ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ Российский патент 2014 года по МПК C10G9/20 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья.

Известна трубчатая печь, включающая корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, при этом корпус конвекционной камеры выполнен в виде ступенчатой стенки (Сборник научных трудов ГИПРОНЕФТЕМАШ. Трубчатые печи. Издательство «Химия» М., 1969 г., с.112).

Недостатком известной печи является невозможность блочного монтажа (сборки и разборки) трубного пучка и значительная трудоемкость ремонтно-монтажных работ при ремонте трубной решетки с расположенными в ней горизонтальными трубными змеевиками.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является трубчатая печь, включающая корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенным в них конвективным змеевиком, в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках установлены продольные перегородки, выполненные в виде уголков, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка (Патент РФ №2455340, C10G 9/20, оп. 10.07.2012, БИ №19).

К недостатку известной печи относится снижение эффективности ее работы, вызванное уносом пристеночных слоев уходящих дымовых газов через зазор между продольными перегородками, установленными на трубных решетках, и футеровкой стенки камеры конвекции, необходимый для монтажа трубного пучка.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение коэффициента полезного действия печи за счет полного устранения пристеночного эффекта проскока дымовых газов мимо трубного пучка.

Указанная задача решается тем, что в трубчатой печи, включающей корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвективными змеевиками, продольные перегородки, выполненные в виде уголков и расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка, согласно изобретению продольные перегородки связаны между собой общей осью и выполнены с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси с фиксацией их положения.

Целесообразно фиксацию определенного положения продольных перегородок осуществлять при помощи клина или эксцентрика.

Возможность поворота продольных перегородок, выполненных в виде уголков, размещенных на трубных решетках в промежутках между крайними трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции, позволяет исключить пристеночный унос дымовых газов и, как следствие, повысить эффективность работы последней.

На фиг.1 показана трубчатая печь, общий вид; фиг.2 - объемный вид трубной решетки с горизонтально расположенными трубными змеевиками.

Трубчатая печь состоит из корпуса 1, камеры радиации 2 с трубами радиантного змеевика 3, с горелкой 4, подом 5 и футеровкой 6, камеры конвекции 7 с трубным пучком 8, образованным трубными решетками 9 с расположенными в них трубами конвективного змеевика 10 и продольными перегородками 11, выполненными в виде уголков, одна из полок которых направлена внутрь трубного пучка 8. Продольные перегородки 11 соседних секций между трубных решеток 9 камеры конвекции 7 жестко связаны между собой общей осью 12, а определенное их положение фиксируется с помощью клина 13.

Печь работает следующим образом.

Топливо, подаваемое в печь, сжигают в горелке 4, размещенной в камере радиации 2. Большая часть тепловой энергии, освобождаемой при сгорании топлива, излучением и частично конвекцией передается радиантному змеевику 3. Оставшаяся часть в виде горячих дымовых газов поступает в камеру конвекции 7, где происходит прямое соприкосновение дымовых газов с трубами конвективного змеевика 10, в результате которого происходит передача ему тепла. Продольные перегородки 11 устанавливаются в двух основных положениях: в монтажном и в рабочем. В монтажном положении продольные перегородки 11 фиксируются так, чтобы их полки не выходили за габариты трубных решеток 9. В рабочем положении продольные перегородки 11 одной полкой прижимаются к футеровке 6, при этом другая ее полка совпадает с осью труб конвективного змеевика 10, что исключает проскок дымовых газов в пристеночном пространстве камеры конвекции 7 и увеличивается теплосъем. Продольные перегородки 11, являющиеся продолжением друг друга в соседних секциях между трубными решетками 9 камеры конвекции 7, поворачиваются синхронно (одновременно) благодаря жесткой связи друг с другом общей осью 12. Из камеры конвекции 7 продукты сгорания поступают в дымовую трубу (не показана) и отводятся в атмосферу. Нагреваемый продукт, например обессоленная нефть, последовательно нагревается в конвективном 10, а затем в радиантном змеевике 3 и далее покидает печь по технологической линии (не показана). В монтажном положении продольные перегородки 11 фиксируются клином 13 таким образом, чтобы их полки не выходили за габариты трубных решеток 9.

Демонтаж трубного пучка 8 осуществляется через верхнюю часть камеры конвекции 7. При этом вынимаются клинья 13, приобретают свободу поворота вокруг своей горизонтальной оси продольные перегородки 11, не препятствуя демонтажу трубного пучка 8.

Предлагаемое изобретение позволяет полностью исключить проскок дымовых газов вдоль стен камеры конвекции и, как следствие, повысить эффективность работы печи. При этом монтаж и демонтаж трубного пучка по сравнению с прототипом не усложняется.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья. Изобретение касается трубчатой печи, включающей корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвективными змеевиками, продольные перегородки, выполненные в виде уголков и расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка. Продольные перегородки связаны между собой общей осью и выполнены с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси с фиксацией их положения. Технический результат - повышение эффективности работы печи за счет исключения проскока дымовых газов вдоль стен камеры конвекции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Трубчатая печь, включающая корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвективными змеевиками, продольные перегородки, выполненные в виде уголков и расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка, отличающаяся тем, что продольные перегородки связаны между собой общей осью и выполнены с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси с фиксацией их положения.

2. Трубчатая печь по п.1, отличающаяся тем, что фиксация определенного положения продольных перегородок может быть выполнена при помощи клина или эксцентрика.