Трубчатая печь Советский патент 1981 года по МПК C10G9/20 F27B5/00 

(5) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ

I

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к трубчатым печам для подогрева газовых, газо-жидкостных и жидких технологических сред.

Известная трубчатая печь, содержащая радиантную и конвективную камеру, внутри которых расположены тепловоспринимающие поверхности, состоящие из соединенных друг с другом труб. В радиантной камере печи размещены горелки, которые обеспечивают лучистый обогрев тепловоспринимающих поверхностей радиантной камеры. Кроме того.Обогрев труб осуществляется за счет конвективного теплообмена р.

Наиболее близкой к предлагаемой является трубчатая печь, имеющая радиантную и конвективную камеры, разделенные вертикальной перевальной стенкой, выполненной из шамотного кирпича. Трубчатая печь оснащена излучающими (беспламенными панельными) горелками, размещенными на фронтальНОЙ стенке печи, и трубчатым змеевиком, выполненным в виде экранов. Вбли зи перевальной стенки установлен настенный трубный экран, плоскость которого параллельна перевальной стенке, Кроме того, имеются горизонтальные подовый и сводовый трубные экраны, часть труб сводового экрана расположена над конвективной камерой. В конвективной камере разме1цена кон10вективная секция змеевика печи .

Недостатком такой печи является сравнительно низкая эффективность теплообмена, обусловленная высокой

15 средней температурой лучевоспринимающей поверхности, расположенной напротив излучающих горелок, и неравномерным обогревом радиантных труб вследствие относительно малых раз20меров излучакхцей поверхности и (юльшого расстояния между излучающей поверхностью и отдельными участками радиантного змеевика. 3 Цель изобретения - интенсификация теплообмена между излучающими горелками и продуктами сгорания и трубами тепловоспринимающих поверхностей. Указанная цель достигается тем,, что вертикальная перевальная стенка выполнена в виде гофрированных для компенсации температурных деформаций мембран, размещенных в межтрубных пространствах трубчатого змеевика, образуя в совокупности с ними газонепроницаемую перегородку - газоплотный экран. Кроме выполнения функций разделения радиантной и конвективной камер ,для организации в них упорядоченного движения дымовых газов, выходящих из излучающих горелок, газоплотный экран является дополнительной тепловоспринимающей поверхностью, в которой происходит нагрев сырья. При этом почти в два раза увеличивается площадь наиболее эффективно работающей поверхности нагрева, расположенной напротив излучающих горелок. Наряду с этим, существенно снижается средняя температура и увеличивается лумепоглощательная способность совокупной тепловоспринимающей поверхности, расположенной напротив излучающих горелок и состоящей из настенного экрана и газоплотного экрана На чертеже представлена трубчатая печь, общий вид, Радиантная 1 и конвективная 2 камеры печи разделены газоплотным экраном 3, трубы которого соединены приварными гофрированными мембранами 4. В радиантной камере размещены настенный трубный экран 5, плоскость которого параллельна поверхности излу чающих горелок 6, и Г-образный сводовый трубный экран 7 Тепло, топливного газа, сжигаемого в излучающих горелках 6, передается в основном посредством лучистого теплопереноса от излучающей поверхности горелок к противолежащей тепловоспринимающей поверхности. Благодаря шахматному расположению труб настенного и газоплотного экранов достигается существенное снижение средней температуры и повышение лучепоглощательной способности совокупной тепловосприни мающей поверхности, противолежащей и лучающим горелкам, интенсифицируется 5 лучистый перенос тепла от излучающих горелок к трубам. Равномерность обогрева труб настенного экрана по периметру достигается за счет обогрева тыльных их сторон отраженным и собственным излучением мембран газоплотного экрана. Кроме того, интенсификация конвективного теплообмена дымовых газов с трубами настенного и лобовыми сторонами труб газоплотного экрана обеспечивается дополнительной турбулизацией потока дымовых газов, омывающего волнистую поверхность, образованную трубами и мембранами газоплотного экрана. Передав часть тепла радиантным трубам (и нагреваемому в них сырью дымовые газы поступают в конвективную камеру 2, которая отделена от радийнтной камеры 1 газоплотным экраном 3. Интенсификация теплообмена в конвективной камере достигается дополнительной турбулизацией потока дымовых газов, омывающих волнистую поверхность газоплотного экрана. Кроме того ближние к газоплотному экрану трубы конвективной камеры дополнительно обогреваются собственным излучением мембран. Предлагаемое изобретение позволяет упростить монтаж печи в производственном цеху или на площадке и уменьшить массу применяемых футеровочных материалов. Формула изобретения Трубчатая печь, содер : ащая радиантную и конвективную камеры, разделенные вертикальной перевальной стенкой, трубчатые змеевики, установленные на боковой стенке радиантной камеры, излучающие горелки , о тл и ч а ю чц а я с л тем, что, с целью интенсификации теплообмена, перевальная стенка выполнена в виде гофрированных мембран, размещенных в межтрубных пространствах трубчатого змеевика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N , кл. F 27 В 5/00, 27.08.65 2.Трубчатые печи. Каталог М., ЦИНТИхимнефтемаш4 1973. с. 8.