DE960453C

DE960453C - Behaelterauskleidung aus Kohle- oder Graphitsteinen

Info

Publication number: DE960453C
Application number: DEC6228A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Doetsch; Dipl-Ing Hans Neumann
Original assignee: FA C CONRADTY
Current assignee: FA C CONRADTY
Priority date: 1952-08-07
Filing date: 1952-08-07
Publication date: 1957-03-21

Description

Behälterauskleidung aus Kohle- oder Graphitsteinen Es ist bekannt, Kohle oder Graphit für Wärmeaustauscher verschiedener Systeme zu verwenden. So werden Graphitrohre für Röhrenaustauscher sowie Graphitplatten für Plattenaustauscher verwendet, bei denen die besonderen Eigenschaften von Kohle und Graphit, d. h. die Korrosionsfestigkeit gegen viele Chemikalien, die besonders hohe Temperaturwechselbeständigkeit von Kohle und Graphit und vor allem die ganz hervorragende Wärmeleitfähigkeit mit bestem Erfolg ausgenutzt werden.
Es ist weiterhin bekannt, Behälter aus Eisen, Stahl, Beton oder anderen Werkstoffen, die besonderen chemischen oder thermischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, mit Kohle- oder Graphitplatten auszukleiden. Derartig ausgekleidete Behälter, Wannen, Kocher, Autoklaven oder sonstige Behälter haben sich durch die überaus günstigen Eigenschaften von Kohle und Graphit hinsichtlich chemischer Beständigkeit gegen stark aggressive Agenzien, weiterhin wegen der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, die bei Graphit Werte von Eisen erreicht und selbst wichtige Baustoffe im chemischen Apparatebau, wie säurebeständige Stoffe, sehr übertrifft und nicht zuletzt wegen der hohen Temperaturwechselbeständigkeit, die von keinem keramischen Material erreicht wird, bewährt.
Eine Schwierigkeit bereitet allerdings die Wärmezu-oder -abfuhr bei derart ausgekleideten Behältern. Bei Wärmezufuhr von außen treten bei metallischen Gefäßen Schwierigkeiten durch die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Kohle oder Graphit auf, die zu einem Lösen daraufgekitteter Platten führen können. Außerdem ist der Wirkungsgrad der Wärmezu- oder -abfuhr ungünstig, da die Kittschicht, die unvermeidlich ist, und die unter Umständen notwendige Zwischenschicht aus Schamotte oder anderem keramischen Material als schlechte Wärmeleiter behindern. Bei Beton- oder keramischen Behältern, die mit Kohle oder Graphit ausgekleidet werden müssen, ist eine Wärmezu- oder -abfuhr von außen her überhaupt nicht möglich.
Derartige Gefäße, Behälter oder Wannen müssen von innen beheizt oder gekühlt werden, was aber auch nur in Kohle- oder Graphitrohren möglich ist, da in vielen Fällen diese Werkstoffe wegen ihrer chemischen Widerstandsfähigkeit allein in Frage kommen. Da aber Kohlerohre nicht gekrümmt oder in Spiralform hergestellt werden können oder Kohlerohrsysteme aus geraden, vermufften Rohren wegen des keramischen Charakters des Materials starken mechanischen Beanspruchungen wie Dampf oder Wasserschlägen nicht gewachsen sind, gibt es bisher eine mechanische einwandfreie Heiz- oder Kühlmöglichkeit mit höchstem Wirkungsgrad noch nicht.
Durch die Anordnung einer elastischen Zwischenschicht hat man lediglich erreicht, die unterschiedliche Wärmedehnung von äußerer Behälterwand und Auskreidung auszugleichen.
Die Erfindung besteht in einer Behälterauskleidung aus Kohle- oder Graphitsteinen mit elastischer isolierender Zwischenschicht zwischen den verlegten Kohle- oder Graphitsteinen und der Behälterwandung, bei der die Wärmezu- oder -abfuhr innerhalb der Auskleidung selbst liegt, indem die Steine auf ihrer Rückseite derart ausgebildet sind, daß sie nach dem Verlegen ein zusammenhängendes Rohrsystem für Heiz-oder Kühlflüssigkeiten ergeben.
Das zusammenhängende Rohrsystem wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Steine auf ihrer Rückseite mit Aussparungen, z. B. Schlitzen, Rillen oder Bohrungen, versehen werden.
Es können aber auch Steine ohne Aussparungen verwendet werden, deren Ausmaß jedoch so groß sein muß, daß zwischen runder Behälterwand und Kohle-oder Graphitstein Hohlräume in Form von Kreissegmenten entstehen, durch die die Heiz- und Kühlkanäle gebildet werden.
Beim Auskleiden des Behälters werden dann die Kohle- bzw. Graphitsteine in bekannter Weise sowohl untereinander als auch mit der Behälterwandung bzw. der elastischen Zwischenschicht durch Kitte oder sonstige Bindemittel verbunden.
Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Behälterauskleidungen und Heiztechnik liegen auf der Hand, denn es wird eine säure-und alkalifeste Auskleidung, die in vielen Fällen alle bekannten Apparatebaustoffe bei weitem in chemischer Unangreifbarkeit übertrifft und in manchen Fällen überhaupt allein anwendbar ist, geschaffen, die auf einfachstem und zugleich wärmewirtschaftlichstem Wege heizt oder kühlt, so daß praktisch der Wirkungsgrad eines Doppelmantelgefäßes erreicht, wenn nicht übertroffen wird. Bisher mußten derartig beanspruchte Gefäße von außen mit schlechtem Wirkungsgrad durch die doppelte oder dreifache Wandung Metall - Schamotte - Kohle oder Graphit - oder durch Heizschlangen oder Tauchsieder geheizt oder gekühlt werden, die sehr oft zu Schwierigkeiten Anlaß gaben und bei Rührprozessen sehr stören.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Behälterauskleidung aus Kohle- oder Graphitsteinen mit elastischer isolierender Zwischenschicht zwischen den verlegten Kohle- oder Graphitsteinen und der Behälterwandung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine auf ihrer Rückseite derart ausgebildet sind, daß sie nach dem Verlegen ein zusammenhängendes Rohrsystem für Heiz- oder Kühlflüssigkeiten ergeben.
2. Behälterauskleidung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine auf ihrer Rückseite mit Aussparungen, z. 3. Schlitzen, Rillen oder Bohrungen, versehen sind, durch die das zusammenhängende Rohrsystem gebildet wird.
3. Behälterauskleidung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Zusammenfügen verwendeten Steine keine Aussparungen haben, jedoch so groß gewählt werden, daß zwischen runder Behälterwand und Kohle- oder Graphitsteinen Hohlräume in Form von Kreissegmenten entstehen, durch die die Heiz- oder Kühlflüssigkeiten geleitet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 196 350, 348 958, 415371,752432, 82653; belgische Patentschrift Nr. 499 I44; französische Patentschrift Nr. 80I 102; Dechema-Monographien, Brd. 15, Frankfurt 1950, S. I25 bis I27; Henglein »Grundriß der chemischen Techniku, 4. U. 5. Auflage, 1949, 5. 131 bis I32; Ullmann Enzyklopädie der technischen Chemie, 2. Auflage, Berlin In30, Bd. 6, S. 837 bis 838; »Chemie-Ingenieur-Technik«, 22. Jahrgang, 1950, 347; »Industrial and Engineering Chemistry«, 43. Jahrgang, I95I, 5. 2201.