Трубчатая печь

 

Изобретение относится к конструкции трубчатой печи и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности для нагрева технологических сред. Целью изобретения является уменьшение габаритов печи, снижение материалоемкости и сроков монтажа, а также увеличение коэффициента объемного экранирования. Сущность изобретения состоит в том, что в трубчатой печи, включающей радиантную камеру с горелками, конвективные камеры, трубные змеевики, воздухоподогреватели, газоходы и дымовую трубу, змеевик радиантной камеры выполнен трехрядным с каждой стороны и снабжен навесными перегородками, размещенными между первым и вторым рядами труб от оси печи, а конвективные камеры смонтированы в единый блок с воздухоподогревателями и выполнены навесными симметрично с обеих сторон радиантной камеры. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции трубчатой печи и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности в составе установок подогрева нефти на трассах нефтепроводов и других объектах, размещенных в полевых условиях, в том числе в районах со средней температурой до 40^oС, а также для нагрева других жидких технологических сред.

Известна трубчатая печь, включающая радиантную и конвективную камеры с поверхностями нагрева и систему воздуховодов (авт. св. SU 1118667, кл. C 10 G 9/20, F 27 D 5/00, 28.07.82).

Трубчатая печь известной конструкции не обеспечивает достижения компактности, требует больших материалозатрат и длительных сроков монтажа.

Известна также трубчатая печь для переработки нефтепродуктов, включающая продуктовые трубы, размещенные между внутренними и внешними боковыми стенами, снабженными горелками, дополнительно снабженная горелками для сжигания жидкого топлива, расположенными между внутренними стенами, выполненными перфорированными, и размещенными между этими стенами перфорированными перегородками (авт. св. SU 981344, C 10 G 9/20, 1982 прототип).

К основным недостаткам приведенной в качестве прототипа трубчатой печи относятся большие габариты, что требует значительных расходов материалов, длительные сроки монтажа из-за невозможности поставки узлов печи в собранном виде железнодорожным транспортом, также низкий коэффициент объемного экранирования при выполнении радиантного змеевика однорядным вдоль боковых стенок камеры.

Целью изобретения является уменьшение габаритов печи, снижение материалоемкости и сроков монтажа, а также увеличение коэффициента объемного экранирования.

Поставленная цель достигается тем, что в трубчатой печи, включающей радиантную камеру с горелками, конвективные камеры, трубные змеевики и имеющей воздухоподогреватели, газоходы и дымовую тpyбy, змеевик радиантной камеры выполнен трехрядным с каждой стороны и снабжен навесными перегородками, размещенными между первым и вторым рядами труб от оси печи, а конвективные камеры смонтированы в единый блок с воздухоподогревателями и выполнены навесными симметрично с обеих сторон радиантной камеры.

Существенным отличием в предложенной печи является то, что она имеет воздухоподогреватели, газоходы и дымовую трубу, а змеевик радиантной камеры выполнен трехрядным с каждой стороны и снабжен навесными перегородками, размещенными между первым и вторым рядами труб oт оси печи, а конвективные камеры смонтированы в единый блок с воздухоподогревателями и выполнены навесными симметрично с обеих сторон радиантной камеры.

На чертеже показана трубчатая печь, общий вид.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения: 1 - радиантная камера, 2 - конвективная камера, 3 - змеевик радиантной камеры, 4 - навесные перегородки, 5 - воздухоподогреватель, 6 - змеевик конвективной камеры, 7 - газоход, 8 - дымоход, 9 - дымовая труба,
10 - газовые горелки.

Трубчатая печь состоит из радиантной камеры 1 и симметрично расположенных с обеих ее сторон двух конвективных камер 2. В радиантной камере расположены два трехрядных горизонтальных змеевика 3 с навесными перегородками 4, размещенными между первым и вторым рядами труб от оси печи. Конвективные камеры смонтированы в единый блок с воздухонагревателями 5 и содержат конвективные змеевики 6. Радиантная камера соединена газоходами 7 с нижней частью конвективных камер. Верхняя часть конвективных камер соединена дымоходами 8 с дымовой трубой 9, расположенной над камерой радиации. В поду радиантной камеры установлены газовые короткофакельные горелки 10. Все элементы печи закреплены на каркасе.

Печь работает следующим образом.

Холодный воздух из атмосферы вентиляторами направляется в пластинчатые воздухоподогреватели 5, где он нагревается до температуры 80-150^oС и подается на горение к короткофакельным газовым горелкам 10, расположенным в поду радиантной камеры 1. При снижении топлива в горелках 10 формируются узкие раскрытые факелы, направленные вдоль продольной оси печи. Продукты сгорания расномерно разделяются под сводом радиантной камеры 1 и проходят нисходящим потоком в пространство между навесными перегородками 4 и боковыми стенками камеры, омывая два ряда труб радиантного змеевика, работая в режиме конвективной теплоотдачи. Затем продукты сгорания через нижние газоходы 7 поступают в две конвективные камеры 2, омывают последовательно пучки пластинчатых воздухоподогревателей 5 и трубы конвективных змеевиков 6. Далее остывшие продукты сгорания из каждого конвективного блока через дымоходы 8 эвакуируются в дымовую трубу 9, из которой они уносятся в атмосферу.

Нагреваемый продукт поступает в радиантную камеру 1 в первый ряд труб змеевика 3, который обращен в топку и отделен от второго и третьего рядов труб навесными перегородками 4, равномерно нагревается как излучением от продуктов сгорания, так и от навесных перегородок. Далее продуктовый поток проходит второй и третий ряды радиантного змеевика 3, где нагревается потоком дымовых газов, спускающимся между боковыми стенками камеры и навесными перегородками 4 и создающим первичный конвективный нагрев в камере радиации 1. Из камеры радиации 1 нефть перекидками входит в камеры конвекции 2, проходит конвективные змеевики 6 и отводится дальше по технологической линии.

Технические преимущества предлагаемой трубчатой печи по сравнению с прототипом в том, что выполнение радиантного змеевика трехрядным с каждой стороны камеры, с навесными перегородками, между первым и вторым рядами труб от оси печи позволяет увеличить коэффициент объемного экранирования, обеспечивает наиболее полное сжигание топлива и теплопередачу нагреваемой среде, повысить КПД печи до 0,85 за счет утилизации высокопотенциального тепла радиантной камеры. Радиантная камера имеет минимальные габариты, позволяющие транспортировать ее к месту монтажа по железной дороге в полностью собранном виде с теплоизоляцией и змеевиками, что сокращает время монтажа печи до двух недель вместо обычных 3-4 месяцев. Предлагаемая конструкция конвективных камер, расположенных симметрично с обеих сторон камеры радиации и смонтированных в единый блок с воздухоподогревателями, позволяет уменьшить габариты печи в 1,5-2 раза и снизить ее материалоемкость.

Формула изобретения

Трубчатая печь, содержащая радиантную камеру с горелками, конвективные камеры, трубчатые змеевики, отличающаяся тем, что она имеет воздухоподогреватели, газоходы и дымовую трубу, при этом змеевик радиантной камеры выполнен трехрядным с каждой стороны и снабжен навесными перегородками, размещенными между первым и вторым рядами труб от оси печи, а конвективные камеры смонтированы в единый блок с воздухоподогревателями и выполнены навесными симметрично с обеих сторон радиантной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1