DE811235C

DE811235C - Gas-heated heating device

Info

Publication number: DE811235C
Application number: DEP21853A
Authority: DE
Inventors: Peter Cuerten
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1948-11-16
Filing date: 1948-11-16
Publication date: 1951-08-16

Description

Gasbeheizte Wärmevorrichtung Zum Anwärmen von Rohren oder Walzprofilen zwecksWarmbiegens oder Glühens der Schweißnahtzonen haben bereit; transportable Öfen mit elektrischen Widerstandselementen Verwendung gefunden, die aus zwei oder mehreren Teilen bestehen und die muffenartig um das zu erwärmende Werkstück herumgelegt werden. Diese Glühvorrichtungen haben den Nachteil großer mechanischer Empfindlichkeit, die insbesondere bei Montagearbeiten zu unzulässig hohen Wiederherstellungskosten führt. Hinzu kommen Transportschwierigkeiten und Zeitverlust, wenn das glühende, oft tonnenschwere Werkstück von der Wärmevorrichtung zur Biegevorrichtung gebracht werden muß, was unter Umständen ein mehrmaliges Anwärmen erforderlich macht. Des weiteren ist bei Verwendung der elektrischen Muffen die Bereitstellung eines Transformators erforderlich, da die Gefährlichkeit in bezug auf Berührung zur Herabsetzung der Betriebsspannung auf 40 Volt und weniger zwingt.Gas-heated heating device For heating pipes or rolled profiles for the purpose of hot bending or annealing of weld seam zones have ready; transportable Furnaces with electrical resistance elements found use that consist of two or consist of several parts and the sleeve-like around the workpiece to be heated will. These annealing devices have the disadvantage of great mechanical sensitivity, the inadmissibly high restoration costs, especially in the case of assembly work leads. In addition, there are transport difficulties and loss of time when the glowing, often a workpiece weighing tons is brought from the heating device to the bending device must be, which may make it necessary to warm up several times. Of A further aspect is the provision of a transformer when using the electrical sleeves required because the danger in relation to contact to reduce the Forcing operating voltage to 40 volts and less.

Diese Mängel werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß man als Wärmevorrichtung eine den zu erwärmenden Gegenstand in einigem Abstand umgebende, innen feuerfest ausgekleidete, mehrteilige h-luffe verwendet, in deren Innenraum auf den Umfang und die Länge der Muffe verteilte Gasbrenner vorzugsweise tangential zum zu erwärmenden Gegenstand münden.These shortcomings are remedied according to the invention that one is used as a heating device one that surrounds the object to be heated at some distance and is fireproof on the inside lined, multi-part h-luffe used in their interior on the perimeter and the length of the sleeve distributed gas burners, preferably tangential to the to be heated Open object.

Damit sich hierbei die einzelnen Brenner nicht stören, kann man sie um i8o° gegeneinander versetzen und in zwei schraubenförmigen Windungen anordnen. Es empfiehlt sich, zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit über der feuerfesten Auskleidung einen Hohlmantel für die Verteilung der Verbrennungsluft auf die Luftdüsen und darüber einen den ersten ganz oder teilweise überdeckenden zweiten Hohlmantel für die Verteilung des Gases auf die Gasdüsen anzuordnen. Die Gasdüsen sind hierbei innerhalb der den Schamottemantel durchdringenden Luftdüsen angeordnet.So that the individual burners do not interfere with each other, they can be used offset by 180 ° and arrange them in two helical turns. It is best to use over the refractory lining to increase the economy a hollow jacket for the distribution of the combustion air on the Air nozzles and above them a second completely or partially covering the first To arrange hollow jacket for the distribution of the gas on the gas nozzles. The gas nozzles are in this case arranged within the air nozzles penetrating the fireclay jacket.

Die zweckmäßig unter Druck eingeführte Verbrennungsluft vermischt sich vor den Düsenmündungen mit den Heizgasen; das Gemisch verbrennt unter Wirbelbildung im Feuerraum. Die in dem Hohlmantel sich ausbreitende Luft kühlt die Muffe, schützt sie dadurch vor Verzunderung und macht jede Außenisolation überflüssig. Dadurch wird die Wärmevorrichtung für den Transport bzw. für die Verwendung in der Werkstatt und auf den Baustellen wesentlich handlicher. Andererseits wird die sonst nutzlos von der Vorrichtung abgestrahlte Wärme für die Vorwärmung der Verbrennungsluft und auch der Heizgase und damit zur Verbesserung der Wirkungsgrade der Brenner nutzbar gemacht.The combustion air, which is expediently introduced under pressure, is mixed in front of the nozzle mouths with the heating gases; the mixture burns with the formation of eddies in the firebox. The air spreading in the hollow jacket cools the sleeve and protects it this prevents scaling and makes any external insulation superfluous. Through this becomes the heating device for transport or for use in the workshop and much more manageable on construction sites. On the other hand, it is otherwise useless heat radiated by the device for preheating the combustion air and can also be used for the heating gases and thus to improve the efficiency of the burner made.

Um die Beweglichkeit und die Transportmöglichkeit der Wärmevorrichtung zu erleichtern, sind die Luft- und Gaszuleitungen der Muffe in einem Gelenk vereinigt, um das die Muffenhä'lften greiferartig aufklappbar sind.About the mobility and transportability of the warming device to facilitate, the air and gas supply lines of the socket are combined in one joint, around which the socket halves can be opened like a gripper.

Jede Muffenhälfte hängt mittels Zugorganen an einem Tragring, der die Aufhängung der Vorrichtung an einem Hebezeug ermöglicht.Each half of the sleeve hangs by means of tension members on a support ring, the allows the device to be suspended from a hoist.

Um ein zu weites Aufklappen der Vorrichtung zu vermeiden, ist zwischen Tragring und Gelenk noch eine Abfangvorrichtung, z. B. eine entsprechend bemessene Kette, vorgesehen. Nach Erhitzen der Werkstücke, etwa eines zum Biegen eingespannten, mit Sand gefüllten Rohres, wird die an einem Hebezeug hängende Muffe aufgeklappt, hochgezogen und abgeschwenkt. Das Werkstück kann sofort ohne jeglichen Transport und unter Vermeidung des damit verbundenen Wärme- und Zeitverlustes gebogen werden.To avoid opening the device too far, between Support ring and joint still have an interception device, e.g. B. an appropriately sized Chain, provided. After the workpieces have been heated, e.g. one clamped for bending, pipe filled with sand, the sleeve hanging from a hoist is unfolded, pulled up and swiveled away. The workpiece can be sent immediately without any transport and bent while avoiding the associated loss of heat and time.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß sich derartige Wärmevorrichtungen nicht nur zur Erwärmung der Gegenstände selbst, sondern sogar mit besonderem Vorteil zur Erwärmung von etwaigem Inhalt derselben oder sie durchströmenden Medien benutzt werden können. Zum Beispiel hatte man bisher für das Anfahren katalytischer Prozesse umfangreiche Gasvorheizer nötig, um mit diesen ein System nach dem anderen auf Temperatur zu bringen, nach deren Erreichung der Prozeß durch die frei werdende Reaktionswärme von selbstweiterläuft. Bei den für diesen Zweck z. B. im Schwefelsäurekontaktverfahren allgemein verwendeten Röhrenvorheizern war infolge der Vielzahl der Röhren die Gleichmäßigkeit der Erwärmung in Frage gestellt. Die Folge der ungleichen Erwärmung waren Kondensation der Gase und Schlammablagerungen, was zu örtlichen Überhitzungen, Zerstörung der Rohrböden und zu einer starken Verringerung der wärmeaustauschenden Flächen führte. Da die Einwalzstellen der Rohre und Rohrbündel den Feuergasen direkt ausgesetzt sind, ist unter dem Einfluß der hohen Temperaturen mit starken Undichtheiten zu kämpfen. Derartige Vorrichtungen bedingen also enorme Reparaturkosten und haben eine geringe Lebensdauer. Außerdem ist der Gasverbrauch dieser nur kurzzeitig benötigten Gasvorwärmer unwirtschaftlich hoch, da die großen Apparatemassen eine lange Anheizzeit zu ihrer Aufwärmung benötigen.Surprisingly, it was found that such heating devices not only for heating the objects themselves, but even with particular advantage used to heat any contents of the same media or media flowing through them can be. For example, one previously had to start up catalytic processes extensive gas preheaters are required to keep these one system after the other up to temperature to bring, after they have been reached, the process by the heat of reaction released by itself. When for this purpose z. B. in the sulfuric acid contact process Commonly used tube preheaters was uniformity due to the large number of tubes of warming in question. The consequence of the uneven heating was condensation of gases and sludge deposits, leading to local overheating, destruction of the Tube sheets and led to a sharp reduction in the heat exchanging surfaces. Because the rolled-in points of the tubes and tube bundles are directly exposed to the fire gases are, is under the influence of high temperatures with severe leaks too battle. Such devices cause enormous repair costs and have a short lifespan. In addition, the gas consumption is only required for a short time Gas preheater uneconomically high because the large apparatus masses take a long time to heat up need to warm them up.

Alle diese Mängel werden überwunden, wenn man erfindungsgemäß die gasbeheizte Wärmevorrichtung um die Leitung des aufzuwärmenden Gases bzw. der Luft herum anordnet. Die Leitung selbst ist vorzugsweise als auswechselbares Paßstück ausgebildet, in dem zwecks möglichst gleichmäßiger Erwärmung des durchfließenden Gasstromes Wirbeleinbauten, beispielsweise in Form von Querrohren, angeordnet sind. Der hierdurch verbesserte Wärmeaustausch gibt die Gewähr, daß die gefürchteten Taupunktunterschreitungen und damit die Zerstörungen durch Korrosion vermieden werden. Hieraus ergeben sich geringe Reparaturkosten und erhöhte Lebensdauer. Ein weiterer wesentlicher Fortschritt besteht in der überlegenen Einfachheit der Vorrichtung, so daß sie sich bei geringen Anschaffungskosten und bei einer kleinen Apparatemasse besonders vorteilhaft zum kurzzeitigen Anwärmen von Luft oder Industriegasen eignet.All of these deficiencies are overcome if, according to the invention, the Gas-heated heating device to conduct the gas or air to be heated arranges around. The line itself is preferably a replaceable fitting formed, in which for the purpose of heating the flowing through as evenly as possible Gas flow vortex internals, for example in the form of transverse tubes, are arranged. The resulting improved heat exchange ensures that the dreaded drops below the dew point and thus the destruction caused by corrosion can be avoided. From this result low repair costs and increased service life. Another major advance consists in the superior simplicity of the device, so that it is at low cost Acquisition costs and particularly advantageous for a small apparatus mass short-term heating of air or industrial gases.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar in Fig. i als transportable, aufklappbare Wärmemuffe für Rohre usw. im Querschnitt in ihrer Heizstellung, wobei sie sich mit ihren Enden auf dem Rohr abstützt und dasselbe umschließt, und in Fig. 2 als Anheizvorrichtung für die Luft oder Gase im Längsschnitt und in Fig. 3 im Querschnitt.In the drawing, the subject of the invention is schematically in two Embodiments shown, namely in Fig. I as a transportable, foldable Heat sleeve for pipes etc. in cross section in their heating position, whereby they are with supports their ends on the tube and encloses the same, and in Fig. 2 as a heating device for the air or gases in longitudinal section and in Fig. 3 in cross section.

Die doppelwandige, zweiteilige Muffe i, die innen eine feuerfeste Auskleidung 2 besitzt, trägt auf jeder Hälfte einen Luftverteilraum 3 mit der Luftzuführungsleitung 4. Darüber ist der Hohlraum 5 für die Heizgase angeordnet mit derGaszuführungsleitung 6. Von dem Gasverteilungshohlraum 5 führen Gasdüsen 7 tangential in den Verbrennungsraum 8, in dem sich der zu erwärmende Gegenstand 9 befindet. Die Gasdüsen 7 stecken in den Luftdüsen io, die die Schamotteauskleidung 2 der Muffe durchdringen. Um eine gute Durchwirbelung und Vermischung von Luft und Gas zu erzielen, wird die in den Verbrennungsraum 8 eintretende Luft in der Luftdüse z. B. durch Dralleinsätze in Umdrehung versetzt. Die Gaszuführungsleitung6 und dieLuftzuführungsleitung 4 sind im Gelenk i i auf derselben Achse vereinigt, an die dann die Verbindungsschläuche nach den Gas- und Luftzapfstellen anschließen.The double-walled, two-part sleeve i, the inside a fireproof Has lining 2, carries an air distribution space 3 with the air supply line on each half 4. Above is the cavity 5 for the heating gases with the gas supply line 6. Gas nozzles 7 lead tangentially from the gas distribution cavity 5 into the combustion chamber 8, in which the object 9 to be heated is located. The gas nozzles 7 are in the air nozzles io, which penetrate the fireclay lining 2 of the socket. To a To achieve good turbulence and mixing of air and gas, the in the Combustion chamber 8 entering air in the air nozzle z. B. by swirl inserts in Offset. The gas supply line 6 and the air supply line 4 are united in the joint i i on the same axis to which the connecting hoses are then connected after the gas and air taps.

Jede Muffenhälfte besitzt zwei Pratzen 12, an denen Zugorgane, z. B. Ketten 13, angreifen, die ihrerseits an dem Tragring 14 befestigt sind; der Tragring gibt die Möglichkeit, die Vorrichtung an jedes beliebige Hebezeug zu hängen. Eine Fangkette 15 gewährleistet das Öffnen und Schließen der aufklappbaren Muffe in der gewünschten Höhe.Each sleeve half has two claws 12 on which tension members, for. B. chains 13 attack, which in turn are attached to the support ring 14; the support ring gives the possibility to hang the device on any lifting device. One Safety chain 15 ensures the opening and closing of the hinged sleeve in the desired height.

Der Luft- bzw. Gasanheizer gemäß Abb. 2 und Abb. 3 besteht aus einem in Luft- oder Gasleitungen leicht auswechselbar einzubauenden Rohrpaßstück 16, das mit eingeschweißten Querrohren 17 als Wirbeleinbauten ausgerüstet ist. Das Paßstück 16 wird umschlossen von der zwei- oder mehrteiligen Muffe 18, die bei senkrechter Bauweise, wie in Abb. 2 dargestellt, auf Konsolen i9 befestigt und bei 2o gehaltert und distanziert ist. Es sind zwei Ztuffen aufeinandergesetzt, wovon die untere im Schnitt, die obere in der Ansicht dargestellt ist. Zur Ausnutzung der Konvektionswärme ist auf der oberen Muffe anschließend ein Kaminrohr 21 aufgesetzt. Um die Schamotteauskleidung 22 der Muffe 18 ist der Luftverteilungsraum 23 und um diesen der Gasverteilungsraum 24 angeordnet. Von dem Luftverteilungsraum 23 führen die Luftdüsen 25 und von dem Gasverteiiungsraum 24 die Gasdüsen 26 in den Verbrennungsraum 27. Durch Wahl der Länge des Rohrpaßstückes und der Anzahl der Muffen kann die Leistung der Wärmevorrichtung den jeweiligen Erfordernissen in einfachster Weise angepaßt werden.The air or gas heater according to Fig. 2 and Fig. 3 consists of one in air or gas lines easily replaceable to be installed pipe fitting 16, the is equipped with welded cross tubes 17 as vortex internals. The fitting 16 is enclosed by the two-part or multi-part sleeve 18, which in the case of vertical construction, as shown in Fig. 2, attached to consoles i9 and held and distanced at 2o is. Two puffs are placed one on top of the other, the lower one in section and the upper one shown in the view. To utilize the convection heat is on the Then a chimney pipe 21 is placed on the upper sleeve. Around the fireclay lining 22 of the sleeve 18 is the air distribution space 23 and around this the gas distribution space 24 arranged. From the air distribution space 23, the air nozzles 25 and from the lead Gas distribution space 24, the gas nozzles 26 into the combustion chamber 27. By choosing the The length of the pipe fitting and the number of sleeves can affect the performance of the heating device can be adapted to the respective requirements in the simplest way.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas-heated heating device, consisting of a multi-part sleeve which surrounds the body at some distance, is internally lined with a refractory lining and in the cylindrical interior of which opens gas burners distributed over the circumference and length, preferably tangentially to the object to be heated.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that over the feuerfestjen Lining a hollow jacket for the feed, which is preferably carried out under pressure the combustion air and above it a completely or partially covering the first hollow jacket second hollow jacket for the gas supply is located.

3. Apparatus according to claim i or 2, characterized in that the air and gas supply lines of the sleeve in one Joint are combined around which the two sleeve halves can be folded open like a gripper are.

4. Use of the device according to claims i to 3 for heating and annealing objects to be hot-bent, in particular tubes and rolled bars.

5. Use of the device according to claims i to 3, in particular for a short time Heating of air or industrial gases, for example for starting up catalytic Processes in such a way that the preferably as an exchangeable fitting piece with built-in vertebrae trained air or gas line is surrounded by the sleeve.