende geheizte Gefäße, insbesondere Rohre, so zu überwachen, daß sie bei einem gegebenen Druck nur bis zu einer gewissen Höchsttemperatur erhitzt werden, um Zerstörungen zu vermeiden.Device for monitoring the temperature of heated surfaces, especially pipes In many cases it is necessary to pressurized heated ones Vessels, especially pipes, to be monitored so that they are at a given pressure can only be heated up to a certain maximum temperature in order to avoid destruction.

Die Notlvendigkeit solcher Überwachung ergibt sich besonders bei unter Druck stehenden Röhrenöfen, wie sie z. B. bei der Behandlung von Kohlenwasserstoffen, sei es zum Zwecke der Destillation, des Spaltens oder auch der Hydrierung, Verwendung finden. Gerade in diesen Fällen ist eine Zerstörung des Rohrwandwerkstoffes unangenehm oder gefährlich, da bei der Zerstörung der Rohre große Mengen brennbarer Flüssigkeiten oder Gase ausströmen und sich entzünden können. Aber auch in den Fällen, in denen nicht brennbare Stoffe in den Rohren erhitzt werden, wie z. B. bei Dampfkesseln, ist eine Überwachung notwendig. Bisher wurde im allgemeinen diese Überwachung dadurch vorgenommen, daß an geeigneten Stellen des Ofens Temperaturmeßvorrichtungen angebracht waren, aus deren Angaben meist.jedoch nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar auf die Rohrwandtemperatur geschlossen werden konnte.The necessity of such monitoring arises particularly in the case of Pressurized tube furnaces, as z. B. in the treatment of hydrocarbons, be it for the purpose of distillation, cleavage or hydrogenation, use Find. In these cases in particular, destruction of the pipe wall material is unpleasant or dangerous, as large quantities of flammable liquids are generated if the pipes are destroyed or gases escape and ignite. But also in those cases where non-flammable substances are heated in the pipes, such as B. for steam boilers, monitoring is necessary. So far, this monitoring has generally been done through this made that attached temperature measuring devices at suitable points in the furnace were, from the details of which mostly, however, not directly, but only indirectly the pipe wall temperature could be closed.

Auch bei Anbringung von Temperaturmeßvorrichtungen an der Rohrwand kann man jedoch die Temperatur nur an einzelnen Stellen messen, ohne daß - dabei die erhitzten: Rohre in. ihrer ganzen Länge überwacht werden können. Es sei z. B. erinnert an die Schlvierigkeiten, welche bei Vorrichtungen zum Spalten von Kohlenwasserstoffen auftreten, falls an einzelnen Stellen der Rohre sich Koksablagerungen bilden. Diese Verkokungen, die nur -cringe Abmessungen zu haben brauchen, können zu "örtlichen Überhitzungen führen und damit zur Zerstörung des Rohres.Also when attaching temperature measuring devices to the pipe wall however, you can only measure the temperature at individual points without - doing so the heated: tubes in. their entire length can be monitored. It be z. B. reminds of the difficulties in splitting devices of hydrocarbons occur if coke deposits form at individual points on the pipes form. This coking, which only need to have -cringe dimensions, can "lead to local overheating and thus to the destruction of the pipe.

Es ist bekannt, unter Druck stehende beheizte Gefäße dadurch vor unzulässigen Temperatur- und damit Drucksteigerungen zu bewahren, daß die Wandung des Gefäßes an einzelnen Punkten als Schmelzsicherung ausgebildet ist, die beim Überschreiten einer gewissen Höchsttemperatur undicht werden und das erhitzte Gut durch die entstandene öffnung austreten lassen. So hat man z. B. in eine öffnung der Wandung einen Pfropfen aus leicht schmelzenden Stoffen eingesetzt, die Wandung durchsetzende Rohre mit Hilfe leicht schmelzender Lote befestigt oder aus leicht schmelzenden Stoffen bestehende rohrförmige Ansätze am zu schützenden Gefäß angeordnet. Es ist weiter bekannt, im Innern von Dampfkesseln dicht an der beheizten Wandung zylindrische Gefäße anzuordnen, welche durch eine Rohrleitung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und deren der beheizten Kessel"vand benachbarte Wandung von pfropfenförmigen Schmelzsicherungen durchsetzt ist, die beim Überschreiten der zulässigen Temperatur undicht werden und dem Dampf die Möglichkeit zum Entweichen geben.It is known to prevent pressurized heated vessels from being permitted To preserve temperature and thus pressure increases that the wall of the vessel is designed as a fuse at individual points, which when exceeded a certain maximum temperature and the heated goods through the resulting let out the opening. So one has z. B. a plug in an opening in the wall Made of easily melting materials, with pipes penetrating the wall With the help of easily melting solders attached or made of easily melting materials tubular lugs arranged on the vessel to be protected. It is further known in the To arrange cylindrical vessels inside steam boilers close to the heated wall, which are in communication with the atmosphere through a pipeline and their the heated boiler "vand the adjacent wall of plug-shaped fuses is penetrated, which become leaky when the permissible temperature is exceeded and allow the steam to escape.

`Allen diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sie erstens nur eine- Überwachung der zu schützenden Fläche an örtlich eng begrenzten Stellen gestatten und zweitens beim Ansprechen dem erhitzten Gut den Austritt ins Freie gestatten, so daß die zu schützende Vorrichtung unverzüglich außer Betrieb genommen werden muß. Dies ist ohne Frage nachteilig.'All these devices have in common that, firstly, they only have one Allow monitoring of the area to be protected at localized locations and secondly, when speaking, allow the heated goods to escape into the open, so that the device to be protected can be taken out of service immediately got to. This is clearly a disadvantage.

Es wurde nun gefunden, daß sich eine sehr gute Überwachung der Temperatur in der Weise durchführen läßt, daß man an der zu überwachenden Fläche entweder gleichmäßig oder in Schraubenlinienform dünne Röhrchen entlang führt, in denen sich ein Gas oder eine Flüssigkeit unter einem solchen Druck befindet, daß das Röhrchen aufreißt, ehe die Temperatur so hoch gestiegen ist, daß das zu schützende Rohr gefährdet ist. Zweckmäßig bestehen die Röhrchen aus einem Werkstoff, dessen Fließgrenze unterhalb der für das Heizrohr zulässigen Temperatur liegt. Die Überwachungsvorrichtung wird zweckmäßig so eingerichtet, daß bei Überschreitung der Fließgrenze des Prüfröhrchens an einem Druckmesser ein starker Druckfall festzustellen bist. Wird .ein solcher Druckabfall festgestellt, so ist dies ein Zeichen für die Bedienungsmannschaft des Ofens, daß die Temperatur an den Wänden der Rohre nahe der Zerstörungstemperatur liegt und daß es notwendig ist, den betreffenden Ofen entweder abzustellen oder die Temperatur zu erniedrigen.It has now been found that the temperature can be monitored very well can be carried out in such a way that you either evenly on the area to be monitored or leads along thin tubes in a helical shape, in which a gas is located or a liquid is under such pressure that the tube ruptures, before the temperature has risen so high that the pipe to be protected is at risk. The tubes are expediently made of a material with a yield point below that the temperature permissible for the heating pipe is. The monitoring device will appropriately set up so that when the flow limit of the test tube is exceeded a severe pressure drop can be detected on a pressure gauge. Will be such a If a pressure drop is detected, this is a sign for the operating team of the Furnace that the temperature on the walls of the pipes is close to the destruction temperature lies and that it is necessary to either turn off the furnace in question or lower the temperature.

Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen gestattet die erfindungsgemäße nicht nur eine Überwachung an einzelnen Punkten. sondern längs beliebig langer Linien. Beim Ansprechen der erfindungsgemäßen Einrichtung tritt auch kein Gut aus dem zu überwachenden Gefäß aus, da seine Wandung nicht durchbrochen ist, so daß es mit den notwendigen Vorsichtsmaßregeln durchaus noch betriebsfähig bleibt.In contrast to the known devices, the inventive not just monitoring at individual points. but along lines of any length. When the device according to the invention responds, no good comes from the monitoring vessel, as its wall is not broken, so that it is with the necessary precautionary measures still remains operational.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Überwachung der Temperatur kann angewendet werden bei Heizkörpern, die entweder elektrisch oder durch Feuergase oder durch Dampf von innen oder von außen geheizt werden, und auch bei Rohren, bei denen die Rohrwand selbst als Widerstandselement für die Heizung benutzt wird. Die Prüfrohre, können aufgelegt oder aufgebunden oder auch aufgeschweißt sein. Sie können hintereina.ndergeschal.tet oder auch, z. B. zum Zwecke einer leichteren Auffindung der Überhitzungsstelle, ganz oder teilweise parallel geschaltet sein.The device according to the invention for monitoring the temperature can be applied to radiators that are either electric or by fire gases or heated by steam from the inside or outside, and also with pipes where the pipe wall itself is used as a resistance element for heating. the Test tubes can be laid on or tied on or also welded on. You can hinterina.ndergeschal.tet or also, z. B. for the purpose of easier retrieval the point of overheating, wholly or partially connected in parallel.

Aus der Zeichnung geht die Art einer Überwachungsanordnung gemäß der Erfindung hervor. In Abb. i sind die zur Temperaturüberwachung dienenden Röhrchen hintereinander und in Abb. 2 parallel geschaltet.The drawing shows the type of monitoring arrangement according to FIG Invention. In Fig. I are the tubes used for temperature monitoring connected in series and in parallel in Fig. 2.

Es bedeuten: i und 3 Druckmesser; 2 ist ein Drosselorgan, und ;l sind die Röhrchen, die zur Überwachung der Temperatur der eigentlichen Heizkörperrohre 5 dienen.The symbols mean: i and 3 pressure gauges; 2 is a throttle device, and; l are the tubes that monitor the temperature of the actual radiator tubes 5 serve.

Der Schnitt A-B durch die Anordnung nach Abb. i zeigt die Anbringung des Prüfröhrchens, das zweckmäßigerweise als Kapillarrohr ausgeführt ist, an einem Heizrohr, wobei das Kapillarrohr am Heizrohr durch Scbweißung angeheftet ist. Beispiel. i In einem durch Widerstandsheizung geheizten Rohr aus legiertem Werkstoff wird eine Mischung von Kohlenwasserstoffen mit Wasserstoff erhitzt unter einem Druck von 28oAtm. und einer Temperatur von 450'. Die Fließtemperatur des Rohrwandwerkstoffes liegt bei 56o'. Das angebrachte Prüfröhrchen von 1,2 mm lichtem Durchmesser und einer Wandstärke von o,3 mm steht unter einem Stickstoffdruck von Zoo Atm. Das Material des Prüfröhrchens hat bei diesem Druck eine Fließgrenze von 52o-. Bei überschreitung der Temperatur von 52o" reißt das Röhrchen auf; es tritt Stickstoff an der Reißstelle aus, und die beiden Druckmesser i und 3 zeigen einen Druckunterschied von 5o Atm. Nach Abstellung des Heizkörpers wird durch Ermittlung der Reißstelle festgestellt, wo die Überhitzung der Wand des Heizkörperrohres stattfand. Beispiel e In einem Spaltofen werden Kohl;enwasserstoffe auf Spalttemperatur unter einem Druck von 3oAtm. erhitzt. Die Spaltröhre haben eine Fließgrenze von 62o°. Das auf der der Hitze am meisten ausgesetzten Seite der Spaltrohre .angebrachte Prüfröhrchen steht unter einem Stickstoffdruck von 32o Atm. und hat eine Fließtemperatur von 56o°. Auch hier wird bei Erreichung seiner Fließtümp:eratur das Röhrchen zerstört, und die Druckanzeige warnt vor der bevorstehenden Zerstörung des Heizrohres.Section A-B through the arrangement according to Fig. I shows the attachment of the test tube, which is expediently designed as a capillary tube, on one Heating tube, whereby the capillary tube is attached to the heating tube by welding. Example. i In a tube made of alloyed material heated by resistance heating a mixture of hydrocarbons with hydrogen heated under pressure by 28oAtm. and a temperature of 450 '. The flow temperature of the pipe wall material is 56o '. The attached test tube of 1.2 mm inside diameter and a wall thickness of 0.3 mm is under a nitrogen pressure of Zoo Atm. The material of the test tube has a yield point of 52o at this pressure. When exceeded the temperature of 52o "tears the tube open; nitrogen comes out at the tear point the end, and the two pressure gauges i and 3 show a pressure difference of 50 atm. To Shutdown of the radiator is determined by determining the tear point where the overheating of the wall of the radiator pipe took place. Example e In a cracking furnace carbohydrates are brought to cracking temperature under a pressure of 30Atm. heated. The split tubes have a yield point of 62o °. That on the heat most exposed side of the can. attached test tube is under nitrogen pressure from 32o Atm. and has a flow temperature of 56o °. Here, too, will be achieved its flow pool: erature destroyed the tube, and the pressure gauge warns of the imminent destruction of the heating pipe.

Claims

I'ATE \ TAN SI'12I, `CHE: i. Device for monitoring the temperature of stingy surfaces, especially pipes, where a pressurized container is leaking when the maximum temperature is exceeded, characterized in that the leaking container from under internal pressure and nv.t a pressure display device there are connected pipes that rest on the surfaces to be monitored, without enforcing them.

2. Device according to claim i, characterized in that that the tubes are made of a material similar to the one prevailing in the tubes Pressure has a lower yield point than the material to be monitored Heat transfer surfaces.