DE2236814A1 - TEMPERATURE CANDLE - Google Patents

Description

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Hanau, 26. Juli 1972 PA-Dr.Hn/ThHanau, July 26, 1972 PA-Dr.Hn/Th

¥. C. Heraeus GmbH, Hanau (Main) Patentanmeldung "Temperierkerze"¥. C. Heraeus GmbH, Hanau (Main) patent application "Temperature control candle"

Die Erfindung betrifft eine Temperierkerze, wie Heiz- oder Kühlkerze. , ■ ■ -^t? The invention relates to a temperature control candle, such as a heating or cooling candle. , ■ ■ - ^t?

Zur Beheizung oder Kühlung von ausgemauerten und gummierten Behältern sowie von Glaskolonnen werden häufig Heizer oder Kühler aus korrosionsbeständigem Metall, wie Tantal, benutzt. Aus prei lichen Gründen werden dünnwandige Rohre verwendet, die zwar einen bestimmten Innendruck aushalten, jedoch gegen mechanische Beschädigungen, besonders beim Reinigen der Rohre, anfällig sindFor heating or cooling lined and rubberized containers As well as glass columns, heaters or coolers made of corrosion-resistant metal such as tantalum are often used. From prei Union reasons thin-walled pipes are used, which can withstand a certain internal pressure, but against mechanical Damage, especially when cleaning the pipes, are susceptible

Bekannt sind Heizkerzen aus Tantal, die in Schwefelsäurekonzentratoren zum Einsatz gelangen. Meistens handelt es sich hierbei um Mehrfach-Heizkerzen, d. h., mehrere einzelne Heizkerzen sind in einer gemeinsamen Rohrbodenplatte gehaltert. Je nach dem verlangten Betriebsdruck besitzen die Tantal-Heizkerzenrohre eine Wandstärke von etwa 0,4 bis 0,5 mm. An einem Ende weisen die Heizkerzen eine Zuführ- und eine Abführleitung für ein Temperier mittel auf. Auf den einzelnen Heizkerzen, insbesondere aber zwischen den einzelnen Heizkerzen, lagern sich häufig Krackprodukte ab, die entfernt werden müssen. Die Entfernung dieser Krackprodukte ist sehr umständlich und sehr, schwierig, so daß dabei vielfach einzelne Heizkerzen eingebeult oder sogar durchstoßen werden.Tantalum heating plugs are known which are used in sulfuric acid concentrators get used. Mostly these are multiple heating plugs, i. i.e., multiple individual heater plugs supported in a common tube base plate. Depending on the required operating pressure, the tantalum heater plug tubes have a Wall thickness of about 0.4 to 0.5 mm. At one end, the heating plugs have a feed and a discharge line for a temperature control medium on. On the individual heater plugs, but especially between the individual heating plugs, cracking products are often deposited that have to be removed. The removal of these cracked products is very cumbersome and very, difficult, so that in many cases individual heating plugs dented or even pierced will.

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Um eine bessere Reinigung zu ermögliphen, ist es bekannt, anstelle der Anordnung, mit mehreren Heizkerzen eine Heizkerze mit größerem Durchmesser zu verwenden. Diese besteht aus einem inneren Druckrohr aus Metall, beispielsweise aus Stahl, und einer lockeren Umhüllung aus korrosionsbeständigem Metall. Dies hat jedoch erhebliche Nachteile, weil durch den verbleibenden Luftspalt zwischen Druckrohr und Umhüllung der WärmeUbergang stark vermindert wird.In order to enable better cleaning, it is known instead the arrangement of using a larger diameter heating plug with several heating plugs. This consists of an inner one Pressure tube made of metal, for example steel, and a loose casing made of corrosion-resistant metal. this has however, considerable disadvantages, because the heat transfer is strong due to the remaining air gap between the pressure pipe and the casing is decreased.

Pur den Fall, daß die rohrförmige Umhüllung aus korrosionsbeständigem Metall nahtlos hergestellt werden kann, wäre es denkbar, diese Umhüllung auf das Druckrohr aufzuziehen. Umhüllungsrohre großen Durchmessers und großer Länge können jedoch aus Fertigungsgründen nicht ohne Längs- und Rundschweißnähte hergestellt werden. Sie können somit nicht ohne weiteres auf das Druckrohr aufgezogen werden.Pur in the event that the tubular casing is made of corrosion-resistant Metal can be produced seamlessly, it would be conceivable to pull this covering onto the pressure pipe. However, cladding tubes of large diameter and length can be made from For manufacturing reasons, they cannot be produced without longitudinal and circumferential weld seams. You cannot simply access the Pressure pipe are pulled up.

Auch eine mechanische oder hydraulische Aufweitung dee Druckrohres, um es dadurch an das Umhüllungsrohr zur Anlage zu bringen, ist außerordentlich schwierig, weil das Aufweiten über den ganzen Umfang und über die ganze Länge gleichmäßig erfolgen muiß. Hinzu kommt noch, da3 auch die Umhüllungsrohre Pertigungstoleranzen aufweisen, so daß sie bei dieser Herstellungeweise von Heizkerzen in einzelnen Bereichen bereits aufgeweitet werden, während andere Bereiche noch nicht zur Anlage mit dem Druckrohr gekommen sind. Die Gefahr, daß dabei Schweißnähte oder deren Randzonengebiete bereits beschädigt oder geschwächt werden, ist außerordentlich groß. ■ ·...:Also a mechanical or hydraulic expansion of the pressure pipe in order to bring it into contact with the casing pipe, is extremely difficult because the expansion must be carried out uniformly over the entire circumference and over the entire length. In addition, the casing pipes also have manufacturing tolerances have, so that they are already widened in this way of production of heating plugs in individual areas, while other areas have not yet come into contact with the pressure pipe. The risk of welding seams or their Peripheral areas are already damaged or weakened, is extraordinarily large. ■ · ...:

Die weitere Möglichkeit, die Umhüllung aus korrosionsbeständig gern Metall, wie Tantal, selbst drucktragend herzustellen, scheidet in den meisten Fällen deshalb aus, weil eine solche Temperierkerze zu teuer würde. Another option is to make the casing corrosion-resistant likes to produce pressure-bearing metal, such as tantalum, by himself in most cases because such a temperature control candle would be too expensive.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Temperierkerze, wie Heiz- oder Kühlkerze, mit einem inneren Druckrohr aus Metall, das eine Umhüllung aus korrosionsbeständigem Metall aufweist, und mit einer Zuführ- und einer Abführleitung für ein Temperiermittel an einem Ende, zu schaffen, die einen guten Wärmeübergang gewährleistet, einem hohen Betriebsdruck standhält und möglichst einfach und kostensparend herzustellen ist.The invention is therefore based on the object of providing a temperature control candle, such as heating or cooling candles, with an inner pressure tube made of metal, which is encased in corrosion-resistant metal has, and with a supply and a discharge line for a temperature control at one end to create a good Heat transfer ensures, withstands high operating pressure and is as simple and cost-saving as possible to manufacture.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Raum zwischen Druckrohr und Umhüllung mit einem Metall ausgegossen ist, dessen Schmelzpunkt über der Betriebstemperatur der Kerze liegt. Das Druckrohr besteht vorteilhafterweise aus Stahl. Anstelle von Stahl kann aber auch'ein anderes Metall, wie Kupfer oder andere Buntmetalle, verwendet werden. Als korrosionsbeständiges Metall für die Umhüllung wird vorzugsweise Tantal benutzt Die Umhüllung kann aber auch aus anderen Sondermetallen, wie Niob, Zirkonium oder Titan, bestehen. Der Raum zwischen dem Druckrohr und der Umhüllung aus korrosionsbeständigem Metall ist vorzugsweise mit einem Metall aus der Gruppe Blei, Zinn, Wismut und deren Basislegierungen ausgegossen. Bei erfindungsgemäßen Temperierkerzen ist ein einwandfreier Wärmeübergang gewährleistet. Luftspalte zwischen Druckrohr und Umhüllung sind nicht mehr vorhanden, so daß eine genaue Berechnung der benötigten Wärmeaustauschfläche möglich ist. Insbesondere gestattet die erfindungsgemäße Ausbildung der Temperierkerzen auch die Herstellung von Temperierkerzen großen Querschnitts, die anstelle einer Anordnung mit mehreren Heizkerzen verwendet werden können. Die bei der Mehrfach-Heizkerzen-Anordnung bestehenden Reinigungsprobleme entfallen damit völlig. Die Gefahr, daß bei einer Reinigung die erfindungsgemäßen Temperierkerzen beschädigt werden können, ist erheblich reduziert, weil die Umhüllung aus korrosionsbeständigem Metall satt auf dem eingegossenen Metall und somit auf dem Druckrohr aufliegt. Auch die Herstellung der er— findungsgemäßen Temperierkerzen ist denkbar einfach. Beispiels-This object is achieved according to the invention in that the space between the pressure tube and the casing is poured out with a metal whose melting point is above the operating temperature of the candle lies. The pressure pipe is advantageously made of steel. Instead of But steel can also be made of another metal, such as copper or other non-ferrous metals. Tantalum is preferably used as the corrosion-resistant metal for the casing The envelope can also consist of other special metals such as niobium, zirconium or titanium. The space between the Pressure tube and the casing made of corrosion-resistant metal is preferably made with a metal from the group consisting of lead, tin, bismuth and their base alloys poured out. In the case of temperature control candles according to the invention, perfect heat transfer is guaranteed. There are no air gaps between the pressure pipe and the casing more available, so that an exact calculation of the required heat exchange area is possible. In particular, the inventive Training of the temperature control candles also the production of temperature control candles of large cross-section, which instead of a Arrangement with several heating plugs can be used. The cleaning problems that exist with the multiple heater plug arrangement are thus completely eliminated. The danger that the temperature control candles according to the invention will be damaged during cleaning can is significantly reduced because the coating made of corrosion-resistant metal snugly on the cast metal and thus rests on the pressure pipe. The manufacture of the temperature control candles according to the invention is also very simple. Example

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weise wird das Druckrohr zunächst lose mit der Umhüllung versehen und dann der Raum zwischen Druckrohr und Umhüllung mit flüssigem Blei, Zinn, Wismut oder Basislegierungen dieser Metall« ausgegossen, wobei es vorteilhaft ist, vor dem Eingießen des Metalls diesen Zwischenraum zu evakuieren.wise, the pressure pipe is first loosely provided with the cover and then the space between the pressure pipe and cover with liquid lead, tin, bismuth or base alloys of this metal «poured out, it being advantageous before pouring the metal to evacuate this gap.

In der Figur ist im Längsschnitt das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Temperierkerze dargestellt.In the figure, the embodiment is a longitudinal section Tempering candle according to the invention shown.

Mit c ist das Druckrohr, das beispielsweise aus Stahl besteht, bezeichnet. Dieses Druckrohr weist eine Umhüllung a aus korrosionsbeständigem Metall, wie Tantal, auf. Der Raum zwischen Druckrohr c und Umhüllung a ist mit Blei, Zinn, Wismut oder einer Basislegierung dieser Metalle ausgefüllt. Das eingegossene Metall ist mit b bezeichnet. Das offene Ende der Temperierkerze ist mit einem Deckel f abgeschlossen. Durch diesen Deckel führt ein Rohr e, das zur Zuführung eines Temperiermittels, beispielsweise von Dampf, dient. Außerdem weist dieser Deckel f eine Leitung d auf, die zum Abführen des Temperiermittels bzw. seines Kondensats benutzt wird.The pressure pipe, which consists, for example, of steel, is designated by c. This pressure pipe has a casing a made of corrosion-resistant Metal such as tantalum. The space between pressure pipe c and cladding a is made of lead, tin, bismuth or a base alloy of these metals. The cast metal is denoted by b. The open end of the temperature control candle is closed with a lid f. A tube e, which is used to supply a temperature control medium, for example of steam, serves. In addition, this cover f has a line d, which is used for discharging the temperature control medium or its Condensate is used.

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Claims (4)

22368H22368H PatentansprücheClaims 1J Temperierkerze, wie Heiz- oder Kühlkerze, mit einem inneren Druckrohr aus Metall, das eine Umhüllung aus korrosionsbestän digem Metall aufweist, und mit einer Zuführ- und einer Abfuhr leitung für ein Temperiermittel an einem Ende, dadurch gekenn zeichnet, daß der Raum zwischen Druckrohr (c) und Umhüllung (a) mit Metall (b) ausgegossen ist, dessen Schmelzpunkt über der Betriebstemperatur der Kerze liegt.1J temperature control candle, like heating or cooling candle, with an inner Pressure pipe made of metal, which has a casing made of corrosion-resistant metal, and with an inlet and an outlet line for a temperature control medium at one end, characterized in that the space between the pressure pipe (c) and the casing (a) is filled with metal (b) whose melting point is above the operating temperature of the candle. 2. Temperierkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr aus Stahl besteht.2. Tempering candle according to claim 1, characterized in that the pressure tube consists of steel. 3. Temperierkerze nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Tantal besteht.3. temperature control candle according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the envelope is made of tantalum. 4. Temperierkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Druckrohr und Umhüllung mit einem Metall aus der Gruppe Blei, Zinn, Wismut und deren Basislegierungen ausgegossen ist.4. temperature control candle according to one or more of the preceding claims, characterized in that the space between Pressure tube and casing is filled with a metal from the group of lead, tin, bismuth and their base alloys. 409807/0525409807/0525 LeerseiteBlank page