DE637138C

DE637138C - Roller kiln for pressure heating of hydrocarbon oils, tars, etc. like

Info

Publication number: DE637138C
Application number: DEST51175D
Authority: DE
Original assignee: STILL CARL GmbH
Current assignee: STILL CARL GmbH
Priority date: 1933-08-16
Filing date: 1933-08-16
Publication date: 1936-11-07

Description

Walzenofen zur Druckerhitzung von Kohlenwasserstoffölen, Teeren u. dgl. Die bisher zur Druckerhitzung von Kohlenwasserstoffölen. Teeren und Erdölen gebauten Spaltöfen zeigen eine prismatische Form nach Art der Kammeröfen, in denen die Erhitzerrohre in Bündeln angeordnet sind. Solange solche Ofen stets mit dem gleichen Spaltgut betrieben werden, ist eine Änderung der räumlichen Anordnung der Erhitzerrohre oder in der Beheizungsdauer, Weglänge des Abhitzestroms, nicht erforderlich.Roller kiln for pressure heating of hydrocarbon oils, tars, etc. Like. The hitherto used for pressure heating of hydrocarbon oils. Tars and petroleum built cracking furnaces show a prismatic shape like the chamber furnaces in which the heater tubes are arranged in bundles. As long as such a furnace is always with the the same cleavage material is operated, a change in the spatial arrangement of the Heater tubes or in the heating time, path length of the waste heat flow, not required.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine solche räumliche Anordnung der Erhitzerrohre und der sie umgebenden Abhitzekanäle, daß sowohl der Abgasstrom als auch der auf Spalttemperatur zu erhitzende Olstrom in beliebiger Weise ohne Umbau des Ofens geändert werden können, so daß Öle und Teere verschiedenster Herkunft im gleichen Spaltofen auf Leichtöle bzw. Motortreibstoffe verarbeitet werden können. Hierbei wird eine neuartige zylindrische Form des Ofens, ein Walzenofen, gewählt, um die Ofenverankerungen in leichter Ausführung und die Beheizung in einfachster Weise durchführen zu können, so daß die auftretenden Dehnungen ebenfalls in einfacher Weise von der Verankerung aufgenommen werden.The present invention aims at such a spatial arrangement the heater tubes and the waste heat ducts surrounding them, that both the exhaust gas flow as well as the oil stream to be heated to the cracking temperature in any way without Remodeling of the oven can be changed so that oils and tars of various origins can be processed in the same cracking furnace for light oils or motor fuels. Here, a new cylindrical shape of the furnace, a roller furnace, is chosen, around the stove anchoring in a light design and the heating in the simplest Way to be able to carry out, so that the stretching that occurs is also easier Way to be absorbed by the anchorage.

Der Walzenofen nach der Erfindung besteht aus einer Vielzahl von, konzentrisch um ein Flammrohr angeordneten, Jeweils zu einem Ring zusammengefaßten Abhitzekanälen, in denen die Spaltrohre angeordnet sind, wobei durch Schiebersteine an den beiden Enden jedes Abhitzezylinders eine beliebige Schaltung des Abhitzestroms nach Weglänge und Abgasmenge ermöglicht wird.The roller furnace according to the invention consists of a plurality of, arranged concentrically around a flame tube, each grouped into a ring Waste heat ducts, in which the cans are arranged, with slide blocks an arbitrary circuit of the waste heat flow at the two ends of each waste heat cylinder is made possible according to the length of the path and the amount of exhaust gas.

Es ist bereits bekannt, in senkrecht übereinanderliegenden waagerechten Abhitzekanälen einzelne Erhitzerrohre anzuordnen und die Abhitzekanäle so miteinander zu verbinden, daß eine beliebige Schaltung des Abhitzestroms nach Weglänge und Abgasmenge erreicht wird. Gegenüber dieser bekannten räumlichen Anordnung der Abhitzekanäle bietet die kreisförmige Anordnung gemäß der Erfindung besondere bauliche und betriebstechnische Vorteile.It is already known in vertically superimposed horizontal Waste heat ducts to arrange individual heater tubes and the waste heat ducts with each other to connect that any circuit of the waste heat flow according to path length and amount of exhaust gas is achieved. Compared to this known spatial arrangement of the waste heat ducts offers the circular arrangement according to the invention special structural and operational Advantages.

Die beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar, in dem vier konzentrisch um ein Flammrohr angeordnete Abhitzeringe gewählt werden und die ihrerseits in mehrere Einzelkanäle, in dem Beispiel der Zeichnung sind es vierundzwanzig für jeden Ring, unterteilt sind. Diel Abb. i stellt einen Schnitt nach der Linie @ I-I der Abb. 2 dar. Die Abb. 2 ist ein Schnitt durch das Ofenende nach der Linie 11-II der Abb. i.The accompanying drawing shows an embodiment in which four heat recovery rings arranged concentrically around a flame tube can be selected and the in turn into several individual channels, in the example in the drawing there are twenty-four for each ring, are divided. Fig. I represents a section along the line @ I-I of Fig. 2. Fig. 2 is a section through the furnace end along the line 11-II of Fig. I.

Es bedeutet i den feuerfest ausgekleideten schmiedeeisernen Mantel des zylindrischen Ofens. Der liegende Ofen ist auf beiden Seiten durch Deckel 2 und 3 abgeschlossen, der letztere ist in gleicher Ausführung wie der Deckel 2 zu denken (nicht besonders gezeichnet). Konzentrisch zu der Ummantelung i sind drei aus feuerfestem Material bestehende Ringe 4., j und 6 im Innern des Ofens angeordnet, die ihrerseits durch die Trennwände 7, 8 und 9 gegeneinander abgesteift sind. Der Ring 6 ist aus Hohlformsteinen aufgebaut, die die inneren Abhitzekanäle i i bilden. Zwischen den Ringen 5 - und 6 liegen die Abhitzekanäle 12 und entsprechend zwischen den Ringen q.und 5 die Abhitzekanäle z. bzw. 1q. zwischen der Mantelauskleidung urixt. dem Ring .4. An einem Ende des Ofens e?' weitert sich der Mantel i zu dem die Abhitzewegführenden Fuchs 15.It means the fireproof lined wrought iron coat of the cylindrical furnace. The horizontal oven is covered by cover 2 on both sides and 3 completed, the latter is in the same design as the cover 2 to think (not particularly drawn). There are three concentric to the casing i rings 4., j and 6 made of refractory material placed inside the furnace, which in turn are stiffened against one another by the partitions 7, 8 and 9. Of the Ring 6 is made of hollow blocks built up the inner waste heat ducts i form i. The waste heat ducts 12 and 12 are located between the rings 5 - and 6 between the rings q. and 5 the waste heat ducts z. or 1q. between the jacket lining urixt. the ring .4. At one end of the furnace e? ' the coat i widens to that the fox leading the waste heat 15.

Das von den Hohlformsteinen 6 gebildete Flammrohr io wird von den Feuergasen (zweckmäßig Gasfeuerung)-durchstrichen, die am entgegengesetzten Ende des Ofens durch die Öffnungen 16 in den innersten Abhitzering mit den Kanälen 1 i eintreten.' Die am gleichen Ende des Ofens befindlichen Durchtritte 18 bzw. 2o bzw. 22 zwischen den v an .den Abhitzekanälen 1a, 13 und 14 gebildeten Itingen ermöglichen -mit den Schiebersteinen i9, 21 und 23 die jeweils gewünschte Führung des Abgasstromes und Bemessung der Abgasmenge. Dem gleichen Zweck dienen die auf der Kaminseite des Ofens befindlichen Durchtritte 2q., a6 und 28 mit den Reguliervorrichtungen 25, z7 und a9.=-- - -In den konzentriscli angeordneten Abhitzekanälen i 1, 12, 13 und 14 liegen die Erhitzerrälfre 3o; deren -Enden -durch- Krümmer 31 mittels Flanschen verbunden sind. Die Ab.-hitzekanäle werden auf beiden Seiten durch eine' verschiebbare Platte 3a abgeschlössen, gegen die stopfbüchsenartig der Einsatz 3,; durch die Federn 36 drückt.- Die Federn 36 sind mit den Schraubenbolzen 37 und den Schraubenmuttern 38 auf einem Rahmen 34. angeordnet, der seinerseits einen - Führungsring 35 trägt. Die Stopfbüchse 33, in deren Innern die Rohrkrümmer 31 zugänglich angeordnet sind, wird durch den abnehmbaren Deckel 2 mittels der Kniehebel 40 und Sehraubenbolzen 39 fest verschlossen. Die beim Beheizen des Ofens auftretenden Längenausdehnungen werden durch die bewegliche Abschlußplatte 32 auf die Federn 36 übertragen.' Umgekehrt bewirken die Federn 36 beim Abkühlen des Ofens den ständigen Zusammenhalt der konzentrischen Ringe. Eine Lockerung -des Materials durch Stillsetzen und Wiederanheizen des Ofens wird also in denkbar günstigster Weise vermieden, zumal bei der großen Länge des Ofens (ro bis 15 in) im wesentlichen mir Längenausdehnungen auftreten.The flame tube io formed by the hollow shaped bricks 6 is penetrated by the fire gases (expediently gas firing), which enter the innermost waste heat ring with the channels 1 i at the opposite end of the furnace through the openings 16. The passages 18 or 2o or 22 located at the same end of the furnace between the itingen v .den Waste heat ducts 1a, 13 and 14 enable -with the slide blocks i9, 21 and 23 the desired guidance of the exhaust gas flow and measurement of the exhaust gas quantity. The passages 2q., A6 and 28 with the regulating devices 25, z7 and a9 on the chimney side of the furnace serve the same purpose. whose -end -through- elbow 31 are connected by means of flanges. The waste heat channels are closed on both sides by a 'sliding plate 3a, against which the insert 3, like a stuffing box; by the springs 36. The springs 36 are arranged with the screw bolts 37 and the screw nuts 38 on a frame 34, which in turn carries a guide ring 35. The stuffing box 33, in the interior of which the pipe bends 31 are accessible, is tightly closed by the removable cover 2 by means of the toggle levers 40 and screw bolts 39. The linear expansions that occur when the furnace is heated are transmitted to the springs 36 by the movable end plate 32. Conversely, when the furnace cools, the springs 36 keep the concentric rings together at all times. A loosening of the material by stopping and reheating the furnace is avoided in the most favorable way possible, especially since with the great length of the furnace (ro to 15 in), linear expansions essentially occur.

Der beispielsweise gezeichnete Ofen kann folgendermaßen geschaltet werden. Die Feuergase treten durch 16 und 18 gleichzeitig, d. b. parallel in die Abbitzekanäle i 1 und 12, durchziehen also im Gleichstrom zueinander die ganze Ofenlänge, um durch die Öffnung 26 nunmehrhintereinandergeschaltet, d. h. im Gegenstrom durch die Abhitzekanäle 13 und 1.4 durch den Fuchs 15 abzuziehen. Die Anordnung der Erhitzerrohre geschieht beispielsweise derart, daß der Frischölstrom zunächst die äußersten Abhitzekanäle 4berührt, um hier auf etwa ioo bis 200° C #3`ptgewärmt zu werden. Alsdann überspringt deä@ -Ölstrom die beiden Abhitzeringe 12 und `i0, -tritt also sofort in den innersten Ring i i ein, wo er mit den heißesten Abgasen in Berührung kommt. Nach Durchlaufen von i i tritt der Ölstrom in 12 und danach in die Abhitzekanäle 13 ein.The oven shown for example can be switched as follows will. The fire gases pass through 16 and 18 simultaneously; b. parallel to the Trench channels i 1 and 12, so run through the entire length of the furnace in direct current to each other, in order now to be connected in series through the opening 26, i. H. in countercurrent Remove the waste heat ducts 13 and 1.4 through the fox 15. The arrangement of the heater tubes happens, for example, in such a way that the fresh oil flow first passes through the outermost waste heat ducts 4touched in order to be warmed up to about 100 to 200 ° C # 3`pt here. Then skips deä @ -Ölstrom the two heat recovery rings 12 and `i0, -step immediately into the innermost Ring i i where it comes into contact with the hottest exhaust gases. After going through from i i the oil flow enters 12 and then into the waste heat ducts 13.

Bei großen Ofenleistungen kann es zweckmäßig sein, zwei der erfindungsgemäßen Walzenöfen derart hintereinanderzuschalten, daß in dem ersten Ofen die Spaltung der Öle erfolgt und die Vorwärmung in dem nachgeschalteten Ofen vorgenommen wird. Zweckmäßigerweise wird dabei im Spaltofen mit einem so großen Luftüberschuß gearbeitet, daß derselbe in dem nachgeschalteten Ofen zur Verbrennung des dort zugesetzten Gases ausreicht.In the case of large furnace outputs, it can be useful to use two of the inventive To connect roller furnaces one behind the other in such a way that in the first furnace the cleavage of the oils takes place and the preheating is carried out in the downstream furnace. It is advisable to work with such a large excess of air in the cracking furnace that that the same in the downstream furnace for combustion of the gas added there sufficient.

Ein weiteres Mittel, um die Abgase auf der für die Spaltung gewünschten niedrigen Temperatur von etwa 60o bis 7006 C zu halten, besteht darin, daß sie von dem Fuchs 15 durch einen Ventilator (nicht gezeichnet) angesaugt und -dem Flammrohr io wieder zugeführt werden. -Bei Hintereinanderschaltung zweier Öfen der gekennzeichneten Art würdenzweckmäßig die Abgase des. nachgeschalteten Ofens in den ersten Ofen eingeführt «-erden.Another means of keeping the exhaust on the area you want for cleavage Maintaining a low temperature of around 60o to 7006 C consists in keeping them from the fox 15 sucked in by a fan (not shown) and the flame tube io can be fed back. -When two ovens are connected in series, the marked Art would expediently introduce the exhaust gases from the downstream furnace into the first furnace "-earth.

Der erfindungsgemäße Walzenofen hat sich als besonders vorteilhaft für die Spaltung von Teerölen erwiesen, die aus der Verkokung von Steinkohlen unter Anwendung der Innenabsaugung, d. h. durch Absaugung der Destillationsgase aus dem Innern der Brennstoffmasse, gewonnen werden. Die Schwierigkeiten bei der Spaltung von Teerölen bestehen wesentlich in der plötzlichen und starken Bildung von Kohlenstoffansätzen (Koks-) in den Erhitzerrohren durch örtliche Überhitzungen. Durch den erfindungsgemäßen Walzenofen werden derartige Temperaturschwankungen bzw. -erhöhungen in denkbar bester Weise vermieden, da allein schon die durch die Vielzahl der gekennzeichneten Abhitzekanäle bedingte große Steinmasse feuerfesten Materials einen großen Wärmespeicher darstellt, der gegen etwaige vorübergehende Schwankungen in der Gaszufuhr der Beheizungseinrichtung unermgfindlich ist.The roller furnace according to the invention has proven to be particularly advantageous proven for the splitting of tar oils resulting from the coking of hard coals under Use of internal suction, d. H. by suction of the distillation gases from the Inside the fuel mass, are obtained. The difficulties in the split of tar oils consist essentially in the sudden and strong formation of carbon deposits (Coke) in the heater tubes due to local overheating. By the invention Roller kilns are the best imaginable of such temperature fluctuations or increases Wise avoided, as the large number of waste heat ducts identified due to the large mass of stone made of refractory material represents a large heat accumulator, against any temporary fluctuations in the gas supply to the heating device is impossible to find.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Roller furnace for pressure heating of hydrocarbon oils, Tars, etc. in serpentine with freely accessible at both ends Heater tubes, those individually in waste heat ducts, those in the waste heat flow Can be switched on and off, lying, indicated by a concentric Arrangement of the waste heat ducts around a cylindrical furnace, whereby the waste heat ducts arranged in several concentric, cylindrical rings and each cylindrical Ring through slide blocks at both ends in any direction and with any amount of exhaust gas can be heated.

2. Roller furnace according to claim i, characterized by a stuffing box-like inserted and with compression springs to accommodate the Longitudinal expansions of the cylindrical rings provided end caps.

3. Roller kiln according to claim 2, characterized in that the cover plate (2) is removable with the stuffing box (33) connected to the furnace by springs (36).

Roller kiln according to claims i to 3, characterized in that the inner heat recovery rings connected in parallel, while the two outer ones are connected in series.

5. Roller furnace according to claims i to 3, characterized in that the one or the inner heat-recovery rings are disconnected from the exhaust gas flow and the outer rings are parallel are switched.

6. Arrangement of the heater tubes in roller furnaces according to the claims i to 5, characterized in that the pipes leading the fresh oil flow in the outermost Waste heat ring and connected to the heater tubes in the innermost waste heat ring are.