Трубчатая печь
Владельцы патента RU 2246524:
Общество с ограниченной ответственностью "Фирма Эскорт" (RU)
Изобретение относится к устройству трубчатых печей, предназначенных для технологического нагрева жидких и газообразных теплоносителей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли промышленности. Трубчатая печь включает радиантную и конвективные камеры с поверхностями нагрева, горелочные устройства и дымовую трубу, при этом она снабжена съемными фильтрами, выполненными в виде вращающихся трубчатых элементов из микропористого материала, один из которых расположен между радиантной и конвективной камерами, а другой - на выходе конвективной камеры перед дымовой трубой. Изобретение позволяет повысить надежность эксплуатации печи и интенсифицировать теплообмен в радиантной и конвективной камерах 2. ил.
Изобретение относится к устройству трубчатых печей, предназначенных для технологического нагрева жидких и газообразных теплоносителей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли промышленности.
Известна трубчатая печь для переработки нефтепродуктов, включающая продуктовые трубы, размещенные между внутренними и внешними боковыми стенками, снабженными горелками, горелки для сжигания жидкого топлива, расположенные между внутренними стенами, выполненными перфорированными, и размещенные между этими стенами перфорированные перегородки (а.с. SU №981344, С 10 G 9/20, 21.05.81).
Недостатком данной конструкции трубчатой печи является недостаточно экономное использование температуры продуктов горения как в радиационной камере, так и в камере конвекции, низкий теплообмен поверхностей нагрева вследствие забивания поверхности оребренных труб змеевиков продуктами сгорания, что приводит к дополнительному расходу топлива и снижению надежности эксплуатации печи.
Известна также трубчатая печь, включающая радиантную и конвективную камеры с поверхностями нагрева и систему воздуховодов, в которой трубы конвективных поверхностей нагрева выполнены с увеличенными на входе и непрерывно уменьшающимися по ходу газов поперечными шагами (а.с. SU №1118667, С 10 G 9/20, F 27 B 5/00, 28.07.82 - прототип).
Основными недостатками приведенной в качестве прототипа трубчатой печи являются:
- недостаточная надежность эксплуатации печи вследствие забивания продуктами сгорания топлива поверхностей оребренных труб конвективного змеевика, что ухудшает теплообмен поверхности нагрева, увеличивает расход топлива и снижает срок службы змеевика и надежность печи в целом;
- недостаточно полное использование тепловой энергии дымовых газов для нагрева продукта в радиантной и конвективной камерах.
Целью изобретения является повышение надежности эксплуатации печи и интенсификации теплообмена поверхности нагрева.
Поставленная цель достигается тем, что трубчатая печь, включающая радиантную и конвективные камеры с поверхностями нагрева, горелочные устройства и дымовую трубу, снабжена съемными фильтрами, выполненными в виде вращающихся трубчатых элементов из микропористого материала, один из которых расположен между радиантной и конвективной камерами, а другой - на выходе конвективной камеры перед дымовой трубой.
Существенным отличием в предложенной печи является то, что она имеет съемные фильтры, выполненные в виде вращающихся трубчатых элементов из микропористого материала, один из которых установлен между радиантной и конвективной камерами, а другой - на выходе из конвективной камеры перед дымовой трубой.
На фиг.1 показана трубчатая печь, общий вид; на фиг.2 - схема установки вращающихся элементов съемных фильтров.
На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:
1 - радиантная камера
2 - конвективная камера
3 - змеевик конвективной камеры
4 - огнеупорная изоляция
5 - дымовая труба
6 - горелки
7 - змеевик радиантной камеры
8, 9 - съемные фильтры
10 - трубчатые элементы
11 - корпус
12 - электродвигатель
13 - муфта
14 - редуктор
15 - цепная передача
16 - зубчатая передача.
Трубчатая печь состоит из радиантной 1 и конвективной 2 камер. В конвективной камере расположен продуктовый змеевик 3. Печь имеет огнеупорную изоляцию 4. Верхняя часть конвективной камеры соединена с дымовой трубой 5. В нижней части печи установлены горелки 6. В радиантной камере расположен радиантный продуктовый змеевик 7. Между радиантной и конвективной камерами, согласно изобретению, расположен съемный фильтр 8. На выходе из конвективной камеры 2 перед дымовой трубой 5 согласно изобретению расположен второй съемный фильтр 9. Съемные фильтры выполнены в виде вращающихся трубчатых элементов 10 из микропористого материала, расположенных в корпусе 11. Трубчатые элементы 10 приводятся во вращение от электродвигателя 12 через муфту 13, редуктор 14, цепную 15 и зубчатую 16 подачи. Все элементы печи закреплены на каркасе.
Печь работает следующим образом. Топливо, подаваемое в печь, сжигается в горелках 6. Освобождаемая при этом тепловая энергия передается нагреваемому продукту в змеевике 7 радиантной камеры 1. Приведенные во вращение трубчатые элементы 10 съемного фильтра 8, установленного между радиантной и конвективными камерами, замедляют рассеивание тепловой энергии из радиантной в конвективную камеру, что позволяет осуществить нагрев продукта в более короткий срок и в конечном итоге сократить расход топлива. Одновременно, оребренное микропористое покрытие вращающихся элементов 10 поглощает скопившиеся продукты сгорания (сажа, сера и т.д.) в тепловом потоке, поступающем в конвективную камеру 2. Это значительно снижает степень загрязнения поверхности нагрева конвективного змеевика 3, повышает интенсивность ее теплообмена. По мере нагрева радиантной камеры 1 дымовые газы поступают в зону конвективной камеры 2 и, нагревая теплоноситель и воздух, покидают печь через дымовую трубу 5. Съемный фильтр 9, установленный на выходе из конвективной камеры 2 перед дымовой трубой 5, снижает скорость рассеивания теплового потока из зоны конвекции, что позволяет максимально использовать его энергию. При этом температура дымовых газов на выходе увеличивается до температуры выше температуры точки росы, что исключает образование конденсата на трубах конвективного змеевика и повышает надежность эксплуатации печи.
Технические преимущества предлагаемой трубчатой печи по сравнению с прототипом заключаются в том, что размещение съемных фильтров, выполненных в виде вращающихся трубчатых элементов из микропористого материала, одного - между радиантной и конвективной камерами, а другого на выходе из конвективной камеры перед дымовой трубой, позволяет улучшить теплообмен оребренной поверхности конвективного змеевика за счет уменьшения загрязнения и увеличить срок его службы, повысить надежность эксплуатации печи. Кроме того, возможность регулирования теплового потока позволяет максимально использовать энергию дымовых газов для нагрева радиантной и конвективной камер, что снижает расход топлива.
Трубчатая печь, включающая радиантную и конвективные камеры с поверхностями нагрева, горелочные устройства и дымовую трубу, отличающаяся тем, что она снабжена съемными фильтрами, выполненными в виде вращающихся трубчатых элементов из микропористого материала, один из которых расположен между радиантной и конвективной камерами, а другой - на выходе конвективной камеры перед дымовой трубой.
