CN107024116A - 一种曲u形管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，具有耐热膨胀，有利于强制通风，安装方便等优势。
Description
技术领域
本发明涉及本发明属于工业加热技术领域，特别涉及一种曲U形管。
背景技术
火焰加热炉是指国际标准ISO13705:2006和我国行业标准SH/T3036-2012中的火焰加热炉，火焰加热炉是炼油和石油化工装置的重要设备。
国际标准ISO13705:2006和我国行业标准SH/T3036-2012中，给出了多种辐射排管形式，有立管式、水平管式、螺旋管式、U形管式和倒U形管式等，对于要求低压降的火焰加热炉，其辐射排管常常采用U形管或倒U形管排管方式。
石油化工厂的催化重整装置的反应进料加热炉也称为重整炉，是火焰加热炉的一种。重整炉辐射炉管常采用U形管或倒U形管排管方式，如说明书附图1～4所示。重整炉的技术现状见蔡建光“大型连续重整装置反应加热炉炉型比较”(石油化工设备技术，2011第2期:56-58)，文中对U形管或倒U形管的重整炉做了较全面的论述，U形管排管：集合管在炉顶上部，用恒力弹簧或重量平衡锤承吊，辐射炉管受热部分处于悬垂状态，热膨胀方向向下；燃烧器只能布置在加热炉两端面，在高度方向上多层布置，通常为自然通风，实现强制通风较困难；沿集合管轴线长度方向的辐射排管尺寸受端面燃烧器火焰长度的限制，不能太大也不能太小。
倒U形管排管：燃烧器布置在炉底，炉底结构较为复杂，炉底布置较高；辐射炉管受热后向上膨胀，受热状态下管系存在失稳问题，辐射炉管高度不宜太高；吸收外部转油线热膨胀的能力较差。
烷基苯厂的烷基化—脱氢装置的煤油脱氢炉，以及芳烃装置中的歧化和异构化加热炉，也是火焰加热炉，其设计特点与重整炉差不多，存在的问题也相同。
综上所述，现有技术火焰加热炉辐射盘管的结构及排布还都存在着一些不足，因此，提供一种新型辐射盘管排布方式，克服现有技术辐射盘管采用U形管或倒U形管存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种U形管，克服现有技术缺陷，具有耐热膨胀，有利于强制通风，安装方便等优势。
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，其特征在于：入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通。
所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度。
所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行。
所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上。
所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为20～160°，优选25～140°，炉管2和炉管3组成的平面与炉管3和炉管4组成的平面之间的夹角为20～160°，优选25～140°。
所述的一种曲U形管，其特征在于：所述弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的10～50％，优选15～40％。
所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短至少1000mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短至少1000mm。
与现有技术相比本发明的具有以下益处：
1.集合管在上部，用恒力弹簧或重量平衡锤承吊，辐射炉管受热部分处于悬垂状态，热膨胀方向向下，具有U形管的优势；
2.多组“曲U形管”形成的两平行管排，底部没有任何多余炉管阻挡，管排即可以接受单面辐射，也可以接受双面辐射，具有倒U形管的优势，比“倒U形管”更有利的是，“曲U形管”底部没有集合管，有利于火焰加热炉底部安装燃烧器，可以实现强制通风；
3.相对于U形管火焰加热炉燃烧器端烧的火焰长度限制，底烧“曲U形管”火焰加热炉，可以排列更多的炉管，更有利于火焰加热炉大型化。
附图及附图说明
图1为U形管主视图；
图2为U形管夹角为90°立体视图；
图3为U形管夹角为90°弧形管立体视图；
图4为倒U形管夹角为30°立体视图；
图5为U形管夹角为30°弧形管立体视图；
图6为U形管夹角为120°立体视图；
图7为U形管夹角为120°弧形管立体视图；
其中：1.入口管，2.出口管，3.吊环，10.为U形管夹角为90°的弧形管结构，为11.炉管1， 12.弯管1， 13.炉管2， 14.弧形管，15.炉管3， 16.弯管2， 17.炉管4， 20.为U形管夹角为30°的弧形管结构，30.为U形管夹角为120°的弧形管结构，a.为U形管夹角为30°，b.为U形管夹角为120°。
具体实施方式
实施例1
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为90°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的25％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1300mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1300mm。
实施例2
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为90°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的30％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1200mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1200mm。
实施例3
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为90°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的35％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1050mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1050mm。
实施例4
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为90°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的45％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1000mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1000mm。
实施例5
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为30°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的25％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1300mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1300mm。
实施例6
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为30°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的15％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1350mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1350mm。
实施例7
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为30°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的45％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1050mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1050mm。
实施例8
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为30°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的35％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1250mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1250mm。
实施例9
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为120°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的15％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短13500mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1350mm。
实施例10
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为120°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的25％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短13000mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1300mm。
实施例10
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为120°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的35％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短12000mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1200mm。
实施例11
一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通，炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度，炉管1与炉管2平行、炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行，炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上，炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为120°，弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的45％，炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度，炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短1050mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短1050mm。
Claims (10)
1.一种曲U形管，由入口管、出口管、炉管1、炉管2、炉管3、炉管4、弧形管、弯管1和弯管2组成，其特征在于：入口管与炉管1一端连通、炉管1另一端与弯管1一端连通，弯管1另一端与炉管2一端连通，炉管2另一端与弧形管一端连通，弧形管另一端与炉管3一端连通，炉管3另一端与弯管2一端连通，弯管2另一端与炉管4一端连通，炉管4另一端与出口管连通。
2.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1长度大于炉管2的长度，炉管4长度大于炉管3的长度。
3.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1与炉管2平行，炉管3和炉管4平行，炉管2和炉管3平行。
4.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1和炉管2位于一个平面上，炉管3和炉管4位于一个平面上，炉管2和炉管3位于一个平面上。
5.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为20～160°，炉管2和炉管3组成的平面与炉管3和炉管4组成的平面之间的夹角为20～160°。
6.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管1和炉管2组成的平面与炉管2和炉管3组成的平面之间的夹角为25～140°，炉管2和炉管3组成的平面与炉管3和炉管4组成的平面之间的夹角为25～140°。
7.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的10～50％。
8.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述弧形管的弦高为炉管2和炉管3距离的优选15～40％。
9.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：所述炉管2与弧形管弦高之和小于炉管1的长度，炉管3与弧形管弦高之和小于炉管4的长度。
10.依照权利要求1所述的一种曲U形管，其特征在于：炉管2与弧形管弦高之和比炉管1的长度短至少1000mm，炉管3与弧形管弦高之和比炉管4的长度短至少1000mm。
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