Трубчатая печь Советский патент 1990 года по МПК C10G9/20 

Изобретение относится к нефтяному и химическому машиностроению и может быть применено в нефтегазодобывающей, химической и других отраслях промышленности для нагрева жидких и газообразных продуктов.

Цель изобретения - повьааение компактности и снижение удельной металлоемкости печи.

На фиг. 1 показана трубчатая печь; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - трубчатая печь большой производительности.

Трубчатая печь включает корпус 1, в котором размещены радиантная 2 и конвективная 3 камеры. Корпус 1 снабжен кожухом 4, образующим с корпусом печи две камеры, включенные в контур

циркуляции промежуточного теплоносителя. Нижняя камера 5 заполнена конденсатом промежуточного теплоносителя и связана в нижней части с нижними концами труб 6 испарительной поверхности нагрева, экранирующими ра- диантную камеру 2, оборудованную го- релочными устройствами 7, Верхние концы труб 6 объединены в коллектор 8 сообщающийся с верхней камерой 9 щелевого сечения, в которой расположены продуктовый змеевик 10 и конвективная камера 3 с продуктовым змееви- ком 11 и конусом 12, обращенным вершиной вниз.

В случае выполнения печи большой производительности согласно фиг, 3 в одном кожухе 4 размещают несколько теплогенерирующих частей, включающих радиантную камеру 2 с горелочным устройством 7 и общую теплообменную часть с конвективной камерой 3 и продуктовыми змеевиками 10 и 11. При этом центральную вставку выполняют в виде клина 13, обращенного вершиной вниз.

Печь работает следующим образом.

При сжигании топлива в горелочных устройствах 7 трубы 6 испарительной поверхности нагрева интенсивно обогреваются, образовавшаяся в них паро- жидкостная эмульсия промежуточного теплоносителя через коллектор 8 направляется в камеру 9, где конденсируется на холодных поверхностях продуктового змеевика 10, Образовавшийся конденсат промежуточного теплоносителя через камеру 5 вновь поступает в нижние части труб 6 испарительной поверхности, обеспечивая циркуляцию промежуточного теплоносителя и надежное охлаждение труб 6.

Развитая поверхность труб 6, их организованное смывание газовым потоком обеспечивают охлаждение дымовых газов до 500°С и высокие теплонапря- жения рабочего объема.

Дымовые газы, охлажденные в тепло- генерирующей части печи, поступают в конвективную камеру 3, где дополнительно охлаждаются, отдавая тепло конвективной поверхности нагрева продуктивного змеевика 11.

Конус 12 (или клин 13) служит для изменения сечения газохода с целью повышения равномерности конвективного теплообмена по длине камеры, что

0

5

0

5

способствует общему повышению интенсивности теплообмена.

Высокие коэффициенты теплопередачи при конденсации промежуточного теплоносителя, а также использование в качестве поверхности нагрева всей наружной поверхности продуктового змеевика позволяет значительно сократить его длину и упростить конструкцию. В результате снижается металлоемкость поверхностей нагрева и повышается компактность конструкции.

Конструкция конденсатора позволяет высокотемпературные зоны печи с размещенными в них конвективными поверхностями нагрева разместить внутри кожуха, заполненного теплоносителем с пониженной температурой, и тем самым резко снизить потери тепла в окружающую среду при практическом отказе от изоляции и огнеупорной футеровки, что обусловливает высокую экономичность печи.

Особенно эффективно применение печи для нагрева продуктов, чувствительных к перегреву, например нефти и нефтепродуктов, так как теплообмен к продукту в конденсаторе происходит при постоянной температуре конденсации паров промежуточного теплоносителя, а конвективные поверхности нагрева вынесены в зону пониженных температур дымовых газов.

При одинаковой тепловой мощности предлагаемая конструкция позволяет снизить металлоемкость в 3 раза при уменьшении габаритов в 8 раз.

0

5

4Q Формула изобретения

5

1, Трубчатая печь, включающая корпус, в котором размещены радиантная камера с горелочными устройствами, экранированная трубами испарительной поверхности нагрева контура циркуляции промежуточного теплоносителя, и конвективная камера с трубами продуктового змеевика и центральной вставкой, отличающая ся тем, что, с целью повышения компактности и снижения удельной металлоемкости, печь снабжена дополнительным продуктовым змеевиком, коллектором, объединяющим верхние концы труб испарительной поверхности, и кожухом, образующим с корпусом печи две камеры, включенные в контур циркуляции промежуточного теплоносителя, нижняя из ко5

0

m

Изобретение относится к нефтяному и химическому машиностроению и может быть применено для повышения компактности и снижения металлоемкости трубчатых печей, используемых для нагрева жидких и газообразных продуктов. Трубчатая печь включает корпус (К), в котором размещены радиантная (РК) и конвективная (КК) камеры. К снабжен кожухом, образующим с К две камеры щелевого сечения, включенные в контур циркуляции промежуточного теплоносителя (ПТ). Нижняя камера заполнена конденсатом ПТ, в верхней размещен дополнительный продуктовый змеевик. РК бронирована трубами испарительной поверхности нагрева ПТ. В КК размещен продуктовый змеевик и центральная вставка, выполненная в виде конуса или клина, обращенного вершиной вниз. При сжигании топлива ПТ испаряется в трубах экрана РК, и пары ПТ переносят тепло к продуктовым змеевикам КК и верхней щелевой камере. Охлаждаясь и конденсируясь, ПТ собирается в нижней щелевой камере. Высокие коэффициенты теплопередачи позволяют значительно сократить длину продуктового змеевика и упростить его конструкцию. В результате снижается металлоемкость и повышается компактность конструкции. Размещение высокотемпературных зон печи внутри кожуха, заполненного теплоносителем с пониженной температурой, позволяет резко снизить потери тепла в окружающую среду при практическом отказе от изоляции и огнеупорной футеровки. 3 ил.

Фиг. 1

горе/гка А

Фиг. 2

и

Составитель В.Кудряшов Редактор Л.Веселовская Техред Л.ОлийныкКорректор М.Шароши

Заказ 951

Тираж 440

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное