Трубчатая печь

 

Изобретение относится к нефтяному и химическому машиностроению и может быть применено для повышения компактности и снижения металлоемкости трубчатых печей, используемых для нагрева жидких и газообразных продуктов. Трубчатая печь включает корпус (К), в котором размещены радиантная (РК) и конвективная (КК) камеры. К снабжен кожухом, образующим с К две камеры щелевого сечения, включенные в контур циркуляции промежуточного теплоносителя (ПТ). Нижняя камера заполнена конденсатом ПТ, в верхней размещен дополнительный продуктовый змеевик. РК бронирована трубами испарительной поверхности нагрева ПТ. В КК размещен продуктовый змеевик и центральная вставка, выполненная в виде конуса или клина, обращенного вершиной вниз. При сжигании топлива ПТ испаряется в трубах экрана РК, и пары ПТ переносят тепло к продуктовым змеевикам КК и верхней щелевой камере. Охлаждаясь и конденсируясь, ПТ собирается в нижней щелевой камере. Высокие коэффициенты теплопередачи позволяют значительно сократить длину продуктового змеевика и упростить его конструкцию. В результате снижается металлоемкость и повышается компактность конструкции. Размещение высокотемпературных зон печи внутри кожуха, заполненного теплоносителем с пониженной температурой, позволяет резко снизить потери тепла в окружающую среду при практическом отказе от изоляции и огнеупорной футеровки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 10 G 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ лоемкости печи.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3904954/22-26 (22) 29.05.85 (46) 30.04,90, Бюл. 1 16 (71) Конструкторское бюро Производственного объединения "Саратовнефтегаз" и Саратовский политехнический институт (72) Ю. А. Васильев, i1.И. Соловьева, В.В. Гришанов и И.Б.Хомутов (53) бб. 041. 544 (088,, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(648812, кл. F 27 В 5/00, 24, 10.77, Авторское свицетельство СССР

У 920338, кл, С 10 G 9/20, 15.02.80, (54) ТРУБЧАТАЯ ПГЧЬ (57) Изобретение относится к нефтяному и химическому машиностроению и может быть применено для повышения компактности и снижения металлоемкости трубчатых печей, используемых для нагрева жидких и газообразных продуктов. Трубчатая печь включает корпус (К), в котором размещены радиантная (PK) и конвективная (КК) камеры.

К снабжен кожухом, образующим с К две камеры целевого сечения, вклю ченные в контур циркуляции промежуl

Изобретение относится к нефтяному и химическому машиностроению и может. быть применено в нефтегазодобывающей, химической и других отраслях промышленности для нагрева жидких и газообразных продуктов.

Цель изобретения — повышение компактности и снижение удельной метал„„SU„„1560546 А 1

2 точно го теплоносителя (ПТ), Иижняя камера з аполнена конденсатом ПТ, в верхней размещен дополнительный продуктогый змеевик. PK бронирована трубами испарительной поверхности нагрева ПТ. В КК раэмецены продуктовый змеевик и центральная вставка, выполненная в виде конуса ипи клина, обращенного вершиной вниз. При сжигании топлива ПТ испаряется в трубах экрана РК, и пары ПТ переносят тепло к продуктовым змеевикам КК и верхней щелевой камере. Охлаждаясь и конденсируясь, ПТ собирается в нижней целевой камере. Высокие коэффициенты теплопередачи позволяют значительно сократить длину продуктового змеевика и упростить его конструкцию. В результате снижается металлоемкость и повышается компактность..конструкции. Раэ" С мещение высокотемпературных зон печи внутри кожуха, заполненного теппоно- сителем с пониженной температурой, позволяет резко снизить потери тепла » в окружающую среду при практическом отказе от изоляции и огнеупорной футеровки. 3 ил.

Иа фиг, 1 показана трубчатая печь на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. на фиг. 3 — трубчатая печь боль1пой производительности.

Трубчатая печь включает корпус 1, в котором раэмецены радиантная 2 и конвективная 3 камеры. Корпус 1 снаб" жен кожухом 4, образующим с корпусом печи две камеры, включенные в контур

1560546, ц иркуляции промежуточного теплоносителя. Нижняя камера 5 заполнена конденсатом промежуточного теплоносителя и связана в нижней части с нижни5 ми концами труб 6 испарительной поверхности нагрева, экранирующими радиантную камеру 2, оборудованную горелочными устройствами 7. Верхние концы труб 6 объединены в коллектор 8,10 сообщающийся с верхней камерой 9 щелевого сечения, в которой расположены продуктовый змеевик 10 и конвективная камера 3 с продуктовым змееви ком 11 и конусом 12, обращенным вершиной вниз.

В случае выполнения печи большой производительности согласно фиг, 3 в одном кожухе 4 размещают несколько теплогенерирующих частей, включающих радиантную камеру 2 с горелочным устройством 7 и общую теплообменную. часть с конвективной камерой 3 и продуктовыми змеевиками 10 и 11. При этом центральную вставку выполняют 25 в виде клина 13, обращенного вершиной

1 вниз.

Печь работает следующим образом.

При сжигании топлива в горелочных устройствах 7 трубы 6 испарительной поверхности нагрева интенсивно обогреваются, образовавшаяся в них парожидкостная эмульсия промежуточного теплоносителя через коллектор 8 направляется в камеру 9, где конденсируется на холодных поверхностях продук-. тового змеевика 10. Образовавшийся конденсат промежуточного теплоносителя через камеру 5 вновь поступает в нижние части труб 6 испарительной поверхности, обеспечивая циркуляцию промежуточного теплоносителя и надежное охлаждение труб 6.

Развитая поверхность труб 6, их организованное омывание газовым пото- 45 ком обеспечивают охлаждение дымовых газов до 500 С и высокие теплонапряжения рабочего объема.

Дымовые газы, охлажденные в теплогенерирующей части печи, поступают в

50 конвективную камеру 3, где дополнительно охлаждаются, отдавая тепло конвективной поверхности нагрева про- дуктивного змеевика 11.

Конус ) 2 (или клин 13) служит для изменения сечения газохода с целью повышения равномерности конвективного теплообмена по длине камеры, что способствует общему повышению интенсивности теплообмена.

Высокие коэффициенты теплопередачи при конденсации промежуточного теплоносителя, а также использование . в качестве поверхности нагрева всей наружной поверхности продуктового змеевика позволяет значительно сократить его длину и упростить конструкцию. В результате снижается металлоемкость поверхностей нагрева и повышается компактность конструкции.

Конструкция конденсатора позволяет высокотемпературные зоны печи с размещенными в них конвективными поверхностями нагрева разместить внутри кожуха, заполненного теплоносителем с пониженной температурой, и тем самым резко снизить потери тепла в окружающую среду при практическом отказе от изоляции и огнеупорной футеровки, что обусловливает высокую экономичность печи.

Особенно эффективно применение печи для нагрева продуктов, чувствительных к перегреву, например нефти и нефтепродуктов, так как теплообмен к продукту в конденсаторе происходит при постоянной температуре конденсации паров промежуточного теплоносителя, а конвективные поверхности нагрева вынесены в зону пониженных температур дымовых газов.

При одинаковой тепловой мощности предлагаемая конструкция позволяет снизить металлоемкость в 3 раза при уменьшении габаритов в 8 раз, формула изобретения

1, Трубчатая печь, включающая корпус, в котором размещены радиантная камера с горелочными устройствами, экранированная труб ами испарительной поверхности нагрева контура циркуляции промежуточного теплоносителя, и конвективная камера с трубами продуктового змеевика и центральной вставкой, отличающая ся тем, что, с целью повышения компактности и снижения удельной металлоемкости, печь снабжена дополнительным продуктовым змеевиком, коллектором, объединяющим верхние концы труб испарительной поверхности, и кожухом, образующим с корпусом печи две камеры, вклю-. ченные в контур циркуляции промежуточного теплоносителя, нижняя из ко1560546

Фиг, торых заполнена конденсатом теплоносителя и связана в нижней части с нижними концами труб испарительчой поверхности, верхние концы которых

5 через коллектор сообцены с верхней камерой контура циркуляции теплоносителя, в которой размещены трубы дополнительного змеевика.

2. Печь по и, ), о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что центральная вставка выполнена в виде конуса, обраценного вершиной вниз.

3. Печь по п. 1, отличающ а я с я тем, что центральная вставка выполнена в виде клинй, обращенного вершиной вниз.

1560546

Риа3.

Составитель В,Кудряшов

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Заказ 951

Тираж 440

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводстьенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101