DE806790C

DE806790C - Roehrenofen mit Waermeaustauscher fuer hohe Drucke und hohe Temperaturen

Info

Publication number: DE806790C
Application number: DEP33438A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Berger; Wilhelm Mayer; Dipl-Ing Walter Witschakowski
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-02-06
Filing date: 1949-02-06
Publication date: 1951-06-18

Description

Bei Ausführung chemischer Reaktionen in strömenden Medien unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen ist es üblich sowohl das Reaktionsgefäßm un virkuegebdeb Falle ein Röhrenbündel, als auch den oder die Wärmeaustauscher, die eloenfalls aus einem Röhrenbündel bestehen könnenm, in einem gemeinsamen Druckgefäß unterzubringe. Diese Anordnung erfordert eine Unterteilung des Hochdruckrunmes in einen für das Reaktionsgefäß und einen für den oder die Wärmeaustauscher bestimmten Teil. ü)ie Trennung beider Teile voneinander geschieth, falls in beiden Fällen Röhrenbündel verwendet werden, druch sogenannte Rohrböden, von denen jeweils einer das Reaktionsgefäß und einer den Wärmeaustauscher abschließt.
Die Führung der Reaktionsgase und Dä,[ft erfordert eine Verbindung des Rohrbodens des Reaktionsgefäßes mit demjenigen des Wärmeaustauschers, die am besten mittels Rohrstücken erfolgt, zweckmäßig mittels eines einzigen, entsprechen weiten Rohrstückes. Bisher waren diese Rohrstücke an einem Ende mit dem rohrboden des Reaktionsgefäßes fest verschraubt oder verschweißt und am anderen Ende mit dem Wärmeaustauscherrohrboden mittls Stopfbüchse verbunden. Diese Verbindung mittles Stopfbüchse war wegen der Wärmeausdehnung notwendig. Aus dem gleichen Grunde waren auch die Reaktionsrohre an einem Ende mittels Stopfbüchsen im Rohrboden befestigt.
Diese Stopfbüchsen geben zu erheblichen Betriebsschwierigkeiten Veranlassung, da das Packungsmaterial bei den hohen Temperaturen siene Elastizität verliert und einschrumpft, wodurch Undichtheiten und Gaskurzschlüssen innerhalb des Ofens auftreten, welche dessen Leistung erheblich herabsetzen. Außerordentlich nachteilig ist auch, daß die Stopfbüchsen an unzugänglichen Stellen liegen und deshalb nicht ohne weiteres nachgezogen werden können.
Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Schwierigkeiten behoben werden, wenn man l>ei Röhrenöfen mit Wärmeaustauschern für hohe Drucke und hohe Temperaturen in gemeinsamem Druckraum, insbesondere zur Ausführung chemischer Reaktionen, die Stopfbüchsen der Verbindungsstücke zwischen Röhrenöfen und Wärmeaustauscher, vor allem an unzugänglichen Stellen, durch eine gasdichte starre Schraub- oder Schweißverbindung ersetzt und die erforederliche Elastizität durch dehnungsfähige Verbindungsstücke erzielt.
»as dehnungsfähige Verbindungsstück kann z. B. ein Rohrstutzen sein, der als gewelltes Rohr ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist die Unterbrechung des Verbindungsrohres und Zwischenschaltung einer gewellten und daher dehnungsfähigen Schraub- oder Schweißverbindung aus dauerdehnungsfähigem, gegen hohe Temperaturen und chemischen Angriff beständigem Werkstoff, insbesondere hochlegierten Chromstählen oder austenitischen Stählen.
Die Erfindung sei an Hand der Abb. 1 bis 3 näher erläutert: A ist der Reaktionsteil, b ist der Wärmeausauscherteil der Ofeneinheit und C ist deren gemeinsamer Druckraum, der von der drucktragende Wand J umgeben ist. D ist der Boden des Reaktionsgefäßes, E ist der Wärmeaustauscherboden, und F ist das Rohrstück, das den Rohrboden D des Reaktionsteils mit dem Wärmeaustauscherboden E verrbindet. In Abb. 1 ist an beinden Endes des Rohrstückes F eine feste Schraubverbindung dargestellt. Die Reaktionstrohre G sind in den Rohrboden D fest eingeschweißt. Hierdurch wird der gänzlich unzugägliche Raum H frei von Stopfbückhsen gehalten. In Abb. 1 ist erfindungsgemäß das Verbindungsrohrstück F zwischen Reaktionsteil und Wärmeaustauscherteil als gewelltes, also elastisches dehnungsfähiges Rohr ausgebildet.
Abt. 2 zeigt eine Ausführungsform des Rohrstückes F, in das das Bogenstück K, das aus Chromstahl hergestellt ist, mittels Verschraubung und Verschweißen eingesetzt ist, wodurch die erforderliche Elastizität erzielt wird. Abl>. 3 stellt eine weitere Ausführungsform dar. Bei dieser sind in das Verbindungsrohr zwei ebene, elastische und an den Rändern verschweißte Platten L eingeschweißt.
Die neue Anordnung hat sich beispielsweise bei der Ammoniaksynthese vorzüglich bewährt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Röhrenofen mit Wärmeaustauscher für hohe Drucke und hohe temperaturen in gemeinsamem Druckraum, insbesondere zur Ausführung chemischer Reaktionen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Rörhrenofen und Wärmeaustauscher, vor allem an unzugänglichen Stellen, durch dehnungsfähige Verbindungsstücke bewirkt wird, die mit den Böden der Röhrenöfen und der Wärmeaustauscher gasdicht verschraubt oder verschweißt sind.
2. Röhrenofen mit Wärmeaustauscher nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das dehnungsfähige Verbindungsstück als gewelltes Rohr ausgebildet ist.
3. Röhrenofen mit Wärmeaustauscher nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück seine Dehnungsfähigkeit erhält durch Zwischenschaltung einer gewellten Schraub- oder Schweißverbindung.
4. Röhrenofen mit Wärmeaustauscher nach Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Dehnungsstück ein gegenüber Dauerdehnung, Temperatur und chemischen Angriff beständiger Werkstoff, insbesondere hochlegierte Chromstähle oder austenitische Stähle, verwendet wird.