RU43011U1

RU43011U1 - TUBULAR FURNACE

Info

Publication number: RU43011U1
Application number: RU2004124182/22U
Authority: RU
Inventors: Б.Э. Гончаров; В.А. Крестелев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нефтемаш"
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2004-12-27

Abstract

Полезная модель направлена на уменьшение габаритных размеров печи и снижение ее удельной металлоемкости. Указанный технический результат достигается тем, что в корпусе трубчатой печи, образованном боковыми и торцевыми стенами, основанием и крышей, размещена конвективная камера с установленным в ней продуктовым змеевиком. Трубы продуктового змеевика снабжены поперечными ребрами. В основании корпуса печи, являющимся подом конвективной камеры, размещена камера сгорания циклонного типа с подводом воздуха от радиального вентилятора, закрепленного в нижней части печи. В торцевых стенах корпуса печи выполнены газоотводящие каналы, в верхней части которых размещены дымовые трубы прямоугольного сечения с утилизаторами для подогрева топливного газа, а на крыше корпуса печи закреплены взрывные клапаны.The utility model is aimed at reducing the overall dimensions of the furnace and reducing its specific metal consumption. The specified technical result is achieved by the fact that in the casing of the tubular furnace formed by the side and end walls, the base and the roof, there is a convection chamber with a food coil installed in it. The tubes of the product coil are provided with transverse ribs. At the base of the furnace body, which is the hearth of the convection chamber, there is a cyclone-type combustion chamber with air supply from a radial fan mounted in the lower part of the furnace. Gas outlet channels are made in the end walls of the furnace body, in the upper part of which there are rectangular chimneys with utilizers for heating fuel gas, and explosive valves are fixed on the roof of the furnace body.

Description

Полезная модель отнесется к конструкции трубчатой печи и может быть использована в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в частности, для нагрева нефтяных эмульсий и нефти.The utility model relates to the design of a tube furnace and can be used in the oil, gas, oil refining industries, in particular, for heating oil emulsions and oil.

Известна трубчатая печь вертикально-секционная, включающая радиантную камеру с настенными вертикальными радиантными трубами, разделенную сдвоенными рядами радиашных труб на секции, конвективные камеры, расположенные над соответствующими радиантными секциями, и подовые горелки (А.С. СССР №385996, МКИ C 10 G 9/20, oп. 14.06.1973 г.).A vertical-sectional tube furnace is known, including a radiant chamber with wall vertical radiant tubes, divided by double rows of radiant tubes into sections, convection chambers located above the corresponding radiant sections, and hearth burners (AS USSR No. 385996, MKI C 10 G 9 / 20, op. 06/14/1973).

Однако эта печь имеет большие габаритные размеры и большую металлоемкость.However, this furnace has large overall dimensions and large metal consumption.

Известна конструкция трубчатой печи коробчатой формы с камерой радиации, в которой горизонтальные змеевики размещены на ее двух противоположных стенах, конвективной камерой, расположенной над камерой радиации, с подовым расположением горелок (Каталог «Трубчатые печи», ЦИНТИХимнефтемаш, М, 1977, с.14).A well-known design of a tubular tubular furnace with a radiation chamber, in which horizontal coils are placed on its two opposite walls, a convective chamber located above the radiation chamber, with a hearth arrangement of burners (Catalog "Tube furnaces", TSINTIkhimneftemash, M, 1977, p.14) .

Конструкция данной печи имеет большие габаритные размеры и металлоемкость.The design of this furnace has large overall dimensions and metal consumption.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению является трубчатая печь, включающая корпус, образованный боковыми и торцевыми сторонами, основанием и крышей, в котором размещены радиантная камера с установленным в ней продуктовым змеевиком и размещенная над радиантной камерой конвективная камера, в которой установлен продуктовый змеевик, Closest to the technical nature of the claimed technical solution is a tubular furnace, comprising a housing formed by the side and end sides, a base and a roof, in which there is a radiant chamber with a food coil installed in it and a convection chamber placed above the radiant chamber in which the food coil is installed ,

выполненный из горизонтальных рядов труб, дымовые трубы и вентилятор, установленные на крыше печи, и расположенную в нижней части печи камеру сгорания с горелками (А.С. ССР №1118667, МКИ C 10 G 9/20, F 27 B 5/00, oп. 15.10.1984 г.).made of horizontal rows of pipes, chimneys and a fan installed on the roof of the furnace, and a combustion chamber with burners located at the bottom of the furnace (AS SSR No. 1118667, MKI C 10 G 9/20, F 27 B 5/00, Op. 10/15/1984).

Конструкция известной трубчатой печи также не обеспечивает компактности и характеризуется высокой удельной металлоемкостью. Кроме того, в перечисленных конструкциях печей имеет место значительная неравномерность распределения тепловых напряжений по периметру труб и их длине, что приводит к снижению надежности работы таких печей и не позволяет в полной мере использовать преимущества высокоэффективного радиационного теплообмена. В связи с этим средние тепловые напряжения радиационных труб не превышают 60 кВт/кв.м.The design of the known tube furnace also does not provide compactness and is characterized by high specific metal consumption. In addition, in the aforementioned furnace designs, there is a significant non-uniformity of the distribution of thermal stresses along the perimeter of the pipes and their length, which leads to a decrease in the reliability of the operation of such furnaces and does not allow the full use of the advantages of highly efficient radiation heat transfer. In this regard, the average thermal stresses of radiation pipes do not exceed 60 kW / sq.m.

Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в уменьшении габаритных размеров печи и снижении удельной металлоемкости за счет повышения эффективности теплообмена в теплообменной камере и использования поверхности нагрева змеевика.The problem solved by the claimed utility model is to reduce the overall dimensions of the furnace and decrease the specific metal consumption by increasing the heat transfer efficiency in the heat exchange chamber and using the heating surface of the coil.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В трубчатой печи, включающей корпус прямоугольной формы, образованный боковыми и торцевыми сторонами, основанием и крышей, в котором заключена конвективная камера, продуктовый змеевик, выполненный из горизонтальных рядов труб, камеру сгорания с горелками, дымовые трубы и вентилятор, согласно заявляемому техническому решению, продуктовый змеевик выполнен двухрядным коробчатой формы, аналогичной форме корпуса, а трубы продуктового змеевика снабжены наружными поперечными ребрами, при этом камера сгорания размещена в основании печи, а дымовые трубы расположены со стороны торцевых стен корпуса печи.In a tubular furnace, comprising a rectangular housing formed by the side and end sides, a base and a roof, in which a convection chamber is enclosed, a food coil made of horizontal rows of pipes, a combustion chamber with burners, chimneys and a fan, according to the claimed technical solution, a food the coil is made of a double-row box-shaped similar to the shape of the body, and the pipes of the food coil are provided with external transverse ribs, while the combustion chamber is located at the base of the furnace, and ew tube located on the side of the end walls of the furnace body.

Выполнение гфодуктового змеевика двухрядным, коробчатой формы, аналогичной форме корпуса, оснащение труб продуктового змеевика наружными поперечными ребрами, а также размещение камеры сгорания в основании печи, обеспечивает высокоинтенсивную рециркуляцию продуктов сгорания в конвективной камере и с расположением дымовых труб со стороны торцевых стен корпуса печи позволяет обеспечить выравнивание тепловых напряжений по поверхности нагрева, в результате чего сокращается необходимая длина змеевика и упрощается его конструкция, что обеспечивает повышение компактности конструкции печи и снижение ее удельной металлоемкости.Execution of the product coil with a two-row, box-shaped shape similar to the case shape, equipping the product coil pipes with external transverse ribs, as well as placing the combustion chamber at the base of the furnace, provides high-intensity recirculation of the combustion products in the convection chamber and with the location of the chimneys from the end walls of the furnace body equalization of thermal stresses on the heating surface, as a result of which the required length of the coil is reduced and its design is simplified, which provides an increase in the compactness of the furnace design and a decrease in its specific metal consumption.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.The presence of essential features distinctive from the prototype allows us to recognize the claimed technical solution as new.

На фиг.1 показана трубчатая печь в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.In Fig.1 shows a tubular furnace in section, in Fig.2 - section aa in Fig.1.

Корпус трубчатой печи образован боковыми 1, торцевыми 2 стенами, основанием 3 и крышей 4 и оснащен теплоизоляцией (не показано). Внутри корпуса размещена конвективная камера 5 с установленным в ней продуктовым змеевиком 6. Трубы продуктового змеевика 6 снабжены поперечными ребрами 7. В основании 3 корпуса печи, являющимся подом конвективной камеры, размещена камера сгорания 8 циклонного типа с подводом воздуха от радиального вентилятора 9. В торцевых стенах 2 корпуса печи выполнены газоотводящие каналы 10, в верхней части которых размещены дымовые трубы 11 прямоугольного сечения с утилизаторами 12 для подогрева топливного газа, а на крыше 4 прикреплены взрывные клапаны 13.The tube furnace body is formed by side 1, end 2 walls, base 3 and roof 4 and is equipped with thermal insulation (not shown). Inside the housing there is a convection chamber 5 with a food coil 6 installed in it. The pipes of the food coil 6 are equipped with transverse ribs 7. At the base 3 of the furnace body, which is the hearth of the convection chamber, there is a combustion chamber 8 of a cyclone type with air supply from a radial fan 9. At the end walls 2 of the furnace body have gas exhaust channels 10, in the upper part of which there are chimneys 11 of rectangular cross-section with utilizers 12 for heating fuel gas, and explosive valves 1 are attached to the roof 4 3.

Трубчатая печь работает следующим образом.Tube furnace operates as follows.

Работа печи заключается в нагреве нефтяной эмульсии, проходящей по трубам продуктового змеевика 6, за счет тепла, отдаваемого The operation of the furnace is to heat the oil emulsion passing through the pipes of the food coil 6, due to the heat given off

продуктами сгорания в конвективной камере 5, Продукты сгорания в виде плоской струи с высокой скоростью из камеры сгорания 8 поступают во внутреннее пространство конвективной камеры 5, где инжектируют уже охлажденные дымовые газы из нижних боковых зон камеры. Режим «мягкого» нагрева продукта в трубах продуктового змеевика 6 достигается путем создания достаточно равномерного поля по всему внутреннему объему конвективной камеры 5 за счет интенсивной рециркуляции продуктов сгорания и расположения оребренных труб змеевика 6 в два ряда по периметру камеры 5. Дымовые газы, нагрев продукт в змеевике 6, покидают печь через дымовые трубы 11.products of combustion in the convection chamber 5, Combustion products in the form of a flat jet with a high speed from the combustion chamber 8 enter the interior of the convection chamber 5, where already cooled flue gases are injected from the lower side zones of the chamber. The mode of "soft" heating of the product in the pipes of the food coil 6 is achieved by creating a fairly uniform field throughout the internal volume of the convection chamber 5 due to the intensive recirculation of the combustion products and the location of the fin pipes of the coil 6 in two rows along the perimeter of the chamber 5. Flue gases, heating the product in coil 6, leave the furnace through chimneys 11.

При одинаковой тепловой мощности предлагаемая конструкция трубчатой печи позволяет снизить удельную металлоемкость на 15%-25% (в диапазоне тепловых мощностей 8-12 МВт) при существенном уменьшении габаритов изделия.With the same heat output, the proposed design of a tube furnace allows to reduce the specific metal consumption by 15% -25% (in the range of heat capacities of 8-12 MW) with a significant reduction in product dimensions.

Claims

A tube furnace including a rectangular body formed by the side and end sides, a base and a roof, in which a convection chamber, a food coil made of horizontal rows of pipes, a combustion chamber with burners, chimneys and a fan, characterized in that the food coil is made two-row, box-shaped, similar to the shape of the body, and the pipes of the food coil are equipped with external transverse ribs, while the combustion chamber is located at the base of the furnace, and the chimneys are located from the end walls of the furnace body.