МНОГОПОТОЧНАЯ ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ Советский патент 1968 года по МПК F27B5/00 

Известна многокамерная печь для нагрева нефтепродуктов, имеющая радиантные камеры, разделенные между собой огнеупорными стенами. По бокам каждой камеры находятся две секции змеевика, состоящие из соединенных между собой вертикальных U-образных элементов, с форсунками, расположенными по высоте камеры во фронтальной ее стене и с проемами для отвода продуктов горения, расположенными в той же плоскости, что и форсунки, но в противоположной стороне камеры. Такая печь имеет общий коллектор для продуктов горения и общую конвекционную камеру, в которой утилизируется тепло дымовых газов.

В печах этого типа нагреваемый продукт движется по змеевику в радиантной камере двумя параллельными потоками, а каждый поток - по своей секции змеевика на одной из баковых сторон камеры. Таким образом, каждая камера известной печи является двухпоточной.

Многокамерные печи широко применяются в установках каталитического реформинга. Подогревается продукт в этих установках в паровой фазе в смеси с циркулирующим водородом. Поэтому, несмотря на значительное давление продукта (порядка 30-50 атм), объем нагреваемой смеси получается большой. Чтобы избежать больших потерь напора змеевики известных многокамерных печей выполняют из труб максимально-допустимого диаметра 200 мм.

Предлагаемая многопоточная печь по сравнению с существующими печами имеет практически не ограниченную пропускную способность и большую эффективность. При этом существенно снижаются затраты на сооружение печи и уменьшаются расходы по ее эксплуатации.

Для увеличения пропускной способности и степени экранирования печи каждая ее радиантная камера выполнена со змеевиком, состоящим из труб одинаковой длины и формы, расположенных так, что каждая труба проходит вдоль свода, пода и баковых сторон камеры.

Оба конца всех труб выведены за пределы обогреваемой зоны печи и присоединены к коллекторам, что обеспечивает большое количество параллельных потоков нагреваемого продукта.

Для сокращения потерь напора и достижения желаемого распределения продукта по параллельно работающим трубам, коллекторы змеевика снабжены распределительным устройством, в виде двух продольных перегородок с отверстиями, при взаимном перемещении которых достигается различное по длине коллектора изменение сечения отверстий.

Кроме того, с целью снижения капитальных затрат и повышения эффективности работы печи, радиантная камера снабжена промежуточными газоходами, сообщающими проемы для отвода продуктов горения с общим коллектором для отвода продуктов горения и снабженными устройством для регулирования сопротивления проходу продуктов горения.

На фиг. 1 изображена описываемая печь в трех проекциях; на фиг. 2 - распределительное устройство коллектора.

Многопоточная вертикальная печь состоит из расположенных, рядом радиантных камер 1, 2 и 3, разделенных между собой только трубами 4 змеевика. Промежуточные газоходы 5, 6 и 7 служат для эвакуации продуктов горения, получающихся при сжигании топлива в камерах. По общему коллектору 8, продукты горения отводятся для утилизации тепла в конвекционную камеру 9. В печи имеются газомазутные форсунки 10 и проемы 11 для отвода продуктов горения.

Трубы змеевика "каждой" радиантной камеры печи имеют одинаковую длину и диаметр и расположены так, что каждая из них проходит вдоль свода, пода и баковых сторон камеры. Концы всех труб выведены через отверстие в своде за пределы обогреваемой зоны и присоединены к входным и выходным коллекторам над сводом печи.

Отдельные элементы змеевика соединяются между собой при помощи перекидных трубопроводов большего диаметра либо параллельно, либо последовательно.

В зависимости от назначения печи число параллельных потоков принимают таким, чтобы получать рациональные скорости нагреваемого продукта, что при работе печи обеспечивает хорошие коэффициенты теплопередачи и небольшие потери напора. При этом диаметры труб змеевика получаются небольшими, 50-100 мм (в известных печах 200 мм).

Распределительное устройство состоит из неподвижной перегородки 14, которая расположена по всей длине коллектора и имеет отверстия различного сечения и формы. Сверху на эту перегородку накладывается вторая перегородка 15, также имеющая отверстия, которые частично совпадают, а частично перекрывают отверстия перегородки 14. Перегородка 15 может перемещаться вдоль продольной оси коллектора. При этом в зависимости от взаиморасположения отверстий и направления движения, суммарное сечение каждого отверстия либо увеличивается, либо уменьшается, либо остается постоянным.

В каждом промежуточном газоходе 5, 6 и 7 имеется устройство 16 для регулировки выходящих из радиантных камер продуктов горения. Это устройство состоит из одного или нескольких поворотных шиберов и служит для предотвращения перетоков горячих продуктов горения из камеры в камеру. Наличие таких устройств позволяет отказаться от сооружения стен между камерами печи, что обеспечивает экономию капитальных затрат. Вместе с тем сохраняется необходимый для установок реформинга принцип раздельного регулирования отопления отдельных камер и осуществляется прогрессивный способ двухстороннего обогрева боковых экранов, которые составляют основную часть поверхностей нагрева.

1. Многопоточная трубчатая печь для нагрева нефтепродуктов, состоящая из конвекционных камер и радиантной камеры, с расположенными в ней змеевиками из труб для нагреваемого продукта, форсунок для сжигания топлива, расположенных по высоте радиантной камеры во фронтальной стене, и проемов для отвода продуктов горения, расположенных в противоположной стене радиантной камеры и сообщающихся с общим коллектором для отвода продуктов горения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности и степени экранирования печи, каждая труба змеевика проходит вдоль пода, свода и боковых сторон радиантной камеры и подсоединена к входному и выходному коллекторам змеевика, расположенным над сводом печи.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что с целью сокращения потерь напора и получения желаемого распределения нагреваемого продукта, коллекторы змеевика снабжены распределительным устройством в виде двух продольных взаимноперемещающихся перегородок с отверстиями.

3. Печь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью снижения капитальных затрат и повышения эффективности работы печи, радиантная камера снабжена промежуточными газоходами, сообщающими проемы для отвода продуктов горения с общим коллектором для отвода продуктов горения и снабженными устройством для регулирования сопротивления проходу продуктов горения.