Трубчатая печь

 

ССЮЭ СОНЕТСНИХ

5«Л ЮП

РЕСПУБЛИН

0е (И) 0 С10С920 (51) 4 .Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕН14Ь1Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТИРЫТЪЙ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l ! (46) 07, 08. 88 . Бюл. ¹ 29 (21) 3525141(23-26 (22) 17. 12. 82 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) В.H.Îðëîâ, В.Ф.Горлов и М.А.Харичко (53) 66.041.544(088.8) (56), Патент CIHA № 3630176, кл. 122-356 ° опублик. 08.07.70.

Патент Великобритании

Ф 1323074, кл. С 5 Е, опублик.

11.07.73. (54)(57) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ паровой конверсии углеводородов, включающая топочную камеру со сводовыми горелкамн, расположенными на поду туннелями для сбора продуктов сгорания и установленными вертикально в несколько рядов реакцион-, ными трубами, о т л и ч а ю щ а я— с я -тем, что, с целью повышения равномерности обогрева реакцибнных труб, она свабаена газораздающими туннелями, которые выполнены с перфорированным сводом и глухими боковыми стенами, снабжены по торцам горелками и располоаены на туннелях для сбора продуктов сгорания. Е

4 12

Изобретение относится к химической и нефтехимической промьшшенности и может быть использовано в производстве водосодержашего газа из углеводородного сырья, например в установках получения водорода, метаноле, аммиака и др.

Известна трубчатая печь паровой конверсии, включающая топочную камеру, в которой вертикально расположенные реакционные трубы нагревают горелками, размещенными в боковых стенах печи в два яруса

Размещение горелок в два яруса позволяет обеспечить равномерный подвод тепла,к реакционной трубе по ее длине при значительной длине последней (12 м).

Наиболее близкой к изобретению является трубчатая печь паровой конверсии углеводородов, включающая топочную камеру со сводовыми горелками и расположенными на поду туннелями для сбора продуктов сгорания. Заполненные катализатором реакционные трубы установлены в топочной камере в несколько рядов,. ..

В данной печи недостаточно равномерный подвод тепла к реакционным трубам от сводовых горелок. Следствием неравномерности подвода тепла к реакционной трубе является значительное уменьшение рабочей длины последней (до 9 м), что приводит к увеличению числа реакционных труб и к рос.ту габаритов печи.

Цель изобретения — повышение равномерности обогрева реакционных труб по длине при многорядном их расположении.

Поставленная цель достигается тем, что в известной трубчатой печи паровой конверсии углеводородов, включающей топочную камеру со сводовыми горелками, расположенными на поду туннелями для сбора продуктов сгорания и установленными вертикально в несколько рядов реакционными трубами, на туннелях для сбора продуктов сгорания расположены газораздающие туннели, свод которых выполнен перфорированным, боковые стены— глухими, а горелки установлены по торцам.

На фнг.1 изображена предложенная трубчатая печь, поперечный разрез, на фиг.2 — туннель для сбора продуктов сгорания и гаэораздающий туннель

Ф на фиг.3 - расчетные кривые иэмейеI 7041 2 ния теплового потока по длине реакционной трубы для сущестВующей конструкции печи при условии увеличения длины реакционной трубы до 14 м (пунктир) и для предложенной печи с такой *e длиной трубы (сплошная линия), В топочной камере 1 размещено несколько рядов вертикально расположенных реакционных труб 2, заполненных катализатором. Подвод парогазовой смеси в реакционные трубы осуществляют через верхние коллекторы 3, сбор конвертированного газа — с помощью нижних коллекторов 4.

Между рядами реакционных труб уста5 lO

l5 новлены туннели 5 для сбора продуктов сгорания, на которых расположены гаэораэдающие туннели 6. Тепло, необходимое для осуществления процесса паровой конверсии, подводят от сводовых горелок 7 и установленных по торцам гаэораэдающих туннелей 6 туннельных горелок 8.

Боковые стены 9 газораздающих туннелей глухие. В своде 10 туннеля 6 предусмотрены отверстия для

25 выхода продуктов сгорания топлива в туннельных горелках 8. Боковые сте; ны 11 туннелей 5 перфорированы для обеспечения воэможности сбора продуктов сгорания топлива сводовых 7, и .туннельных 8 горелок. Один торец туннелей 5 глухой, другой, со стороны камеры конвекции, — открыт в канал связывающий последнюю с топочной камерой 1.

Печь работает следующим образом.

Парогазовая смесь через коллекторы 3 распределяется по реакционным трубам 2. Проходя сверху вниз по реакционныч трубам, парогазовая смесь получает тепло, необходимое для достижения температуры начала реакции паровой конверсии и

45 для прохождения самой реакции с целью получения конвертированного газа заданного качества. Конвертированный газ на выходе из печи собирается с помощью нижних коллекторов 4. Основное количество тепла при прохожцении через реакционные трубы парогаэовая смесь получает от продуктов сгорания топлива в сводовых горелках 7. Тепло, обеспечивающее эффективную работу нижней чести реакционных труб, поступает от туннельных горелок 8, расположенных в топочных газоряэдающих туннелях 6.

Это дополнительное тепло передается парогазовой смеси следующим образом.

Горелки 8 обеспечивают факельное сжигание топлива. Температура факела в зависимости от характера топлива колеблется от 1800 до 2000 С.

Тепло передается элементам туннеля

6, раскаляя их. На наружной поверхности боковых стен 9 газораздающих туннелей 6 устанавливается температура выше, чем температура стенки реакционной трубы. Продукты сгорания топлива в туннельных горелках

8 выходят из туннеля 6 через перфорированный свод 10 при 1600-1800 C °

По выходе иэ туннеля эти продукты сгорания смешиваются с продуктами сгорания топлива сводовых горелок 7, температура которых понизилась в связи с теплообменом с реакциояными трубами в верхней и средней их частях. Температура смеси продуктов сгорания достигает 1200-1300 С, что соответствует условиям эффективного теплообмена с реакционными трубами посредством радиации. Одновременно

1217041 за счет сужения сечения для прохода продуктов сгорания, направляющихся на выход из топочной камеры 1 через общие газосборные .туннели 5, реакционные трубы 2 воспринимают тепло смеси продуктов сгорания за счет

- конвекции.

В результате применения предлагаемой конструкции печи можно увели10 чить рабочую длину реакционных труб без увеличения мощности сводовых горелок, и следовательно беэ перехода к другому, более жаропрочному материалу, чем применяемый в существующих конструкциях печей (с. фиг.3). и уменьшить потребное количество реакционных труб до такого уровня, прикотором все реакционные трубы могут ° быть размещены в .одной топочной ка-

2О мере.

Замена двух печей эквивалентной по производительности одной печью . соответствует общеизвестному способу повышения эффективности работы обо25 рудонания за счет сокращения удельных капитальных вложений.

12! 7041

1в « щ у N я N ® ,а а

Два Т

Составитель С.Андрианова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Mycxa:

Заказ 4400 Тираж 561, Подписное..

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор И.Хорина

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