Печь трубчатая Российский патент 2024 года по МПК C10G9/20 C10G9/14 

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 печи трубчатой, обеспечивающей интенсивный нагрев жидких сред.

Технический результат достигается тем, что предлагается печь трубчатая, содержащая камеру сгорания с горелками, футерованный корпус и размещенные в нем трубчатый змеевик, конвекционную камеру со змеевиком, стакан подвода горячих газов в конвекционную камеру, а также дымовую трубу, трубчатый змеевик установлен соосно стакану подвода горячих газов, выполнен из двух частей, внутренней и наружной.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого изобретения является то, что вокруг горелок, между внутренней и наружной частями трубчатого змеевика размещены спиральные змеевики, причем направление спиралей в соседних спиральных змеевиках противоположное, змеевик в конвекционной камере выполнен в виде кругового массива размещенных под углом к вертикали параллельных труб, между спиральными змеевиками установлены перегородки, имеющие в сечении волнообразную форму, а в стакане, на его внутренней поверхности, выполнены завихрители.

На фиг. 1 показана схема печи трубчатой.

На фиг. 2 изображено сечение А-А.

На фиг. 3 представлено сечение Б-Б.

На фиг. 4 изображено сечение В-В.

Печь трубчатая содержит камеру сгорания 1 с горелками 2, футерованный корпус 3 и размещенные в нем трубчатый змеевик с внутренней 4 и наружной 5 частями, конвекционную камеру 6 со змеевиком 7, стакан 8 подвода горячих газов в конвекционную камеру 6, а также дымовую трубу 9. Вокруг горелок 2, между внутренней 4 и наружной 5 частями трубчатого змеевика, размещены спиральные змеевики 10, причем направление спиралей в соседних змеевиках 10 противоположное. Змеевик 7 в конвекционной камере 6 выполнен в виде кругового массива размещенных под углом к вертикали параллельных труб. Между спиральными змеевиками 10 установлены перегородки 11, имеющие в сечении волнообразную форму, а в стакане 8, на его внутренней поверхности, выполнены завихрители 12.

Печь трубчатая работает следующим образом. Жидкость, предварительно нагретая в теплообменнике, подается в змеевик 7 в конвекционной камере 6, который с целью повышения интенсивности нагрева, выполнен в виде кругового массива размещенных под углом к вертикали параллельных труб. Жидкость сначала движется по трубам периферийного участка змеевика 7, а затем перетекает к центральным.

При обтекании дымовыми газами труб змеевика 7 происходит интенсивная турбулизация потока, что повышает интенсивность нагрева. Размещение параллельных труб под углом к вертикали позволяет увеличить время пребывания нагреваемой жидкости в конвекционной камере 6, обеспечивает многократное перемещение жидкости по высоте конвекционной камеры 6, что также повышает интенсивность нагрева.

Далее из центральной части змеевика 7 жидкость поступает в камеру сгорания 1, во внешнюю часть 5 трубчатого змеевика, где нагревается от пламени горелки 2 от излучения от стенок корпуса 3.

Затем жидкость поступает во внутреннюю часть 4 трубчатого змеевика, где происходит дальнейший нагрев.

Окончательный нагрев осуществляется при движении жидкости в спиральных змеевиках 10, наиболее приближенных к пламени, в которые она поступает из внутренней части 4 трубчатого змеевика. Жидкость последовательно проходит все спиральные змеевики 10. и выводится из печи.

За счет того, что вокруг горелок 2, между внутренней 4 и наружной частями трубчатого змеевика размещены спиральные змеевики 10, удается в камере сгорания 1 обеспечить трехуровневый ступенчатый нагрев: сначала во внешней части 5 трубчатого змеевика, затем во внутренней 4 и окончательно в спиральных змеевиках 10.

Благодаря тому, что направление спиралей в соседних спиральных змеевиках 10 противоположное, обеспечивается интенсивный нагрев, с многократной сменой направлений течения.

Для обеспечения отражения тепла и направления его на трубы змеевиков в камере сгорания 1, между спиральными змеевиками 10 установлены перегородки 11, имеющие в сечении волнообразную форму.

С целью турбулизации потока дымовых газов в стакане 8, на его внутренней поверхности, выполнены завихрители 12, что также интенсифицирует процесс нагрева.

Предлагаемая конструкция печи трубчатой обеспечивает интенсивный нагрев жидких сред.

Предлагаемое изобретение предназначено для нагрева нефтепродуктов или других жидких сред в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности. Печь трубчатая, содержащая камеру сгорания с горелками, футерованный корпус и размещенные в нем трубчатый змеевик, конвекционную камеру со змеевиком, стакан подвода горячих газов в конвекционную камеру, а также дымовую трубу, трубчатый змеевик установлен соосно стакану подвода горячих газов, выполнен из двух частей, внутренней и наружной. Вокруг горелок, между внутренней и наружной частями трубчатого змеевика размещены спиральные змеевики, причем направление спиралей в соседних спиральных змеевиках противоположное, змеевик в конвекционной камере выполнен в виде кругового массива размещенных под углом к вертикали параллельных труб, между спиральными змеевиками установлены перегородки, имеющие в сечении волнообразную форму, а в стакане, на его внутренней поверхности, выполнены завихрители. Технический результат - создание печи трубчатой, обеспечивающей интенсивный нагрев жидких сред. 4 ил.

Печь трубчатая, содержащая камеру сгорания с горелками, футерованный корпус и размещенные в нем трубчатый змеевик, конвекционную камеру со змеевиком, стакан подвода горячих газов в конвекционную камеру, а также дымовую трубу, трубчатый змеевик установлен соосно стакану подвода горячих газов, выполнен из двух частей, внутренней и наружной, отличающаяся тем, что вокруг горелок между внутренней и наружной частями трубчатого змеевика размещены спиральные змеевики, причем направление спиралей в соседних спиральных змеевиках противоположное, змеевик в конвекционной камере выполнен в виде кругового массива размещенных под углом к вертикали параллельных труб, между спиральными змеевиками установлены перегородки, имеющие в сечении волнообразную форму, а в стакане, на его внутренней поверхности, выполнены завихрители.