DE4420368C2 - Abdichtung an einem Thermofühler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betriff eine Abdichtung an einem Thermofühler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die thermische Spaltung von 1,2-Dichlorethan zu Vinylchlorid erfolgt in von außen beheizten Röhren, wobei die Temperaturen des Heizmediums ("Rauchgas", im "Rauchgasraum") im Bereich von 600 bis 900°C und die Innentemperaturen in der Größenordnung von 450°C liegen. Das zu messende Medium besteht im wesentlichen aus den Spaltprodukten Vinylchlorid und Chlorwasserstoff, nicht umgesetztem 1,2-Dichlorethan und Nebenprodukten, darunter elementarer Kohlenstoff, der sich in Form von Koks in der Apparatur absetzen kann.

Die Verfolgung der Reaktionstemperatur erfolgt mit Hilfe von aus dem Spaltofen herausragenden Thermofühlern, an die erhebliche Anforderungen gestellt werden: Zunächst müssen sie den Einflüssen des zu messenden Mediums und der erhöhten Rauchgastemperatur standhalten. Weiterhin ist es erforderlich, daß die Meßstelle dicht ist, da sonst das aggressive und brennbare Medium nach außen (in den Rauchgasraum und in die Atmosphäre) gelangt und im Ofen zu Korrosion und nicht kontrollierbaren Reaktionen führen kann.

Bei den bisher üblichen Anordnungen wies der Thermofühler eine kegelig gedrehte Spitze auf, die paßgenau in eine zylindrische Öffnung eingefügt war. Auf diese Weise war zwar die erforderliche Dichtigkeit herzustellen, da die Grenzringfläche schnell durch Koks zugesetzt wurde. Es zeigte sich jedoch, daß im Laufe der Zeit auch zwischen Thermofühler und dessen Schutzrohr Koksausscheidungen auftraten. Diese Abscheidungen verbesserten zwar die Abdichtung, doch konnte hierdurch der Thermofühler nicht mehr ohne Zerstörung entfernt werden, so daß bei Kontrollen oder Abstellungen der Apparatur der Thermofühler und die gesamte Halterung und Abdichtung ersetzt werden mußten. Darüber hinaus besteht bei der bisher üblichen Vorrichtung die Gefahr, daß bei den hohen Rauchgastemperaturen im Spaltofen der zwischen Thermofühler und Schutzrohr abgelagerte Koks zum Glühen kommt, wodurch die Halterung so beschädigt werden kann, daß Reaktionsmedium austritt.

Aus DE 23 29 836 B2 ist eine Temperaturmeßvorrichtung für den Einsatz bei Drücken über 1500 bar mit Mantel-Thermoelement und mehrteiliger Druckverschraubung mit Dichtkegel bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Dichtkegel der Druckverschraubung angeschweißt ist an ein beidseitig offenes Druckschutzrohr, das das Mantel-Thermoelement in seiner Länge von dem Dichtkegel bis zur Meßstelle umhüllt, und daß der Ringraum zwischen dem Mantel-Thermoelement und dem Druckschutzrohr mit einem Schwermetallot ausgefüllt ist.

Aus DE 40 31 430 A1 ist eine Meßvorrichtung für strömende Medien in einer Rohrleitung, insbesondere für Treibstoffe und Gase, bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur fortlaufenden Messung der Temperatur und/oder der Dichte des Mediums eine Meßsonde in Form eines Temperaturfühlers oder einer Ultraschallsonde in das strömende Medium reichend angeordnet ist.

Es bestand daher die Aufgabe, eine Abdichtung an einem Thermofühler zu finden, der den Anforderungen an die hohen Temperaturen im Heizmedium (Rauchgas) und im zu messenden Medium sowie gegenüber dem chemisch aggressiven zu messenden Medium standhält und die Ablagerung von Koks zwischen Thermofühler und seinem Schutzrohr weitestgehend unterbindet. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung betrifft somit eine Abdichtung an einem Thermofühler mit einem Gewinde, mit dem der Thermofühler in einer Halterung geführt ist und in Arbeitsstellung mit einer konischen Fläche gegen die Halterung zur Ausbildung einer Dichtung gedrückt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Halterung zur Ausbildung einer linearen Dichtung eine Metallkante aufweist.

Überraschenderweise erfüllt diese so einfach erscheinende Anordnung die genannten Anforderungen auch über lange Betriebszeiten, so daß bei Kontrollen und Abstellungen der Thermofühler unbeschädigt aus der Apparatur entnommen werden kann. Auch die durch Koksablagerungen bedingten Schädigungen im Schutzrohr des Thermofühlers treten nicht mehr auf.

Im folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert.

Der Konus im vorderen Teil des Meßfühlers weist vorteilhaft eine Schräge im Bereich von 30 bis 60°, insbesondere 45°, auf. Diese Schräge drückt in Arbeitsstellung gegen eine Metallkante von vorzugsweise 90°.

Der Konus am Meßfühler und derjenige Teil der Halterung, der die abdichtende Kante für die Linienabdichtung ausbildet, bestehen aus Werkstoffen, die etwa die gleiche thermische Ausdehnung besitzen, insbesondere aus dem gleichen Werkstoff.

Das Gewinde kann sich unmittelbar an den konischen Teil des Meßfühlers anschließen. Die Länge des Gewindes wird so gewählt, daß eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist. Je nach der Länge des Meßfühlers folgt somit auf das Gewinde ein gewindefreier Teil. Dieser gewindefreie Teil wird zweckmäßig als minimaler Spalt ausgebildet.

Im hinteren Bereich des Meßfühlers kann eine zusätzliche Abdichtung, beispielsweise eine Stopfbuchse, vorgesehen sein. Hierdurch wird der Austritt des aggressiven und toxischen Mediums vermieden, falls es - etwa infolge einer mechanischen Beschädigung - zu einem Verlust der Dichtigkeit im vorderen Teil des Meßfühlers kommen sollte.

Die Figur zeigt schematisch und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung. In dieser Figur bedeuten: (1) Thermofühler, (2) eine Halterung, (3) eine konische Fläche, die an die von der Halterung (2) ausgebildete Kante (4) in der Arbeitsstellung drückt, (5) das Gewinde, (6) einen Spalt zwischen Thermofühler (1) und Schutzrohr (7), (8) eine zusätzliche Dichtung, (9) die Rohrwandung eines Reaktors, mit der die Halterung (2) verbunden ist, (10) einen Rauchgasraum und (11) die Ofenwandung.

Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für andere Zwecke geeignet, in denen vergleichbare oder geringere Anforderungen gestellt werden. So ist es ein Vorteil der Erfindung, daß der Thermofühler jederzeit unzerstört aus der Apparatur entnommen werden kann, beispielsweise zur Kontrolle auf Beschädigungen oder Ablagerungen, die das Meßergebnis verfälschen könnten. So eignet sich die Vorrichtung ganz allgemein für die Messung in einem fluiden Medium, das thermische, chemische oder auch mechanische erhöhte Anforderungen an die Meßvorrichtung stellt.

Claims (4)

1. Abdichtung an einem Thermofühler (1) mit einem Gewinde (5), mit dem der Thermofühler (1) in einer Halterung (2) geführt ist und in Arbeitsstellung mit einer konischen Fläche (3) gegen die Halterung (2) zur Ausbildung einer Dichtung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (2) zur Ausbildung einer linearen Dichtung eine Metallkante 4) aufweist.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Dichtung (8) im Anschluß an das Gewinde (5) auf der der konischen Fläche (3) abgewandten Seite des Gewindes (5) ist.

3. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Temperaturmessung in aggressiven oder toxischen fluiden Medien.

4. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Temperaturmessung im Reaktionsgemisch aus der thermischen Spaltung von 1,2-Dichlorethan.