Вертикальная цилиндрическая трубчатая печь Российский патент 2024 года по МПК C10G9/20 

Предлагаемое изобретение предназначено для нагрева нефтепродуктов или других жидких сред в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Известна трубчатая печь, содержащая камеру конвекции, камеру радиации с настенными однорядными трубными экранами, фронтальные стены камеры радиации, торцевые стены камеры радиации, отличающаяся тем, что она снабжена установленными на торцевых стенах двухрядными настенными шахматными трубными экранами, причем трубы каждого потока однорядного настенного экрана фронтальной стены через одну соединены с трубами двухрядного настенного экрана угольниками, а трубы двухрядного настенного шахматного экрана торцевых стен соединены калачами, при этом трубы одного потока расположены на каждой торцевой стене [Патент РФ на ПМ №19314, МПК F23D 14/00, опубл. 20.08.2001, БИ №23].

К недостаткам данной трубчатой печи относится невысокая интенсивность нагрева.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вертикальная цилиндрическая конвекционная трубчатая печь для малотоннажных нефтеперерабатывающих производств, содержащая камеру сгорания с горелкой, футерованный корпус и размещенные в нем трубчатый змеевик, конвекционную камеру, стакан подвода горячих газов в конвекционную камеру, а также дымовые трубы. Камера сгорания снабжена цилиндрической предкамерой, расположенной тангенциально к ней, а трубчатый змеевик установлен соосно стакану подвода горячих газов, выполнен из двух частей, внутренней и наружной, и снабжен подводящим углеводородное сырье коллектором, соединенным с обеими частями змеевика, и отводящим горячие потоки сырья на выход коллектором [Патент РФ 2294953, МПК C10G 9/00, опубл. 10.03.2007, БИ №7].

К недостаткам данной трубчатой печи относится невысокая интенсивность нагрева.

Техническим результатом данного изобретения является создание вертикальной цилиндрической трубчатой печи, обеспечивающей интенсивный нагрев жидких сред.

Технический результат достигается тем, что предлагается вертикальная цилиндрическая трубчатая печь, содержащая футерованный корпус, камеру сгорания, горелку, трубчатый змеевик, выполненный из двух частей, внутренней и наружной, установленный соосно стакану подвода горячих газов в конвекционную камеру со змеевиком, дымовую трубу.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого изобретения является то, что внутренняя часть трубчатого змеевика представляет собой пространственную спираль, диаметры витков которой максимальны в центральной части и убывают к краям, а наружная часть выполнена в виде расположенных друг над другом параллельных колец, соединенных между собой в нижних частях перетоками, причем плоскости колец наклонены к горизонтали, змеевик конвекционной камеры выполнен в виде расположенных в вертикальных плоскостях Z-образных труб, соединенных патрубками.

На фиг. 1 показана схема вертикальной цилиндрической трубчатой печи.

На фиг. 2 представлен вид А.

Вертикальная цилиндрическая трубчатая печь содержит футерованный корпус 1, камеру сгорания 2, горелку 3, трубчатый змеевик, выполненный из двух частей, внутренней 4 и наружной 5, установленный соосно стакану 6 подвода горячих газов в конвекционную камеру 7 со змеевиком 8, дымовую трубу 9. Внутренняя часть 4 трубчатого змеевика представляет собой пространственную спираль, диаметры витков которой максимальны в центральной части и убывают к краям, а наружная часть 5 выполнена в виде расположенных друг над другом параллельных колец, соединенных между собой в нижних частях перетоками 10, причем плоскости колец наклонены к горизонтали, змеевик 8 конвекционной камеры 7 выполнен в виде расположенных в вертикальных плоскостях Z-образных труб, соединенных патрубками 11.

Вертикальная цилиндрическая трубчатая печь работает следующим образом.

Подлежащая нагреву жидкость поступает в змеевик 8 конвекционной камеры 7, в верхнюю Z-образную трубу. Двигаясь по ней к противоположному концу, нагревается за счет взаимодействия с восходящим потоком дымовых газов, поступающих через стакан 6 из камеры сгорания 2. Далее жидкость по патрубку 11 поступает в нижележащую Z-образную трубу, где происходит дальнейший нагрев.

Достигнув выхода из нижней Z-образной трубы, жидкость направляется в нижнее кольцо наружной части 5 трубчатого змеевика, движется по нему и в верхней части, через переток 10, направляется в следующее кольцо.

Здесь нагрев жидкости происходит непосредственно от пламени, создаваемого горелкой 3.

Достигнув выхода из верхнего кольца, жидкость поступает вниз внутренней части 4 трубчатого змеевика, которая представляет собой пространственную спираль, диаметры витков которой максимальны в центральной части и убывают к краям.

Здесь нагрев жидкости происходит также непосредственно от пламени, создаваемого горелкой 3.

Сверху внутренней части 4 трубчатого змеевика жидкость выводится из вертикальной цилиндрической трубчатой печи.

Благодаря тому, что внутренняя часть 4 трубчатого змеевика представляет собой пространственную спираль, диаметры витков которой максимальны в центральной части и убывают к краям, обеспечивается практически одинаковое, минимально допустимое, расстояние от витков до пламени, что обеспечивает интенсивный нагрев жидкости по всей высоте внутренней части 4 трубчатого змеевика.

За счет того, что наружная часть 5 трубчатого змеевика выполнена в виде расположенных друг над другом параллельных колец, соединенных между собой в нижних частях перетоками 10, происходит интенсивный нагрев жидкости как от пламени, так и от тепла, отраженного от стенок корпуса 1 печи.

Благодаря тому, что плоскости параллельных колец наружной части 5 трубчатого змеевика наклонены к горизонтали, обеспечивается чередование подъемов и спусков жидкости при движении, что способствует турбулизации потоков и повышению интенсивности нагрева.

Выполнение змеевика 8 конвекционной камеры 7 выполнено в виде расположенных в вертикальных плоскостях Z-образных труб, соединенных патрубками 11, что турбулизирует поток газов в конвекционной камере 7, что приводит к интенсивному нагреву жидкости.

Предлагаемая конструкция вертикальной цилиндрической трубчатой печи обеспечивает интенсивный нагрев жидких сред.

Предлагаемое изобретение предназначено для нагрева нефтепродуктов или других жидких сред в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности. Вертикальная цилиндрическая трубчатая печь содержит футерованный корпус, камеру сгорания, горелку, трубчатый змеевик, выполненный из двух частей, внутренней и наружной, установленный соосно стакану подвода горячих газов в конвекционную камеру со змеевиком, дымовую трубу. Внутренняя часть трубчатого змеевика представляет собой пространственную спираль. Диаметры витков спирали максимальны в центральной части и убывают к краям. Наружная часть змеевика выполнена в виде расположенных друг над другом параллельных колец, соединенных между собой в нижних частях перетоками. Плоскости колец наклонены к горизонтали. Змеевик конвекционной камеры выполнен в виде расположенных в вертикальных плоскостях Z-образных труб, соединенных патрубками. Предлагаемая конструкция вертикальной цилиндрической трубчатой печи обеспечивает интенсивный нагрев жидких сред. 2 ил.

Вертикальная цилиндрическая трубчатая печь, содержащая футерованный корпус, камеру сгорания, горелку, трубчатый змеевик, выполненный из двух частей, внутренней и наружной, установленный соосно стакану подвода горячих газов в конвекционную камеру со змеевиком, дымовую трубу, отличающаяся тем, что внутренняя часть трубчатого змеевика представляет собой пространственную спираль, диаметры витков которой максимальны в центральной части и убывают к краям, а наружная часть выполнена в виде расположенных друг над другом параллельных колец, соединенных между собой в нижних частях перетоками, причем плоскости колец наклонены к горизонтали, змеевик конвекционной камеры выполнен в виде расположенных в вертикальных плоскостях Z-образных труб, соединенных патрубками.