Трубчатая печь Советский патент 1988 года по МПК F27B5/00 C10G9/20 

«

Изобретение относится к химической и нефтехимической промьгашеннос- ти н может быть использовано в производстве водосодержагаего газа иэ углеводородного сырья, например в установках получения водорода, метанола, аммиака и др.

Известна трубчатая печь паровой конверсин, включающая топочную камеру, в которой вертикально расположенные реакционные трубы нагревают горелками, размещенными в боковых стенах печи в два яруса ... Размещение горелок в два яруса позволяет обеспечить равномерный подвод тепла к реакционной трубе по ее длине при значительной длине последней (12м).

Наиболее близкой к изобретению является трубчатая печь паровой конверсии углеводородов, включающая топочную камеру со сводовыми горелками и расположенными на поду туннелями для сбора продуктов сгорания. Заполненные катализатором реакционные трубы установлены в . топочной камере в несколько рядов;..

В данной печи недостаточно равноменый подвод-тепла к реакционным трубам от сводовых горелок. Следствием неравномерности подвода тепла к реакционной трубе является значительное уменьшение рабочей длины последней (до 9 м), что приводит к увеличению числа реакционных труб и к роту габаритов печи.

Цель изобретения - повышение равномерности обогрева реакционных труб по длине при мнргорядном их расположении.

Поставленная цель достигается тем, что в известной трубчатой печи паровой конверсии углеводородов, включающей топочную камеру со сводо вьми горелками, расположенными на пду туннелями для сбора продуктов с;;о- рания и установленными вертикально в несколько рядов реакционными трубами, на туннелях для сбора продуктов сгорания расположены газораз дающие туннели, свод которых выполнен перфорированным, боковые стены глухими, а горелки установлены по торцам.

На фиг.1 изображена предложенная трубчатая печь, поперечный разрез; на фиг.2 - туниель для сбора продуктов сгорания и газораздаюпу й туннел на фиг.З - расчетные кривые изменеA12

НИН теплового потока по длине реакционной трубы для существующей конструкции печи при условии увеличе- ния длины реакционной трубы до 14 м

(пунктир) и для предложенной печи с такой же длиной трубы (сплошная линия).

В топочной камере 1 размещено несколько рядов вертикально расположенных реакционных труб 2, заполненных катализатором. Ьодвод парогазовой смеси в реакционные трубы осуществляют через верхние коллекторы 3, сбор конвертированного газа - с помощью нижних коллекторов 4. Между рядами реакционных труб установлены туннели 5 для сбора продуктов сгорания, на которых расположены газораздающие туннели 6. Тепло,

необходимое для осуществления процесса паровой конверсии, подводят от сводовьпс горелок и установленных по торцам газораздающих туннелей 6 туннельных горелок 8.

Боковые стены 9 газораздающих туннелей глухие. Б своде 10 туннеля 6 предусмотрены отверстия для выхода продуктов сгорания топлива в туннельных горелках 8. Боковые стены 11 туннелей 5 перфорированы .для обеспечения возможности сбора продуктов сгорания топлива сводовых 7 и туннельных 8 горелок. Один торец туннелей 5 глухой, другой, со стороны камеры конвекции, - открыт в .

канал, связывающий последнюю с топочной .камерой 1. .

Печь работает следующим образом. Парогазовая смесь через коллекторы 3 распределяется по реакционным трубам 2. Проходя сверху вниз по реакционным трубам, парогазо- вая смесь получает тепло, необходимое для достижения температуры начала реакции паровой конверсии и для прохождения самой реакции с целью получения конвер.тированного газа заданного качества. Конвертированный газ на выходе из печи собирается с помощью нижних коллекторов 4. Основное Количество тепла при прохождении ре1акционные трубы парогазовая смесь получает от продуктов сгорания топлива в сводовых горелках 7. Тепло, обеспечивающее

эффективную работу нижней части реакционных труб, поступает от туннельных горелок 8, расположенных в топочных газораэдакицих туннелях 6,

Это дополнительное тепло передается парогазовой смеси следующим образом Горелки 8 обеспечивают факельное сжигание топлива. Температура факела в зависимости от характера топлива колеблется от 1800 до . Тепло передается элементам туннеля 6, раскаляя их. На наружной поверхности боковых стен 9 газораздающих туннепей 6 устанавливается температура вьше, чем температура стенки реакционной трубы. Продукты сгорания топлива в туннельных горелках 8 выходят из туннеля 6 через перфорированный свод 10 при 1600-1800 0. По выходе из туннеля эти продукты сгорания смешиваются с продуктами сгорания топлива сводовых горелок 7 температура которых понизилась в связи с теплообменом с реакциолными трубами в верхней и средней их частях. Температура смеси продуктов сгораиия достигает ПОО-ПОО С, что соответствует условиям эффективного теплообмена с реакционными трубами посредством радиации. Одновременно

217041Л

за счет сужения сечения для прохода продуктов сгорания, направляющихся на выход из топочной камеры 1 через общие газосборные .туннели 5, реакци5 онные трубы 2 воспринимают тепло смеси продуктов сгорания за счет - конвекции. .

В результате применения предлагаемой конструкции печи можно увели10 чить рабочую длину реакционных труб без увеличения мощности сводовых горелок, и следовательно без перехода к другому, более жаропрочному материалу, чем применяемый в сущест15 вующихконструкциях печей (с фиг.З) и уменьшить потребное количество реакционных труб до такого уровня, при котором все реакционные трубы могут быть размещены в одной топочной ка20 мере.

Замена двух печей эквивалентной по производительности одиой печью . соответствует общеизвестному способу повышения эффективности работы обо25 рудования за счет сокращения удельных капитальных вложений. .

п

, / ,

юув / fKHissfa I кЩ

liji )i 1Ш

/

.

a. I nvfp т Ппивав аимк.кЛп 9п.З .

Редактор И.Корина

Составитель С.Андрианова

Техред М.Моргентал Корректор И.Мускв:

Заказ 4400 Тираж 561Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по Делам изобретений и открытий 113035 Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4