РАДИАЦИОННО-КОНВЕКЦИОННЫЙ СПОСОБ ОБОГРЕВА ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ Российский патент 1998 года по МПК C10G9/20 

Описание патента на изобретение RU2120463C1

Изобретение относится к способам обогрева трубчатой печи и может быть использовано при термическом крекинге и пиролизе нефтяного сырья, подогреве теплоносителей, получении пара и т.д.

Известные способы обогрева промышленных трубчатых печей, которые состоят из радиационной и конвекционной камер, осуществляются с помощью излучения от горелок, расположенных на наружных панелях радиационной камеры. Процесс в любых конструкциях горелок происходит за счет смешения воздуха и топливного газа и их сжигания непосредственно на выходе из горелок (Н.Рентус, В.В.Шарихин "Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.Химия,1987. -17.-38, А.с. СССР N 1214724, 1986).

К недостаткам известных способов обогрева трубчатых печей с помощью горелок относятся:
- подача воздуха на горение из окружающего пространства взрыво-пожарного технологического производства;
- неравномерность обогрева поверхности змеевиков круглой формы со стороны поверхностей с горелками, а следовательно, местные перегревы, науглероживание и ускоренное закоксовывание змеевиков;
- высокая температура факела горелки, разрушающая футеровку прилегающих поверхностей и собственно горелку.

Цель изобретения - увеличение срока службы змеевиков печи, улучшение безопасности ее эксплуатации.

Цель достигается тем, что топливный газ и окислитель (воздух или дымовые газы) подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99% объемных и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя.

На чертеже, отражающем продольный разрез части радиационной зоны трубчатой печи, показана принципиальная схема ее обогрева.

Радиационно-конвекционный обогрев трубчатой печи производится сжиганием топливного газа в потоке окислителя - горячего воздуха или дымовых газов с начальной температурой более 700oC, с содержанием кислорода 5-99 % объемных. При этом топливный газ и окислитель в трубчатую печь подаются раздельно (радиационная зона печи 1).

Окислитель движется вдоль змеевиков 2 трубчатой печи, направляемый газовыми камерами 3 с топливным газом, размещенными параллельно змеевикам 2.

В газовые камеры 3, перфорированные отверстиями 4 для выхода топливного газа, подается топливный газ в количестве, соответствующем расчетному температурному профилю змеевиков.

Выходящее из газовых камер 3 топливо перемешивается во всем объеме движущегося потока окислителя и сгорает с образованием объемного радиационного излучения. Движущийся поток окислителя в смеси с продуктами сгорания топливного газа обеспечивает дополнительный конвекционный режим обогрева всей поверхности трубчатых змеевиков 2. При движении окислителя содержание кислорода постепенно падает от исходных 5 - 99% объемных до минимально необходимых 0,1%, чтобы содержание оксида углерода CO не превышало допустимых санитарных норм. Сочетание радиационного и конвекционного способов обогрева змеевиков радиационной зоны трубчатой печи позволяет увеличить коэффициент теплопередачи, а следовательно, снизить температуру газового потока окислителя с обычных 1500 - 1600oC до 1240 - 1280oC и при этом сохранить температуру стенки последних участков змеевика на уровне 940-980oC.

Равномерное смывание потоком газа поверхности змеевиков трубчатой печи при радиационно-конвекционном способе обогрева снижает локальные перегревы и, как следствие этого, снижает коксообразование и науглероживание змеевика, тем самым увеличивается пробег змеевиков между выжигами кокса с 700-900 часов до 1200-1500 часов. Одновременно увеличивается срок службы змеевиков до замены с 40000 часов до 80000 часов.

Использование подогретого окислителя от стороннего источника позволяет выполнить трубчатую печь герметичной, что повышает безопасность работы с ней во взрыво-пожароопасных нефтехимических производствах.

Похожие патенты RU2120463C1

название год авторы номер документа
РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ОБОГРЕВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕПЛООБМЕНА 1997
  • Парфенов Л.Н.
RU2135893C1
ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ 1996
  • Парфенов Л.Н.
RU2130477C1
СИСТЕМА ПЕЧИ ДЛЯ КРЕКИНГА И СПОСОБ КРЕКИНГА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В НЕЙ 2018
  • Оуд, Петер
RU2764677C2
ФАКЕЛ ЗАКРЫТЫЙ БЕЗДЫМНЫЙ ПАРФЕНОВА 2011
  • Парфенов Леонид Николаевич
RU2485399C2
Способ производства синтез-газа с использованием паровой каталитической конверсии 2022
  • Фальман Александр Геннадьевич
  • Адоевский Александр Валентинович
RU2819848C1
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ И НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Арутюнов Владимир Александрович
  • Левицкий Игорь Анисимович
  • Ибадулаев Тимур Бахтиярович
  • Гусовский Виктор Львович
  • Шульц Леонид Александрович
RU2309991C2
ПИРОЛИЗНАЯ ПЕЧЬ 2010
  • Голодяев Александр Иванович
RU2441053C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ТРУБОПРОВОДА ПОПУТНЫМ НЕФТЯНЫМ ГАЗОМ 2022
  • Аристович Юрий Валерьевич
  • Брешев Алексей Игоревич
  • Кузнецов Антон Николаевич
  • Саитова Александра Александровна
  • Миргородский Лев
RU2808323C1
СПОСОБ НАГРЕВА ДОМЕННОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ 2012
  • Камерон Эндрю, М.
  • Ричардсон, Эндрю, П.
RU2586194C2
ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА НЕФТИ 1996
  • Леонтьевский Валерий Георгиевич
  • Корольков Анатолий Георгиевич
RU2090810C1

Реферат патента 1998 года РАДИАЦИОННО-КОНВЕКЦИОННЫЙ СПОСОБ ОБОГРЕВА ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ

Изобретение предназначено для термического крекинга и пиролиза нефтяного сырья и подогрева теплоносителей. Топливный газ и окислитель (воздух или дымовые газы) подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99 об.% и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя. Данный способ позволяет увеличить срок службы змеевиков печи, улучшить безопасность ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 120 463 C1

1. Радиационно-конвекционный способ обогрева трубчатой печи путем сжигания топливного газа в потоке окислителя, отличающийся тем, что топливный газ и окислитель подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99 об.% и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что в качестве окислителя используют воздух или дымовой газ.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2120463C1

Трубчатая печь 1984
  • Каширский Владимир Григорьевич
  • Седелкин Валентин Михайлович
  • Руденко Анатолий Владимирович
  • Паимов Анатолий Васильевич
  • Баклашов Василий Евдокимович
SU1214724A1
Трубчатая печь 1980
  • Седелкин Валентин Михайлович
  • Панкратов Владимир Кузьмич
  • Долотовский Владимир Васильевич
  • Баклашов Василий Евдокимович
  • Каждан Анатолий Залманович
SU889685A1
Пиролизная печь 1985
  • Дмитриев Валерий Максимович
  • Гориславец Сергей Петрович
  • Тимощенко Павел Николаевич
  • Абраменко Александр Емельянович
  • Малик Тамара Юрьевна
SU1275526A1
Трубчатая печь 1980
  • Бахшиян Цолак Аршавирович
  • Баклашов Василий Евдокимович
  • Морозова Надежда Ивановна
  • Бахшиян Давид Цолакович
SU1043452A1
Радиационный нагреватель 1989
  • Маслов Владимир Иванович
  • Лобанов Дмитрий Леонидович
  • Каратаев Виктор Леонидович
  • Бондаренко Ольга Николаевна
SU1786349A1
DE 1934142B2, 1971
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ 2007
  • Зотов Юрий Львович
  • Красильникова Клавдия Федоровна
  • Попов Юрий Васильевич
  • Гора Анна Викторовна
  • Бутакова Наталья Александровна
  • Таирова Надежда Николаевна
RU2323234C1
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДА ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ В ТУРБУЛЕНТНОЕ 0
SU197212A1
EP 0253633A2, 1988.

RU 2 120 463 C1

Авторы

Парфенов Леонид Николаевич

Даты

1998-10-20Публикация

1996-11-05Подача