PL204769B1 - Użebrowana rura, zwłaszcza do termicznego krakowania węglowodorów oraz zastosowanie odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej rury - Google Patents
Użebrowana rura, zwłaszcza do termicznego krakowania węglowodorów oraz zastosowanie odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej ruryInfo
- Publication number
- PL204769B1 PL204769B1 PL373967A PL37396703A PL204769B1 PL 204769 B1 PL204769 B1 PL 204769B1 PL 373967 A PL373967 A PL 373967A PL 37396703 A PL37396703 A PL 37396703A PL 204769 B1 PL204769 B1 PL 204769B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ribs
- tube
- pipe
- ribbed
- profile
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 claims description 4
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 claims description 2
- -1 up to 3% Chemical compound 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 11
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 9
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/14—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
- C10G9/18—Apparatus
- C10G9/20—Tube furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/24—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by heating with electrical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/80—Additives
- C10G2300/805—Water
- C10G2300/807—Steam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy użebrowanej rury, zwłaszcza do termicznego krakowania węglowodorów oraz zastosowania odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej rury.
Znane są piece rurowe, w których mieszankę węglowodorów z parą wodną przepuszcza się przez szereg pojedynczych lub biegnących meandrowo rur (wężownice rurowe do krakowania) w temperaturach powyżej 750°C, wykonanych z ż aroodpornych stopów chromoniklowych stali o wysokiej odporności na utlenianie lub tworzenie kamienia kotłowego oraz wysokiej odporności na nawęglanie, które okazały się odpowiednie do wysokotemperaturowej pirolizy węglowodorów (pochodnych ropy naftowej). W skład wężownic rurowych wchodzą pionowe, prostoliniowe sekcje rurowe połączone ze sobą za pomocą U-kształtnych kolanek rurowych albo są rozmieszczone równolegle do siebie; są one zwykle ogrzewane za pomocą palników umieszczonych w ścianach oraz w pewnych wypadkach również za pomocą palników umieszczonych w dnie i dlatego mają tak zwaną stronę jasną, zwróconą ku palnikom, i tak zwana stronę ciemną, która jest przestawiona w stosunku do niej o 90°, tj. biegnie w kierunku rzędów rur. Średnie temperatury metalu rur (TMT) wynoszą w pewnych sytuacjach ponad 1000°C.
Żywotność rur do krakowania zależy w bardzo znacznym stopniu od żarowytrzymałości i wytrzymałości na nawęglanie, a także od szybkości koksowania materiału rur. Krytycznym czynnikiem szybkości koksowania, tj. narastania warstwy osadów węglowych (koks pirolityczny) na wewnętrznej ścianie rury, jest, oprócz rodzaju użytych węglowodorów, temperatura gazu krakowego w obszarze ścianki wewnętrznej i tak zwana intensywność eksploatacji, pod czym kryje się wpływ ciśnienia w instalacji i czasu przebywania w instalacji rurowej dla uzyskiwania etylenu. Intensywność eksploatacji ustala się na podstawie średniej temperatury wylotowej gazów krakowych (np. 850°C). Im wyższa temperatura gazu w sąsiedztwie wewnętrznej ścianki rury powyżej tej temperatury, tym bardziej intensywne narastanie warstwy koksu pirolitycznego a izolacyjne działanie tej warstwy umożliwia jeszcze większy wzrost temperatury metalu rury. Chociaż chromoniklowe stopy stali zawierające 0,4% węgla, ponad 25% chromu i ponad 20% niklu, na przykład 35% chromu, 45% niklu i, o ile to stosowne, 1% niobu, które są używane jako materiał na rury, maja wysoką wytrzymałość na nawęglanie, węgiel dyfunduje w ścianki rury przez uszkodzenia warstwy tlenku, doprowadzając do znacznego nawęglenia, co moż e doprowadzić do zawartości węgla od 1% do 3% na głębokościach ścianki od 0,5 do 3 mm. Jest to związane ze znacznym wzrostem kruchości materiału rury, z ryzykiem powstania pęknięć w wypadku wahających obciążeń termicznych, zwłaszcza podczas uruchamiania i wyłączania pieca.
W celu skruszenia osadów węgla (koksowanie) na wewnętrznej ścianie rury konieczne jest przerwanie od czasu do czasu operacji krakowania oraz wypalenie koksu pirolitycznego za pomocą mieszanki pary wodnej z powietrzem. Wymaga to przerwania pracy instalacji na około 36 godzin i dlatego ma znaczny niekorzystny wpływ na ekonomiczność procesu.
Znane jest również z patentu GB 969 796 stosowanie rur do krakowania z wewnętrznymi żebrami. Chociaż żebra wewnętrzne tego typu powodują o dobre kilka procent, na przykład o 10%, zwiększenie wewnętrznego pola powierzchni z odpowiednią poprawą przenikania ciepła, to jednak ich stosowanie jest również związane z wadą polegającą na tym, że powodują znacznie większe straty ciśnienia w porównaniu z rurą gładką, wskutek tarcia na powiększonej wewnętrznej powierzchni rury. Większe straty ciśnienia wymagają stosowania wyższego ciśnienia w instalacji, co nieuchronnie zmienia czas przebywania surowca w instalacji i ma niekorzystny wpływ na wydajność. Dodatkowym czynnikiem jest to, że znane materiały rur o wysokiej zawartości węgla i chromu nie mogą już być profilowane technika obróbki plastycznej na zimno, na przykład techniką ciągnienia na zimno. Mają one tę wadę, że ich odkształcalność znacznie zmniejsza się w miarę wzrostu wytrzymałości na gorąco. Doprowadza to do wysokich temperatur metalu rury rzędu, na przykład do 1050°C, co jest pożądane z punktu widzenia wydajności etylenu, wymagając stosowania rur odlewanych odśrodkowo. Jednakże, ponieważ rury odlewane odśrodkowo można wytwarzać tylko, kiedy mają ściankę cylindryczną, potrzebne są specjalne procesy kształtowania, na przykład usuwanie materiału techniką obróbki elektrolitycznej albo techniką kształtowania spawalniczego, spawalniczego ile mają być wytwarzane rury z uż ebrowaniem wewnę trznym.
Mając to na uwadze, wynalazek bazuje na problemie poprawy ekonomiczności termicznego krakowania węglowodorów w piecach rurowych z ogrzewanymi zewnętrznie rurami, zaopatrzonymi w spiralne żebra wewnętrzne.
Użebrowana rura, zwłaszcza do termicznego krakowania węglowodorów w obecności pary wodnej, w którym mieszankę wsadową przepuszcza się przez ogrzewane zewnętrznie rury, przy czym
PL 204 769 B1 rury mają spiralnie biegnące żebra wewnętrzne, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kąt powierzchni bocznej żeber wynosi 16° do 25°, przy czym żebra biegną pod kątem 20° do 40° w stosunku do osi rury.
Korzystnie, żebra biegną pod kątem 22,5° do 32,5° w stosunku do osi rury.
Korzystnie, obwód profilu Up wynosi od +5 do -2% okręgu obwiedniowego stykającego się z dolinami między żebrami.
Korzystnie, żebra oraz doliny między żebrami są skonstruowane tak, żeby były zwierciadlanie symetryczne w przekroju poprzecznym.
Korzystnie, wierzchołki żeber oraz doliny między żebrami przechodzą jedne w drugie.
Korzystnie, żebra i doliny między żebrami mają ten sam promień krzywizny.
Korzystnie, żebra są natapiane warstwowo poprzez spawanie/zgrzewanie, a doliny między żebrami leżą na wspólnym okręgu.
Korzystnie, użebrowana rura zawiera łącznie od 6 do 12 żeber.
Korzystnie, średnica hydrauliczna użebrowanej rury jest co najmniej równa średnicy okręgu wewnętrznego Ri.
Korzystnie, stosunek ilorazów współczynników przejmowania ciepła QR/Qo do ilorazu strat ciśnienia ΔPR/ΔPo podczas testu wodnego wynosi 1,4 do 1,5, gdzie R odnosi się do rury użebrowanej a O do rury gładkiej.
Korzystnie, promień krzywizny R przekroju poprzecznego żebra wynosi od 3,5 do 20 mm.
Korzystnie, wysokość H żebra wynosi 1,25 do 3 mm.
Korzystnie, przekrój poprzeczny prześwitu dla obwodu Up profilu wynosi od 85 do 95% pola powierzchni okręgu obwiedniowego Fa.
Korzystnie, pole powierzchni profilu Fp wynosi 40% do 50% pola powierzchni pierścienia pomiędzy okręgiem obwiedniowym a okręgiem wewnętrznym.
Korzystnie, w skład odlewanej odśrodkowo rury wchodzi stop niklu zawierający 0,1 do 0,5% węgla, 20 do 35% chromu, 20 do 70% niklu, do 3% krzemu, do 1% niobu, do 5% wolframu i w każdym wypadku do 0,5% hafnu, tytanu, pierwiastków ziem rzadkich, cyrkonu oraz nie więcej niż 6% glinu.
Korzystnie, w skład stopu niklu wchodzi, indywidualnie albo w połączeniu ze sobą, co najmniej 0,02% krzemu, 0,1% niobu, 0,3% wolframu oraz 1,5% glinu.
Korzystnie, użebrowana rura jest utworzona z odlewanej odśrodkowo rury, w której końce z równoległymi w stosunku do kierunku osiowego żebrami są obrócone względem siebie wzajemnie.
Korzystnie, profil wewnętrzny jest wytwarzany poprzez odkształcenie za pomocą narzędzia profilującego.
Korzystnie, profil wewnętrzny jest utworzony za pomocą natapiania warstw spawanych/zgrzewanych.
Korzystnie, profil wewnętrzny jest wytwarzany techniką elektrolitycznego usuwania materiału.
Zastosowanie odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej rury przedstawionej powyżej.
Korzystnie, w skład odlewanej odśrodkowo rury wchodzi stop niklu zawierający 0,1 do 0,5% węgla, 20 do 35% chromu, 20 do 70% niklu, do 3% krzemu, do 1% niobu, do 5% wolframu i w każdym wypadku do 0,5% hafnu, tytanu, pierwiastków ziem rzadkich, cyrkonu oraz nie więcej niż 6% glinu.
Korzystnie, stop niklu zawiera indywidualnie albo w połączeniu ze sobą, co najmniej 0,02% krzemu, 0,1% niobu, 0,3% wolframu oraz 1,5% glinu.
Korzystne skutki wynalazku dotyczące procesu krakowania węglowodorów osiągnięto za pomocą użebrowanej rury, w której w bezpośrednim sąsiedztwie żeber w, korzystnie, odlewanej odśrodkowo rurze, wytwarza się przepływ wirowy, który jest przekształcany w strefę środkową o dominującym przepływie osiowym w zwiększającej się w kierunku promieniowym odległości od żeber. Przejście pomiędzy strefą zewnętrzną z przepływem wirowym, a strefą środkową z dominującym przepływem osiowym jest stopniowe, na przykład ma charakter paraboliczny.
W użebrowanej rurze według wynalazku, doprowadzane ciepło, które oczywiście różni się na obwodzie rury pomiędzy stroną jasną i stroną ciemną, jest kompensowane przez ścianę rury i wnętrze rury oraz ciepło to jest szybko rozpraszane do wewnątrz strefy środkowej. Towarzyszy temu zmniejszenie ryzyka lokalnego przegrzania przetwarzanego gazu na ścianie rury, z wynikającym z tego powstawaniem koksu pirolitycznego. Ponadto obciążenie termiczne materiału rury jest mniejsze wskutek kompensacji temperatury pomiędzy jasną stroną i ciemną stroną, co wydłuża żywotność. Na końcu, w sposobie według wynalazku, również temperatura staje się bardziej równomierna w przekroju rury,
PL 204 769 B1 co skutkuje zwiększeniem wydajności wytwarzania olefin. Przyczyną takiego przebiegu procesu jest to, że bez promieniowej kompensacji temperatury według wynalazku wewnątrz rury, na gorącej ścianie rury mógłby pojawić się proces przekrakowania oraz rekombinacja produktów krakowania w środku rury.
Ponadto w wypadku rury gładkiej powstaje laminarna warstwa przepływowa, którą cechują przepływy turbulentne, o znacznie mniejszym przenikaniu ciepła, która to warstwa powstaje ze znacznie większą intensywnością w wypadku profili żeber z obwodem wewnętrznym, który wskutek istnienia żeber jest zwiększony o ponad 5%, na przykład o 10%. Ten przepływ laminarny powoduje intensywniejsze powstawanie koksu pirolitycznego, podobnie jak słabą przewodność termiczną. Te dwie warstwy razem wymagają większego doprowadzania ciepła lub większej wydajności palnika. Powoduje to zwiększenie temperatury metalu rury (TMT) i odpowiednio skraca żywotność.
Wynalazek eliminuje ten problem wskutek tego, że wewnętrzny obwód profilu użebrowanej rury wynosi do około co najwyżej 5%, na przykład 4% lub nawet 3,5% w stosunku do obwodu okręgu obwiedniowego stykającego się z dolinami między żebrami. Jednakże obwód wewnętrzny może również być do 2% mniejszy niż okręg obwiedniowy. Innymi słowy, różnica pól w rurze profilowej według wynalazku, tj. jej żebrowane pole powierzchni wewnętrznej, w stosunku do rury gładkiej o średnicy okręgu obwiedniowego, wynosi co najwyżej 5% do 2% lub albo jest powiększone w stosunku 1,05 do 0,98 względem pola rury gładkiej.
Profil użebrowanej rury według wynalazku umożliwia stosowanie mniejszej gęstości rury (kg/m) w porównaniu z rurą uż ebrowaną , w której obwód wewnę trzny profilu jest o co najmniej 10% wię kszy niż obwód okręgu obwiedniowego. Przedstawiono to na porównaniu dwóch rur o tej samej średnicy hydraulicznej i dla tych samych strat ciśnienia i tego samego wyniku termicznego.
Kolejną zaletą obwodu konstrukcji użebrowanego profilu według wynalazku (względnego obwodu profilu) w stosunku do obwodu okręgu obwiedniowego jest szybsze ogrzewanie gazu wsadowego przy zmniejszonej temperaturze metalu rury.
Przepływ wirowy według wynalazku znacznie bardziej zmniejsza rozciągłość warstwy laminarnej; ponadto towarzyszy mu wektor prędkości skierowany ku środkowi rury, co zmniejsza czas przebywania rodników krakowych i/lub produktów krakowych na gorącej ścianie rury oraz ich rozkład chemiczny lub katalityczny w celu utworzenia koksu pirolitycznego.
Ponadto różnice temperatur pomiędzy dolinami między żebrami a wierzchołkami żeber, które nie są nieznaczące w wypadku profilowanych wewnętrznie rur z wysokimi żebrami, są kompensowane przez przepływ wirowy według wynalazku. Powoduje to zwiększenie czasu pomiędzy dwiema koniecznymi czynnościami usuwania koksu. Bez przepływu wirowego według wynalazku, pomiędzy wierzchołkami żeber a dnem dolin między żebrami występują różnice temperatur, które nie są nieznaczące. Czas przebywania produktów krakowych, które wykazują skłonność do koksowania, jest krótszy w wypadku rur do krakowania zaopatrzonych w żebra w poszczególnych obwodach.
Rozwiązanie stanowiące przedmiot wynalazku w przykładach wykonania zilustrowano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres prędkości obwodowych na użebrowanych profilach 3, 4, 6 o różnych pochyleniach względem osi rury, fig. 2 - rozkład prędkości obwodowych w profilu 3 użebrowanej rury, fig. 3 - kształty profili użebrowanej rury z profilem temperatur płynu, odpowiednio, fig. 4 - porównanie temperatury metalu rury na obwodzie rury, od jasnej do ciemnej strony rury, fig. 5 - rozkład temperatur na wewnętrznej ścianie rury, na obwodzie rury od jasnej do ciemnej strony rury, fig. 6 - segment użebrowanego profilu rury dla zdefiniowania matematycznego kąta β powierzchni bocznej oraz fig. 7 porównanie prędkości przepływu czasu przebywania i strat ciśnienia dla tego samego przepływu masowego po przebyciu odcinka długości 9950 mm ogrzanej rury dla różnych profili rur użebrowanych z rurą gładką.
Na rysunku fig. 1 przedstawia:
profil 6: skok 16° profil 3: skok 30° profil 4: żebra o skoku 30°
Krzywe te wyraźnie dowodzą, że wyższa prędkość obwodowa dla profilu 6 z żebrami o wysokości 4,8 mm jest zużywana w dolinach między żebrami, natomiast prędkość obwodowa dla profilu użebrowanej rury według wynalazku z żebrami o wysokości 2 mm przechodzi do środka przepływu. Chociaż prędkość obwodowa dla profilu 4 tylko z 3 żebrami jest w przybliżeniu równie duża, nie wpływa na żadne spiralne przyspieszenie przepływu w środku.
Krzywą górną obrazującą: Krzywą środkową obrazującą: Krzywa dolna obrazuje:
PL 204 769 B1
Na krzywych pokazanych na rysunku przedstawionym na fig. 2, profil użebrowanej rury według wynalazku wpływa na spiralne przyspieszenie w dolinach między żebrami (górna gałąź krzywej), które obejmuje szerokie obszary przekroju poprzecznego rury i dlatego jest odpowiedzialne za wyrównywanie temperatury w rurze. Mniejsza prędkość obwodowa na wierzchołkach żeber (dolna gałąź krzywej) zapewnia ponadto, że nie pojawiają się przepływy turbulentne i wsteczne.
Na fig. 3 pokazano trzy rury testowe, wraz z ich danymi, w przekroju poprzecznym; rury te mają profil 3 według wynalazku. Na każdym z rysunków podano profil temperatury wzdłuż promienia rury na stronie ciemnej i jasnej. Z porównania wykresów wynika mniejsza różnica temperatur pomiędzy ścianą rury a środkiem rury oraz mniejsza różnica temperatur na ścianie rury w wypadku profilu 3 według wynalazku.
Przepływ wirowy w rurze według wynalazku zapewnia, że wahania temperatury na ścianie wewnętrznej wzdłuż obwodu rury, tj. pomiędzy stroną jasną a stroną ciemną, są mniejsze niż 12°C, nawet gdy wężownice rurowe, które są specyficznie rozmieszczone w równoległych rzędach, w piecu rurowym są ogrzewane albo na które działają gazy spalinowe za pomocą palników w ścianach bocznych, tylko na przeciwległych stronach i z tego względu każda rura ma stronę jasną, zwróconą ku palnikom, oraz stronę ciemną, która jest przesunięta o 90° względem niej. Średnia temperatura metalu rury, tj. różnica pomiędzy temperaturą metalu rury na jasnej stronie i na ciemniej stronie, powoduje naprężenia wewnętrzne i dlatego determinuje żywotność rur. Z tego względu zmniejszenie średniej temperatury metalu rury w rurach według wynalazku z ośmiu żebrami o skoku 30°, o średnicy wewnętrznej rury 38,8 mm i średnicy zewnętrznej rury 50,8 mm, tj. o różnicy w wysokości pomiędzy dolinami między żebrami a wierzchołkami żeber rzędu 2 mm, o 11° w porównaniu z rurami gładkimi o tej samej średnicy, przyjmując średnią żywotność 5 lat, co można zaobserwować na wykresie pokazanym na fig. 4, skutkuje, w temperaturze roboczej 1050°C, obliczeniowym zwiększeniem żywotności do około 8 lat.
Rozkład temperatury pomiędzy jasną stroną a ciemną stroną dla tych trzech profili pokazanych na fig. 3 można znaleźć na wykresie pokazanym na fig. 5. Zauważalny jest niższy poziom krzywej temperatury dla profilu 3 w porównaniu z rurą gładką (profil 0) oraz znacznie węższy przedział wahań dla krzywej dla profilu 3 w porównaniu z krzywą dla profilu 1.
Szczególnie odpowiedni rozkład temperatury powstaje, kiedy izotermy biegną spiralnie od wewnętrznej ściany rury do środka przepływu.
Bardziej równomierny rozkład temperatury w przekroju poprzecznym powstaje zwłaszcza, gdy prędkość obwodowa narasta na odcinku 2 do 3 m, a następnie pozostaje stała na całej długości rury.
Mając na uwadze uzyskanie wysokiej wydajności olefin na stosunkowo krótkim odcinku użebrowanej rury według wynalazku proces krakowania powinien być sterowany w taki sposób, żeby współczynnik jednorodności temperatury w przekroju poprzecznym oraz współczynnik jednorodności temperatury sprowadzony do średnicy hydraulicznej wynosił ponad 1 w stosunku do współczynnika jednorodności dla rury gładkiej (HGo). W tym aspekcie współczynniki jednorodności są definiowane w nastę pujący sposób:
Hg0[-] (HPo) = ΔΤ0 dx/ ΔΤχ d0
Konfigurację przepływu w użebrowanej rurze według wynalazku, w skład którego wchodzi przepływ w środku i przepływ wirowy, można osiągnąć za pomocą użebrowanej rury, w której kąt powierzchni bocznej żeber, które w każdym wypadku są ciągłe wzdłuż długości przekroju rury, tj. kąt zewnętrzny pomiędzy powierzchniami bocznymi żeber a promieniem rury, wynosi 16° do 25°, korzystnie 19° do 21°. Kąt powierzchni bocznej tego typu, zwłaszcza w połączeniu ze skokiem żebra od 20° do 40°, na przykład 22,5° do 32,5°, zapewnia to, że w dolinach między żebrami występuje bardziej lub mniej ciągły przepływ wirowy, który wraca do dolin między żebrami za powierzchniami bocznymi żeber i powoduje powstanie w dolinach między żebrami niepożądanych „wirów. Zamiast tego, przepływ turbulentny powstały w dolinach między żebrami odłącza się od powierzchni bocznych żeber i jest przejmowany przez przepływ wirowy. Energia przepływu wirowego wzbudzona przez żebra przyspiesza cząstki gazu i powoduje zwiększenie prędkości całkowitej. Powoduje to zmniejszenie temperatury metalu rury, a także doprowadza do jej ujednorodnienia, jak również doprowadza do większego ujednorodnienia temperatury i czasu przebywania w przekroju poprzecznym rury.
Charakter użebrowanej rury według wynalazku można zobaczyć na rysunku segmentu rury na fig. 6 i określić z podanych poniżej parametrów charakterystycznych.
- Średnica hydrauliczna Dh w mm, Ri < Dh/2
- Kat powierzchni bocznej β
- Wysokość żebra H
PL 204 769 B1
- Promień okręgu obwiedniowego Ra=Ri + H oraz Da=2 x Ra
- Kat ś rodkowy α
- Promień krzywizny R=Ra (sin α /2 sin β + sin α)
- Obwód okrę gu obwiedniowego 2 Π Ra
- Ką t w trójk ą cie ostroką tnym γ = 180-(α + β)
- Promień wewnę trzny Ri=2R (sin γ / sin α ) - R
- Wysokość ż ebra H=Ra-Ri
- Obwód profilu UP=2 x liczba żeber x nR/180 (2 β + α)
- Pole powierzchni żebra FR
- Pole powierzchni okręgu obwiedniowego Fa=nda2/4
- Pole powierzchni okręgu wewnętrznego Fi=n*Di
- Pole powierzchni profilu w ramach okręgu obwiedniowego FP=FR* liczba żeber
- Obwód profilu UP=(1,05 do 0,98) x 2nRa
Żebra oraz doliny między żebrami, które znajdują się pomiędzy żebrami, mogą mieć konstrukcje zwierciadlaną w przekroju poprzecznym i mogą przylegać do siebie albo mogą tworzyć linię falista w każdym wypadku dla tego samego promienia krzywizny. Następnie powstaje kat powierzchni bocznej pomiędzy stycznymi do dwóch promieni krzywizny w miejscu styczności a promieniem rury. W tym wypadku żebra są stosunkowo płytkie; wysokość żebra i kąt powierzchni bocznej są dopasowane do siebie w taki sposób, że średnica hydrauliczna profilu obliczana jako 4 x pole powierzchni/obwód profilu jest większa niż lub równa okręgowi wewnętrznemu profilu. Dlatego średnica hydrauliczna znajduje się na wewnętrznej trzeciej części wysokości profilu. W wyniku tego wysokość żebra oraz liczba żeber zwiększają się w miarę wzrostu średnicy tak, że przepływ wirowy jest utrzymywany w kierunku i z intensywnością potrzebną do działania profilu.
Pomiędzy żebrami lub w dolinach między żebrami powstaje większa prędkość przepływu (fig. 2) powodując zjawisko samooczyszczania, tj. zmniejszenie ilości osadzonego koksu pirolitycznego.
W użebrowanej rurze według wynalazku, przepływ wirowy przejmuje odrywający się przepływ turbulentny na powierzchniach bocznych żeber tak, że przepływ turbulentny nie jest lokalnie odzyskiwany w postaci ciągłego przepływu cyrkulacyjnego w dolinach między żebrami. Pomimo w oczywisty sposób większych odległości przebywanych przez cząsteczki na spiralnych drogach, średni czas przebywania jest krótszy niż w rurze gładkiej, a ponadto bardziej jednorodny w przekroju poprzecznym (patrz fig. 7). Potwierdzeniem tego jest większa prędkość całkowita w profilowanej rurze z przepływem wirowym (profil 3) w porównaniu z rurą z żebrami prostoliniowymi (profil 2). Jest to zwłaszcza zapewnione, gdy przepływ wirowy w obszarze żeber, to jest żebra biegną pod kątem 20° do 40°, na przykład 30°, korzystnie 25° do 32,5° do osi rury.
Jeżeli żebra są wytwarzane techniką natapiania przez spawanie albo napoinowania z użyciem odlewanej odśrodkowo rury, ścianka rury pomiędzy poszczególnymi żebrami pozostaje w zasadzie bez zmian tak, że doliny między żebrami leżą na wspólnym okręgu, który odpowiada obwodowi wewnętrznemu odlewanej odśrodkowo rury.
Badania wykazały, że - bez względu na średnicę wewnętrzną rur - do uzyskania konfiguracji przepływu zgodnej z wynalazkiem wystarcza łącznie 8 do 12 żeber.
W wypadku użebrowanej rury według wynalazku, stosunek ilorazu współczynników przenikania ciepła Qr/Qo do ilorazu strat ciśnienia ΔPR/ΔPO w teście wodnym, z zastosowaniem i zachowaniem praw podobieństwa i użyciem liczb Reynoldsa dla mieszanki nafty z parą wodną, wynosi, korzystnie od 1,4 do 1,5, gdzie R odnosi się do użebrowanej rury, a O odnosi się do rury gładkiej.
Doskonałość rury użebrowanej według wynalazku (profil 3) w porównaniu z rurą gładką (profil 0) i rurą użebrowaną z ośmioma równoległymi żebrami (profil 1), wśród których odległość promieniowa pomiędzy dolinami między żebrami a wierzchołkami żeber wynosi 4,8 mm, zilustrowano danymi przedstawionymi w tabeli poniżej. Wszystkie rury użebrowane mają 8 żeber oraz ten sam okręg obwiedniowy.
| PROFIL | 0 | 1 | 3 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Temperatura płynu na 9950 mm w środku Tm [°C] | 843,6 | 848,1 | 843,0 |
| Temperatura płynu na 9950 mm na krawędzi Tr [°C] | 888,9 | 894 | 874,8 |
PL 204 769 B1 cd. tabeli
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Zakres temperatur na 9950 mm ΔT=Tr-Tm [°C] | 45,3 | 45,9 | 31,8 |
| Współczynnik jednorodności dla rury gładkiej H przy Hr = ΔTg/ΔTk | 1 | 0,9869281 | 1,4245283 |
| Średnica hydrauliczna Dh [m] | 0,0380 | 0,0256 | 0,0344 |
| Współczynnik jednorodności sprowadzony do średnicy hydraulicznej opartej na rurze gładkiej Ht0 : Ht0 = ΔTo*dχ/ΔTχ*do | 1 | 0,8477193 | 1,3420556 |
| Klasyfikacja H: | 2 | 2 | 1 |
W tym kontek ś cie, ś rednica hydrauliczna jest zdefiniowana w nastę pujący sposób:
Dhydr = 4* (zwilżony przekrój poprzeczny)/obwód wewnętrzny;
Korzystnie, odpowiada ona średnicy wewnętrznej porównywalnej rury gładkiej, a następnie powoduje współczynnik jednorodności 1,425.
W teście wodnym, użebrowana rura według wynalazku ma przejmowanie ciepła (QR), które jest większe o współczynnik 2,56 niż dla gładkiej rury, przy stracie ciśnienia (/\PR), które było wyższe tylko ze współczynnikiem 1,76.
Na fig. 7 porównano trzy różne profilowane rury, w tym rurę według wynalazku z 8 żebrami o skoku w każdym wypadku 30°, rurę z gładką ścianką wewnętrzną (rura gładka). Średnica hydrauliczna, prędkość osiowa, czas przebywania oraz strata ciśnienia są podane dla każdego przekroju poprzecznego.
Użyte dane startowe były przepustowościami liczbowymi w gładkiej rurze roboczej o średnicy wewnętrznej 38 mm, która była identyczna ze średnicą hydrauliczną. Stosując prawa podobieństwa (te same liczby Reynoldsa) przekształcono te dane poprzez obliczenie dla gorącej wody i użyto jako podstawę do badań (patrz stosunek ilorazów dla przejmowania ciepła i strat ciśnienia dla badań z woda i sprowadzony współczynnik jednorodności do obliczania z użyciem gazów).
Z tych samych przepustowości liczbowych dla różnych średnic hydraulicznych wynikają różne profile prędkości (zależność odwrotna).
Porównanie prędkości dla profili 2 i 3, które są identyczne w przekroju poprzecznym, ilustruje poprawioną prędkość, przyspieszenie i czas przebywania dla rur według wynalazku (profil 3). Dla tej samej średnicy hydraulicznej, składowa prędkości w kierunku obwodowym, powodowana ruchem wirowym wzbudzonym przez żebra, powoduje odrywanie przepływu od ściany rury i wzbudza rosnąca spiralnie prędkość w całym przekroju poprzecznym.
Ukierunkowany, spiralny przepływ odprowadza ciepło ze ściany rury do strumienia i dlatego rozprowadza je bardziej równomiernie niż w wypadku normalnego, nieukierunkowanego przepływu turbulentnego (gładka rura, profile 1 i 2). To samo dotyczy czasu przebywania dla cząstek. Ukierunkowany spiralnie przepływ rozprowadza cząstki bardziej równomiernie w przekroju poprzecznym, podczas gdy przyspieszenie na ściankach bocznych profilu zmniejsza średni czas przebywania. Wyższe straty ciśnienia w wypadku profilu 3 wynikają z prędkości obwodowej. W wypadku profilu 1, przyczyną jest znaczne ograniczenie przepływu i straty tarcia na większej powierzchni wewnętrznej profilu.
W zależności od materiału, użebrowane rury według wynalazku można wytwarzać, na przykład, z odlewanej odśrodkowo rury, kończąc rurę równoległymi osiowo żebrami obróconymi względem siebie, albo wytwarzając profil wewnętrzny poprzez odkształcenie odlanej odśrodkowo rury, na przykład techniką kucia na gorąco, ciągnienia na gorąco lub obróbki plastycznej na zimno za pomocą narzędzia profilującego, na przykład pływającego trzpienia lub pręta trzpieniowego o profilu zewnętrznym odpowiadającym wewnętrznemu profilowi rury.
Znane jest szereg wariantów obrabiarek do profilowania wewnętrznego rur, na przykład z niemieckiego opisu patentowego nr 195 23 280. Maszyny te nadają się również do wytwarzania użebrowanych rur według wynalazku.
W wypadku formowania na gorąco, temperatura odkształcania powinna być zadana w taki sposób, żeby nastąpiło częściowe zniszczenie ziaren mikrostrukturalnych w obszarze powierzchni wewnętrznej, oraz odpowiednia rekrystalizacja na późniejszym etapie pod wpływem temperatury roboczej. Skutkiem tego jest drobnoziarnista mikrostruktura umożliwiająca szybką dyfuzję chromu, krzemu
PL 204 769 B1 i/lub glinu przez matrycę austenityczną ku powierzchni wewnętrznej rury, w tych miejscach gdzie następuje szybka rozbudowa ochronnej warstwy tlenkowej.
Żebra według wynalazku można również wytwarzać techniką napawania (natapiania warstwowego metodą spawania); w tym wypadku nie jest możliwe formowanie zakrzywionej podstawy żeber pomiędzy poszczególnymi żebrami, ale raczej utrzymywanie w tym miejscu w zasadzie oryginalnego profilu ścianki wewnętrznej rury.
Wewnętrzna powierzchnia rury według wynalazku powinna mieć możliwie najmniejszą szorstkość; z tego względu może ona być wygładzona, na przykład mechanicznie wypolerowana albo zniwelowana elektrolitycznie.
Odpowiednimi materiałami na rury w instalacjach do wytwarzania etylenu są stopy żelaza i/lub niklu zawierające 0,1% do 0,5% węgla, 20 do 35% chromu, 20 do 70% niklu, do 3% krzemu, do 1% niobu, do 5% wolframu i dodatki hafnu, tytanu, pierwiastków ziem rzadkich lub cyrkonu, w każdym wypadku do 0,5% oraz do 6% glinu.
Claims (23)
1. Uż ebrowana rura, zwł aszcza do termicznego krakowania w ę glowodorów w obecnoś ci pary wodnej, w którym mieszankę wsadową przepuszcza się przez ogrzewane zewnętrznie rury, przy czym rury mają spiralnie biegnące żebra wewnętrzne, znamienna tym, że kąt powierzchni bocznej żeber wynosi 16° do 25°, przy czym żebra biegną pod kątem 20° do 40° w stosunku do osi rury.
2. Uż ebrowana rura wedł ug zastrz. 14, znamienna tym, ż e ż ebra biegn ą pod ką tem 22,5° do 32,5° w stosunku do osi rury.
3. Uż ebrowana rura według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ż e obwód profilu (Up) wynosi od +5 do -2% okręgu obwiedniowego stykającego się z dolinami między żebrami.
4. Uż ebrowana rura według jednego z zastrz. 1-3, znamienna tym, że ż ebra oraz doliny mi ędzy żebrami są skonstruowane tak, żeby były zwierciadlanie symetryczne w przekroju poprzecznym.
5. Uż ebrowana rura według jednego z zastrz. 1-4, znamienna tym, że wierzchołki żeber oraz doliny między żebrami przechodzą jedne w drugie.
6. Uż ebrowana rura wedł ug jednego z zastrz. 1-5, znamienna tym, ż e ż ebra i doliny mię dzy żebrami mają ten sam promień krzywizny.
7. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-6, znamienna tym, że żebra są natapiane warstwowo poprzez spawanie/zgrzewanie, a doliny między żebrami leżą na wspólnym okręgu.
8 Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że zawiera łącznie od 6 do 12 żeber.
9. Uż ebrowana rura według jednego z zastrz. 1-8, znamienna tym, że średnica hydrauliczna użebrowanej rury jest co najmniej równa średnicy okręgu wewnętrznego (Ri).
10. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-9, znamienna tym, że stosunek ilorazów współczynników przejmowania ciepła QR/Q0 do ilorazu strat ciśnienia ΔΡΚ/ΔΡΟ podczas testu wodnego wynosi 1,4 do 1,5, gdzie R odnosi się do rury użebrowanej a O do rury gładkiej.
11. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-1Ο, znamienna tym, że promień krzywizny (R) przekroju poprzecznego żebra wynosi od 3,5 do 2Ο mm.
12. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-11, znamienna tym, że wysokość (H) żebra wynosi 1,25 do 3 mm.
13. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-12, znamienna tym, że przekrój poprzeczny prześwitu dla obwodu (Up) profilu wynosi od 85 do 95% pola powierzchni okręgu obwiedniowego (Fa).
14. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-13, znamienna tym, że pole powierzchni profilu (Fp) wynosi 4Ο% do 5Ο% pola powierzchni pierścienia pomiędzy okręgiem obwiedniowym a okręgiem wewnętrznym.
15. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-14, znamienna tym, że w skład odlewanej odśrodkowo rury wchodzi stop niklu zawierający Ο,1 do Ο,5% węgla, 2Ο do 35% chromu, 2Ο do 7Ο% niklu, do 3% krzemu, do 1% niobu, do 5% wolframu i w każdym wypadku do Ο,5% hafnu, tytanu, pierwiastków ziem rzadkich, cyrkonu oraz nie więcej niż 6% glinu.
16. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 15, znamienna tym, że w skład stopu niklu wchodzi, indywidualnie albo w połączeniu ze sobą, co najmniej Ο,Ο2% krzemu, Ο,1% niobu Ο,3% wolframu oraz 1,5% glinu.
PL 204 769 B1
17. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że jest utworzona z odlewanej odśrodkowo rury, w której końce z równoległymi w stosunku do kierunku osiowego żebrami są obrócone względem siebie wzajemnie.
18. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że profil wewnętrzny jest wytwarzany poprzez odkształcenie za pomocą narzędzia profilującego.
19. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że profil wewnętrzny jest utworzony za pomocą natapiania warstw spawanych/zgrzewanych.
20. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że profil wewnętrzny jest wytwarzany techniką elektrolitycznego usuwania materiału.
21. Zastosowanie odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej rury według jednego z zastrz. 1 do 16.
22. Zastosowanie według zastrz. 21, znamienne tym, że w skład odlewanej odśrodkowo rury wchodzi stop niklu zawierający 0,1 do 0,5% węgla, 20 do 35% chromu, 20 do 70% niklu, do 3%, krzemu, 1% niobu, do 5% wolframu i w każdym wypadku do 0,5% hafnu, tytanu, pierwiastków ziem rzadkich, cyrkonu oraz nie więcej niż 6% glinu.
23. Zastosowanie według zastrz. 22, znamienne tym, że stop niklu zawiera indywidualnie albo w połączeniu ze sobą, co najmniej 0,02% krzemu, 0,1% niobu, 0,3% wolframu oraz 1,5% glinu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10233961A DE10233961A1 (de) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Verfahren zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL373967A1 PL373967A1 (pl) | 2005-09-19 |
| PL204769B1 true PL204769B1 (pl) | 2010-02-26 |
Family
ID=30128404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL373967A PL204769B1 (pl) | 2002-07-25 | 2003-05-08 | Użebrowana rura, zwłaszcza do termicznego krakowania węglowodorów oraz zastosowanie odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej rury |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP2298850A1 (pl) |
| JP (2) | JP4536512B2 (pl) |
| KR (1) | KR101023668B1 (pl) |
| CN (1) | CN100523133C (pl) |
| AT (1) | ATE526385T1 (pl) |
| AU (1) | AU2003227737A1 (pl) |
| BR (1) | BR0312919B1 (pl) |
| CA (1) | CA2493463C (pl) |
| DE (1) | DE10233961A1 (pl) |
| EA (1) | EA010936B1 (pl) |
| ES (1) | ES2374568T3 (pl) |
| HR (1) | HRP20050072A2 (pl) |
| IL (1) | IL166229A (pl) |
| MA (1) | MA27325A1 (pl) |
| MX (1) | MXPA05001070A (pl) |
| NO (1) | NO337398B1 (pl) |
| NZ (1) | NZ537827A (pl) |
| PL (1) | PL204769B1 (pl) |
| PT (1) | PT1525289E (pl) |
| RS (1) | RS20050060A (pl) |
| UA (1) | UA85044C2 (pl) |
| WO (1) | WO2004015029A1 (pl) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5155163B2 (ja) | 2006-07-05 | 2013-02-27 | 新日鐵住金株式会社 | 熱分解反応用金属管 |
| WO2010106070A1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Total Petrochemicals Research Feluy | Process for quenching the effluent gas of a furnace |
| EP2813286A1 (de) * | 2013-06-11 | 2014-12-17 | Evonik Industries AG | Reaktionsrohr und Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff |
| FR3033266B1 (fr) * | 2015-03-05 | 2017-03-03 | Ifp Energies Now | Ensemble de collecte d'un fluide gazeux pour reacteur radial |
| CN107850241A (zh) * | 2015-07-09 | 2018-03-27 | 沙特基础全球技术有限公司 | 烃裂化系统中结焦的最小化 |
| JP6107905B2 (ja) * | 2015-09-09 | 2017-04-05 | 株式会社富士通ゼネラル | 熱交換器 |
| WO2017178551A1 (en) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | Basf Antwerpen Nv | Reactor for a cracking furnace |
| DE102016012907B4 (de) | 2016-10-26 | 2025-04-24 | Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg | Tieflochbohrverfahren sowie Werkzeug für eine Tieflochbohrmaschine und Tieflochbohrmaschine |
| DE102017003409B4 (de) | 2017-04-07 | 2023-08-10 | Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg | Rohr und Vorrichtung zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen |
| US11220635B2 (en) | 2017-04-07 | 2022-01-11 | Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg | Pipe and device for thermally cleaving hydrocarbons |
| EP3384981B1 (de) * | 2017-04-07 | 2024-03-06 | Schmidt + Clemens GmbH + Co. KG | Rohr und vorrichtung zum thermischen spalten von kohlenwasserstoffen |
| KR102379113B1 (ko) * | 2017-05-05 | 2022-03-25 | 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 | 탄화수소 처리용 열전달 튜브 |
| RU2753091C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2021-08-11 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Интенсифицирующая теплопередачу труба, а также содержащие ее крекинговая печь и атмосферно-вакуумная нагревательная печь |
| GB2590363B (en) * | 2019-12-09 | 2023-06-28 | Paralloy Ltd | Internally profiled tubes |
| CN116026278B (zh) * | 2022-12-21 | 2025-10-31 | 湖南特种玻璃研究院有限公司 | 一种溢流砖寿命预测方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB969796A (en) | 1961-03-01 | 1964-09-16 | Exxon Research Engineering Co | Apparatus for heating fluids and tubes for disposal therein |
| JPS58132081A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-08-06 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 炭化水素の熱分解方法 |
| DE3716665A1 (de) * | 1987-05-19 | 1988-12-08 | Vdm Nickel Tech | Korrosionsbestaendige legierung |
| JP3001181B2 (ja) * | 1994-07-11 | 2000-01-24 | 株式会社クボタ | エチレン製造用反応管 |
| DE4427859A1 (de) * | 1994-08-05 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Rohr mit auf seiner Innenseite ein mehrgängiges Gewinde bildenden Rippen sowie Dampferzeuger zu seiner Verwendung |
| DE19523280C2 (de) | 1995-06-27 | 2002-12-05 | Gfm Gmbh Steyr | Schmiedemaschine zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken |
| DE19629977C2 (de) * | 1996-07-25 | 2002-09-19 | Schmidt & Clemens Gmbh & Co Ed | Werkstück aus einer austenitischen Nickel-Chrom-Stahllegierung |
| BR9811468A (pt) * | 1997-06-10 | 2000-09-19 | Exxon Chemical Patents Inc | Forno de pirólise com uma espiral radiante em formato de "u" com aletas internas |
| JPH11199876A (ja) * | 1998-01-16 | 1999-07-27 | Kubota Corp | コーキング減少性能を有するエチレン製造用熱分解管 |
-
2002
- 2002-07-25 DE DE10233961A patent/DE10233961A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-05-08 AU AU2003227737A patent/AU2003227737A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-08 CA CA2493463A patent/CA2493463C/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-08 BR BRPI0312919-5A patent/BR0312919B1/pt active IP Right Grant
- 2003-05-08 CN CNB038178850A patent/CN100523133C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-08 UA UAA200501718A patent/UA85044C2/ru unknown
- 2003-05-08 ES ES03725176T patent/ES2374568T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-08 JP JP2004526658A patent/JP4536512B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-08 HR HR20050072A patent/HRP20050072A2/hr not_active Application Discontinuation
- 2003-05-08 PL PL373967A patent/PL204769B1/pl unknown
- 2003-05-08 KR KR1020057001384A patent/KR101023668B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-08 NZ NZ537827A patent/NZ537827A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-05-08 AT AT03725176T patent/ATE526385T1/de active
- 2003-05-08 EP EP10012045A patent/EP2298850A1/de not_active Withdrawn
- 2003-05-08 EP EP03725176A patent/EP1525289B9/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-08 MX MXPA05001070A patent/MXPA05001070A/es active IP Right Grant
- 2003-05-08 WO PCT/EP2003/004827 patent/WO2004015029A1/de not_active Ceased
- 2003-05-08 EA EA200500258A patent/EA010936B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-05-08 PT PT03725176T patent/PT1525289E/pt unknown
- 2003-05-08 RS YUP-2005/0060A patent/RS20050060A/sr unknown
-
2005
- 2005-01-11 IL IL166229A patent/IL166229A/en active IP Right Grant
- 2005-01-18 MA MA28048A patent/MA27325A1/fr unknown
- 2005-01-28 NO NO20050493A patent/NO337398B1/no not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-18 JP JP2010034129A patent/JP2010150553A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4536512B2 (ja) | 2010-09-01 |
| DE10233961A1 (de) | 2004-02-12 |
| JP2010150553A (ja) | 2010-07-08 |
| BR0312919B1 (pt) | 2014-06-24 |
| EP1525289A1 (de) | 2005-04-27 |
| RS20050060A (sr) | 2007-09-21 |
| CN1671824A (zh) | 2005-09-21 |
| EP1525289B9 (de) | 2012-02-29 |
| IL166229A0 (en) | 2006-01-15 |
| HRP20050072A2 (en) | 2005-08-31 |
| AU2003227737A1 (en) | 2004-02-25 |
| NO337398B1 (no) | 2016-04-04 |
| CA2493463C (en) | 2013-01-15 |
| WO2004015029A1 (de) | 2004-02-19 |
| JP2005533917A (ja) | 2005-11-10 |
| PL373967A1 (pl) | 2005-09-19 |
| EP1525289B1 (de) | 2011-09-28 |
| ES2374568T3 (es) | 2012-02-17 |
| NO20050493L (no) | 2005-03-17 |
| PT1525289E (pt) | 2012-01-04 |
| EA200500258A1 (ru) | 2005-08-25 |
| MXPA05001070A (es) | 2005-10-05 |
| KR101023668B1 (ko) | 2011-03-25 |
| UA85044C2 (ru) | 2008-12-25 |
| IL166229A (en) | 2008-11-26 |
| MA27325A1 (fr) | 2005-05-02 |
| BR0312919A (pt) | 2005-07-05 |
| CA2493463A1 (en) | 2004-02-19 |
| EA010936B1 (ru) | 2008-12-30 |
| KR20050052457A (ko) | 2005-06-02 |
| ATE526385T1 (de) | 2011-10-15 |
| NZ537827A (en) | 2007-04-27 |
| EP2298850A1 (de) | 2011-03-23 |
| CN100523133C (zh) | 2009-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7963318B2 (en) | Finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons, and process for producing a finned tube | |
| JP2010150553A (ja) | 炭化水素を熱分解する方法とリブ付き管 | |
| US6719953B2 (en) | Process for the manufacture of olefins by a pyrolysis furnace with an internally finned U shaped radiant coil | |
| US20030019533A1 (en) | Centrifugally-cast tube and related method and apparatus for making same | |
| CZ295409B6 (cs) | Odstředivě litá trubka, její použití, způsob výroby a elektrochemické obráběcí zařízení pro jeho provádění | |
| WO2012129643A1 (en) | Furnace coil fins | |
| NZ552975A (en) | Composite tube, method of production for a composite tube and use of a composite tube | |
| CA2774979C (en) | Flow enhancement devices for ethylene cracking coils | |
| ZA200500456B (en) | Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons | |
| US11220635B2 (en) | Pipe and device for thermally cleaving hydrocarbons | |
| RS65367B1 (sr) | Cev i uređaj za termičko razlaganje ugljovodonika | |
| HK1083519A (en) | Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons | |
| JPH09264683A (ja) | 石油化学用フィン付き熱分解反応管 |