DE757327A - - Google Patents

Description

Dr.-lng. G. Eichenberg gjifa 7 ₁₁

Patentanwalt ^Wt Düsseldorf, <i_m....„..h.....^L· 193

IUnL f-s-*«. ΈΓ Bürohau« „Taborif" Deutsche Bank, Filiale Düsseldorf | °"'"° " Postscheckkonto: Essen 8734

■- ι v· ...... Mltgli.J d«i N. S. R. B.

Fernsprecher Nr. 15083

Firma H.A. Brassert & Company, limited und Franz Puening, London E.C.4, Granite House. Bannon Street.

^Liegende zylindrische Teeroiase mit Flammrohren.

Zum Destillieren τοη Teer wurden schon liegende, zylindrische Kessel mit innen beheizten und von einem zum anderen Ende gehenden Flammrohren vorgeschlagen, nach deren Durchstreichen die Heizgase durch äußere Flammzüge zu einem Kamin abziehen.

Während sich derartige Kessel als Dampfkessel sehr wohl eignen, sind sie zum Destillieren von Teer nicht ohne weiteres brauchbar. Das hat zunächst seine Ursache in der höheren Viskosität, der schlechteren Wärmeleitfähigkeit und der geringeren spezifischen Wärme des Teers im Vergleich zu Wasser, die es mit sich bringen, daß der Unterschied in der Längsausdehnung der Flammrohre und der Kesselwandung beim Betrieb eines solchen Kessels als Teerblase größer ist als beim Betrieb als Dampfkessel. Infolge der verschiedenen Ausdehnung dieser Teile werden aber die Stirnwände der Teerblase beim Erhitzen nach außen gedrückt und beim wiederholten Erhitzen und Abkühlen erfahren ihre Verbindungen mit den Flammrohren so erhebliche Belastungen, daß sie nicht selten

zum Schreiben vom 7·7·1939 απ "liegende zylindrische Teerblase·,."

schadhaft und sogar brüchig werden, was zu Betriebsstörungen führt und infolge der leichten Entzündbarkeit des Teers auch große Gefahren mit sich bringt. Hinzu kommt, daß Dampfkessel gewöhnlich ununterbrochen und unter mehr oder weniger einheitlichen Bedingungen über lange Zeiträume, beispielsweise über mehrere Monate, betrieben werden, während Teerblasen gewöhnlich ein oder zwei Mal täglich mit kaltem Teer beschickt werden und ihre höchste Temperatur erst gegen Ende eines jeden Arbeitsganges erreichen. Dadurch wirken die oben erwähnten, auf das wiederholte Anheizen und Abkühlen zurückzuführenden Spannungen verhältnismäßig stärker ermüdend auf das Metall der Blase.

Außer diesen Schwierigkeiten müssen Vorrichtungen zum Destillieren von Teer noch folgende, sich aus ihrem Betrieb ergebende Verhältnisse berücksichtigen:

Bei einer Teerblase darf der Teerspiegel bekanntlich während der Destillation nicht soitief fallen, daß der obere Teil der Flammrohre über die Teeroberfläche hinausragt. Soll ein Freiliegen der oberen Teile der Flammrohre vermieden werden, so müssen diese in der Blase möglichst tief angeordnet sein. Hierdurch wird aber der Zwischenraum zwischen den Flammrohren und der Kesselwandung unerwünscht klein^und die Verformung der Stirnwände und die Spannungen an ihren Vereinigungsstellen mit den Flammrohren werden noch stärker und können sogar die Elastizitätsgrenze des Stahles

zu™ Sch,eib.„ »om 7.7.1939 „„"Liegende zylindrische Teerblase.

überschreiten. Eine weitere Schwierigkeit beim Betriebe/derartiger Blasen ergibt sich schließlich aus der überhitzung der oberen Teile der Flammrohre, die durch Ablagerungen verursacht wird, die sich auf den Flammrohren mit einem Böschungswinkel von etwa 25° ansammeln und aus später verkokenden Verunreinigungen bestehen. Infolge der ungleichmäßigen Erwärmung deh^nen sich die oberen Teile der Flammrohre stärker aus als die unteren Teile, wobei die Spannungen so stark werden können, daß die Flammrohre sich verbiegen oder brechen.

Um die vorbezeichneten Schwierigkeiten zu beheben, hat man schon den Vorschlag gemacht, die Flammrohre in einer Stirnwand mittels einer Stopfbuchse so abzudichten, daß sie sich frei ausdehnen können. Die Anordnung von Stopfbuchsen ist nun aber, insbesondere im Bereich heißer Flammengase, offensichtlich nachteilig und beim Destillieren von Teer auch nicht ungefährlich.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine liegende zylindrische Teerblase mit Flammrohren, bei der die beschriebenen Schwierigkeiten dadurch besonders einfach behoben sind, daß die Stirnwände der Blase mittels der Flammrohre elastisch mit Innenwölbung gegeneinander gespannt sind. Dabei können die Flammrohre heiß in die kältere Blase eingebaut werden. Die Stirnwände können aber auch mechanisch gegeneinander gespannt werden, bevor die Flammrohre eingebaut werden.

zum Schreiben vom 7.7.1939 an "Liegende zylindrische Teerblase..."

Um die oben erwähnten Ablagerungen auf den Flammrohren und damit deren Überhitzung zu vermeiden, werden die im übrigen zylindrischen Flammrohre am Scheitel mit einem von ebenen Flächen gebildeten längsgrat versehen, der gegebenenfalls durch Querrippen versteift ist.

In den Zeichnungen wird die Erfindung an schematischen Darstellungen näher erläutert: Abb. 1 zeigt die Ansicht einer Teerblase im Querschnitt. Abb. 2 zeigt im Längsschnitt als Beispiel die Vereinigung

der Blasenteile durch Einführung von Dampf in die

Flammrohrej

Abb. ^3 im Querschnitt ein Flammrohr, das mit Quer-Verstärkungsgerippen ausgestattet ist. Abb.. 4 ist ein Längsschnitt von Abb. 3o Abb.,5 veranschaulicht im Querschnitt ein Flammrohr mit

Strömungslinien.
Abb. 6 ist eine ähnliche Ansicht, welche Strömungslinien

und Wirbel in Verbindung mit einem Flammrohr von

kreisförmigem Querschnitt zeigt«

/*»?Abb. 1 besteht die Teerblase aus einem zylindrischen Behälter 2 mit ebenen Stirnwänden 3,4f '· (Abb. 2) durch ein Paar Flammrohre 5,5 gegeneinander gespannt sind, welche nebeneinander angeordnet und an den Stirnwänden befestigt sind.

Die Blase ruht auf einer Ziegelunterlage 6, die

zum Schreiben vom 7.7.1933 α» "Liegende zylindrische Teerblase ..."

mit Flammrohren 7 außerhalb der Blase derart ausgestattet ist, daß die heißen Gase von den Flammrohren 5 längs den Seiten und dem Boden der Blase über die äußeren Flammrohre 7 zum Kamin ziehen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung (s. Abb.2) werden die Flammrohre 5 zuerst an eine Stirnwand des Blasengefäßes, ζ.Β. die Endwand 3, angeschweißt und treten frei durch die andere Sndwand 4 hindurch. Dann wird die Länge der Flammrohre künstlich durch Beheizen vergrößert, z.B. durch Einsetzen von Holzpfropfen 8 oder Scheiben in die Enden der Flammrohre 5 und Einleiten von Wasserdampf durch das Bohr 9. Auf diese Weise kann die Temperatur der Flammrohre auf etwa 100° erhöht werden, während die Temperatur der Blase im wesentlichen unverändert bleibt. Die freien Enden der Flammrohre werden dann an die Stirnwand 4 angeschweißt und der Dampf wird abgestellt. Dadurch ziehen sich die Flammrohre mit zunehmender Abkühlung in Längsrichtung zusammen und ziehen die Stirnwände 3»4 gegeneinander in die gestrichelt angedeutete Stellung 10. Temperaturen und Abmessungen werden so gewählt, daß die Bewegung der Stirnwände innerhalb der Elastizitätsgrenze des Stahls, aus dem sie hergestellt sind, bleibt.

Wenn die Blasen kurz sind, kann die Durchbiegung der Stirnwände gegeneinander statt durch Wärme vor dem endgültigen Verschweißen auch durch mechanische Kräfte bewirkt werden.

Βία» 6 ium Schreiben vom 7.7.1939 on "liegend? zylindrische Teerblase.,,"

Infolge der Herstellungsart gemäß der Erfindung werden die Stirnwände im Betrieb mit steigender Temperatur zuerst eben und dann leicht konvex nach außen gewölbt, wobei sich die gesamte Bewegung innerhalb der Elastizitätsgrenzen des Baues abspielt. Beim Abkühlen der Blase tritt eine entgegengesetzte Bewegung auf.

Das übliche Anlassen und Entspannen der Schweißnähte zwecks Entfernung innerer Spannungen wird vorzugsweise erstmalig für alle fertigen Schweißstellen außer denjenigen, welche die freien Enden der Flammrohre mit der entsprechenden Stirnwand verbinden, durchgeführt. Dann werden die Flammrohre, wie oben beschrieben, durch Erwärmen in Längsrichtung ausgedehnt und die übrigen Schweißungen ausgeführt. Während die Flammrohre noch warm sind, werden die letzten Schweißungen örtlich erhitzt, worauf man den ganzen Kessel abkühlen läßt. Das Anlassen und Entspannen geht also schrittweise vor sich.

Um ferner Ablagerungen, die sich oben auf den Flammrohren absetzen und überhitzung verursachen, zu vermeiden, sind die Flammrohre 5 in ihrem unteren Teil (s. Abb. 3 und 5) zylindrisch ausgebildet, während ihr oberer Teil die Form eines von ebenen Flächen 15 gebildeten Längsgrats 14 aufweist. Diese ebenen Flächen 15 sind vorzugsweise in einem Winkel von etwa 30° gegen die Waagerechte angeordnet, also einem größeren Winkel als dem Böschungswinkel der Ablagerung.

zum Schreib™ vom 7.7-1939 an "Liegende zylindrische Teerblase .,."

Infolge der verminderten Spannung, welcher die Flammrohre unterworfen sind, ist die kostspielige gewellte Bauart nicht mehr erforderlich, und es ist eine ausreichende Versteifung durch den Umriß gewährleistet, wie er jetzt vorgeschlagen ist, nämlich mit einem Grat 14 längs dem Scheitel des Flammrohres. Ein solches Flammrohr kann leicht hergestellt werden, da nur eine einfache gerade Schweißung längs dem Grat erforderlich ist.

Erforderlichenfalls, insbesondere beim Arbeiten unter Vacuum können die ebenen Flächen If der Flammrohre durch Querrippen 16 (p. Abb. 3 und 4) verstärkt werden, die z.B. durch Schweißung ■¥£■ befestigt werden. Außerdem können die ebenen Flächen der Flammrohre gegen Überhitzung von innen durch feuerfeste Ziegel oder feuerbeständigen Zement

18 geschützt werden, der durch eine geeignete Stutζanordnung

19 festgehalten wirdy (s. Abb. 3 und 5).

Abgesehen von den oben erläuterten Vorteilen der Flammrohrform gemäß der Erfindung wird auch die Kreisbewegung des Teers rund um den oberen Teil des Flammrohres beschleunigt, da der Querschnitt des Flammrohres den Strömungslinien 20 des Teers (s. Abb. 5) besser angepaßt und der Widerstand gegen die Aufwärtsströmung des Teers vermindert ist. Im Gegensatz hierzu treten bei Flammrohren mit kreisförmigem Querschnitt (s. Abb. 6) Wirbel 21 in der Teerströmung unmittelbar über dem Flammrohr-Oberteil auf mit dem

Blatt .8. »π. Schreiben vom 7.Z.1939 an "Liegende.. ..zylindrische.. .Teerblase.

Ergebnis, daß Verunreinigungen niedergeschlagen werden und der wirbelnde Teer überhitzt wird, was wieder eine Spaltung und Verminderung der Ölausbeute zur Folge hat.

ty

Claims (1)

1. Schreiben ,on, 7.7.1939 „„"liegende zylindrische, Terrblase..."

   Firma H.A. Brassert & Company, Limited und Franz Puening, London E.C.4, Granite House, Gannon Street.

   Patentansprüche:

   iy liegende zylindrische Teerblase mit Flammrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände der Blase mittels der Flammrohre elastisch gegeneinander gespannt sind, und daß die im übrigen zylindrischen Flammrohre am Scheitel einen von ebenen Flächen gebildeten längsgrat aufweisen, der gegebenenfalls durch Querrippen versteift ist.

   2%. Verfahren zur Herstellung einer Teerblase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Flammrohre heiß in die kältere Blase eingebaut werden,oder daß zunächst die Stirnwände der Blase mechanisch gegeneinander gespannt und dann die Flammrohre eingebaut werden.