Многолинейная трубчатая печь

 

Гюф йф р, „ ,/

z;j *Ф

== -=. -" 4

Либхнет"

Авторы изобретения

Фойгт Хорст, Ланге Гюнтер, Бригер и Адольф Гюнтер (ГДР) Иностранное предприятие

".ФЕБ Швермашиненбау комбинат "Карл (ГДР) (71) Заявитель (54) МНОГОЛИНЕЙНАЯ ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ

Изобретение касается многолинейной трубчатой печи для косвенного нагрева газов или жидкостей, особенно для химической промышленности,которая состоит из зоны излучения и конвекционной зоны, Известна многолинейная трубчатая печь в виде круглой печи, в которой от кольцеобраэного распределения сверху зоны нагрева отходит большое число плотно прилегающих друг к другу труб, которые идут прямолинейно через всю зону нагрева и впадают в тоже кольцеобразный коллектор внизу зоны нагрева. При этом вся круглая печь состоит иэ единственной зоны нагрева, в верхней части которой расположено вытеснительное тело.Трубчатая печь снабжена отдельной топкой. 2О

Недостаток этой известной конструкции заключается в том, что эта система ограничивается одной единственной зоной нагрева, это означает, что для з5 нагрева продукта в нескольких зонах нагреваемый продукт должен перемещаться от одной эоны к другой с помощью расположенных вне печного пространства коллектора, распределителя н соединительных трубопроводов между ними .

Трубчатые печи высокой производительности могут потребовать даже установки нескольких-систем друг за друroM в одной зоне нагрева. Результатом является дополнительные потери давления и тепла. Недостатком этой известной конструкции является также то, что она имеет кольцеобразные распределитель и коллектор, требующие больших технологических затрат.

Известна также многолинейная круглая трубчатая печь, в которой многолинейность реализована горизонтальными кольцами труб или витков передвнутренней стенкой печи, которые ведут от вертикальных распределителей к вертикальным коллекторам. При этом распределители и коллекторы могут быть расположены как внутри, так и вне печного пространства.

Недостаток этой трубчатой печи состоит в том, что к-линиям труб этой многолинейной системы по высоте печ ного пространства подводится разлиМное количество тепла, так как теплоотдача от вертикально расположенного пламени непостоянна по высоте. Это

998495 приводит к различной пропускной способности в отдельных линиях, что нежелательно особенно при процессах с высокими температурами продуктов.

У обеих известных конструкций трубчатых печей возникают из-за многократного отвода нагреваемого продукта большие потери давления и с другой стороны неравномерная подача тепла при нагреве.

Цель изобретения — поддерживание малых потерь давления при эксплуатации многолинейных трубчатых печей для косвенного нагрева газов и жидкостей при равномерном подводе тепла по всем трубам, а также снижение затрат на 15 изготовление и на монтаж, Эта цель достигается тем, что соз.дают многолинейную трубчатую печь, которая в эксплуатации при оптимальном использовании теплосодержания дымового газа отличается малой потерей давления потока продукта при достаточном распределении продукта по отдельным линиям труб. Одновременно при этом должна быть снижена стоимость изготовления и монтажа. Конвекционные трубы, выходя из распределителя, проходят известным способом через конвекционную зону и иэ конвекционной зоны без промежуточного включения особого промежуточного коллектора прямым путем переходят в . трубы излучения. Трубы излучения имеют такое же число линий, как и конвекционные трубы, или кратное им,направлены вертикально вниз и затем вверх одно- или многорядно перед стеной через зону излучения и впадают в горизонтальный коллектор, который расположен выше зоны излучения.

При этом как конвекционные трубы, так 40 и непосредственно подключенные трубы излучения каждой линии труб или только одни трубы излучения несколько раз изогнуты в U-образную форму и проходят соответствующие эоны тепло- 45 обмена.

Кроме того, распределитель и коллектор разделены на одинаковое количество изолированных участков.

Система многоугольного распредели-50 теля и коллектора вместо известных круглых конструкций рассматривается как следующее преимущественное оформление.

Кроме того, в конвекционной зоне трубы противоположно лежащих сторон проходят с малым расстоянием друг от друга.

На фиг. 1 показана трубчатая печь, поперечное сечение; на фиг. 2 — схематическое изображение вырезанной части трубчатой системы круглой печи; на фиг. 3 — то же, коробчатой печи.

Трубчатая печь содержит входной трубопровод 1, распределитель 2, кон-65 векционную трубу 3, трубу 4 излучения, коллектор 5, вытеснитель б, горелку 7, стену 8, выходной трубопровод 9, канал 10 дымового газа, конвекционную зону 11 и зону 12 излучения.

По входному трубопроводу 1 продукт подлежащий нагреву, подают в распределитель 2. От распределителя 2, который расположен наверху конвекционной зоны 11 трубчатой печи горизонтально, проходит множество вертикальных плотно придегающих друг к другу конвекционных труб 3. Конвекционные трубы 3 расположены перед стеной 8.

В середине конвекционной эоны 11 расположен вытеснитель 6 так, что дымовой газ, иэ зоны 12 излучения, мо-, жет попасть в канал дымового газа 10 только через кольцевой зазор между стеной 8 и вытеснителем 6.Расположенные в этом кольцевом зазоре конвекционные трубы 3 могут при этом быть выполнены с увеличенной поверхностью для улучшения теплопередачи (ошипованные, оребренные).

Из конвекционной эоны конвекционные трубы 3 переходят кратчайшим, технически осуществимым путем, без применения промежуточного коллектора в трубы 4 излучения. Трубы 4 излучения проходят также снова однорядно рядом друг с другом перед стеной 8.

В такой конструкционной форме также возможно, что трубы 4 излучения расположены не однорядно друг возле друга, а предусмотрены многорядными.

При этом трубы 4 излучения одной линии, например, могут стоять двухрядно друг против друга или двухрядно смещенными друг к другу. Они направлены вниз, проходят U- îáðàçíûé изгиб и проходят затем непосредственно поверх и впадают в расположенный горизонтально коллектор 5. Из коллектора 5 продукт отводят через выходной трубопровод 9. Количество труб излучения 4 при этом является кратным числу конвекционных труб 3. Однако число линий конвекционных труб 3 и труб 4 излучения одинаково.

Также возможно заменять друг другом распределитель 2 и коллектор 5 в своих технологических функциях, если этого требует нагреваемый продукт.

Количество тепла для косвенного нагрева продукта производится путем сжигания газообразного и/или жидкого теплоносителя в горелках 7 и переда.ется в зону излучения на трубы 4 излучения, расположенных перед стеной

8, и в конвекционную зону 11 преимущестзенно путем конвективной теплопередачи дымового газа 10 на конвекционные трубы 3. По каналу дымового газа 10 дымовой газ покидает трубчатую печь.

998495

Предусмотрено также выполнение системы труб таким образом, что как конвекционные трубы 3, так и непосредственно подсоединенные трубы 4 излучения каждой отдельной линии труб или только трубы 4 излучения сами по себе изогнуты многократно в О -форму при условии, что число .труб 4 излучения является кратным числу конвекционных труб 3 одной линии труб. Этим создается предпосылка, что нагревае- 10 мый продукт проходит обе зоны теплоотдачи или зону 12 излучения несколько раз.

Для технологического упрощения можно вместо замкнутого распредели- 15

1теля 2 и замкнутого коллектора 5, смотря по обстоятельствам, ставить по количеству одинаковые и изолированные секции распределителя или коллектора. Для круглых печей являет-ъ0 ся особенно выгодным то, что распределитель 2 и коллектор 5 изготовлены многоугольными, так как из этого вытекает значительное технологическое упрощение, преимуществом конструкции является и то, что в конвекционной зоне 11 исключен вытеснитель б. Поэтому конвекционная зона 11 может быть выполнена в поперечном сечении узкой и конвекционные трубы

3 противоположных сторон расположены на небольшом расстоянии друг от друга. .Расстояние конвекционных труб 3 противоположных сторон можно свести до минимума, принимая во внимание увеличивающие поверхность оребрение или ошиповка.

Формула изобретения

1. Многолинейная трубчатая печь для косвенного нагрева газов или жидкостей, особенно для химической промыаленности, имеющая зону .излуче- 45 ния и конвекционную зону с меньшим поперечным сечением для теплопередачи, распределитель, помещенный сверху конвекционной эоны, большое число плотно прилегающих друг к другу конвекционных труб, соединенных с распределителем и закрепленных вертикально в конвекционной зоне между стеной и вытеснителем, о.т л и ч а ющ а я с я тем, что конвекционные трубы 3, выходящие из распределителя

2 и распределенные в конвекционной зоне 11, наикратчайшим путем соединены с трубами излучения 4,имеющими количество линий или число труб, кратное числу конвекционных труб 3, и выполненными в зоне 12 излучения одно- или многорядными, расположенными вертикально вниз и затем направленными вверх перед стеной 8 эоны излучения и соединенными с коллектором 5, расположенным горизонтально сверху эоны 12 излучения.

2. Печь по п. 1,- о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что конвекционные трубы. 3 и трубы излучения 4, подключенные к ним наикратчайшим путем, изогнуты несколько раз в U -образную форму и расположены в соответствующей зоне теплопередачи.

3. Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что распределитель

2 и коллектор 5 разделены на равное количество изолированных секций.

4. Печь по пп.1 и 2,о т л и ч а ющ а я с я тем, что распределитель

2 и коллектор 5 выполнены многоугольными.

5. Печь по пп. 1-4, о т л и ч а ющ а я с я тем, что конвекционные трубы 3 противоположных сторон распо-. ложены на небольшом расстоянии друг от друга вертикально в конвекционной зоне 11.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской

Демократической Республики.

Составитель Н.Агеенко

Редактор Н. Рогулич Техред Е.баритончик КорректОр В.Бутяга

Закаэ 1071/44 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4