CN203454757U - 一种节能低阻高效盘管式加热炉 - Google Patents

Abstract

一种节能低阻高效盘管式加热炉，包括辐射室、对流室和烟囱，所述辐射室的顶部通过对流室与烟囱相通，辐射室底部设置有多个燃烧器，所述辐射室内设置有盘式螺旋富油加热管；所述对流室内设置有箱式富油预热管和箱式蒸汽加热管，所述箱式富油预热管位于箱式蒸汽加热管的上方，箱式富油预热管与盘式螺旋富油加热管相通。本设计不仅热效率高、富油流动阻力小，而且机械性能好、富油管检修方便。

Description

一种节能低阻高效盘管式加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种冶金焦化设备，尤其涉及一种节能低阻高效盘管式加热炉，具体适用于减小富油流动阻力、延长加热管使用寿命、均衡加热提高热效率。

背景技术

焦炉煤气中一般含苯族烃30–45克每立方米，经脱氨后的煤气需进行苯族烃的回收。粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等组分。煤气经最终冷却塔冷却到25–27摄氏度后，通过洗苯塔，吸苯后的洗苯油含苯量约2.5%称为富油，富油经脱苯装置脱苯后称为贫油，再循环使用。国内外广泛采用管式炉加热富油脱苯法。管式炉的作用是加热富油到180–190摄氏度后进入常压脱苯塔，同时加热饱和蒸汽使之变为400摄氏度左右的过热蒸汽进入脱苯塔。

中国专利授权公告号为CN201945175U，授权公告日为2011年8月24日的实用新型专利公开了一种多效集成管式加热炉属于以气体为燃料的加热设备，特别是使用管状带有翅片加热元件的加热炉。该多效集成管式加热炉，包括装有支腿的炉体、烟囱、安装在炉体底部的燃烧器，炉体下部为装有纵向排列的环状辐射段炉管的辐射段、上部为装有横向排列的蛇形对流段炉管的对流段，其特征是:在对流段与烟囱之间设置有余热回收器，余热回收器内装有热管，所述的辐射段炉管为纵向翅片制成高效传热炉管，炉管环向分组均布布置，每组炉管通过180度弯头连接成环状，开放的两端分别为介质进口和介质出口，炉管通过炉体的支承架固定。虽然该实用新型能在一定程度上提高管式炉的热效率，但其仍存在以下缺陷：

1、该实用新型中立式的环状辐射段炉管由圆管和弯头拼接而成，圆管间距离受到了弯头尺寸的限制，从而限制了整个富油加热管的排布密度，导致其热效率低，加热效果不理想，且竖直放置的管身易因受热不均导致形变，影响了立式管的使用寿命；由于圆管直径较小，如果运行时操作不当，易造成局部温差过大而结焦堵塞管体现象，而立式管本身的结构决定了其不易疏通的特性，维修起来比较困难。

2.该实用新型中上下流向的环状辐射段炉管内富油的流动阻力大，故运行起来能耗较高；且管体底部容易积污进一步增大了流动阻力；在检修时，立式管内的富油很难完全排干净，为检修带来了麻烦。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的富油管热效率低、机械强度差、检修困难、富油流动阻力大的问题，提供一种富油管热效率高、机械强度好、检修方便、富油流动阻力小的盘管式加热炉。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种节能低阻高效盘管式加热炉，包括辐射室、对流室和烟囱，所述辐射室的顶部通过对流室与烟囱相通，辐射室底部设置有多个燃烧器；

所述辐射室内设置有盘式螺旋富油加热管；

所述对流室内设置有箱式富油预热管和箱式蒸汽加热管，所述箱式富油预热管位于箱式蒸汽加热管的上方，箱式富油预热管与盘式螺旋富油加热管相通。

所述盘式螺旋富油加热管以辐射室的中轴线为轴沿纵向螺旋设置，盘式螺旋富油加热管的顶端与富油出口相通，盘式螺旋富油加热管的底端通过连接导流管与箱式富油预热管相通。

所述辐射室内均匀设置有五根螺旋管固定柱，螺旋管固定柱的上下两端分别与辐射室上下两端固定连接，螺旋管固定柱通过抗应力卡箍与盘式螺旋富油加热管每一层螺旋的管体相连接。

所述箱式富油预热管包括多根平行设置的圆管，圆管的两端固定于两块平行设置的管板之间，所述多根平行设置的圆管通过多个弯头管相接成一整根箱式富油预热管，箱式富油预热管的顶端与富油进口相通，箱式富油预热管的底端通过连接导流管与盘式螺旋富油加热管的底部相通。

所述箱式蒸汽加热管包括多根平行设置的翅片管，翅片管的两端固定于两块平行设置的管板之间，所述多根平行设置的翅片管通过多个弯头管相接成一整根箱式蒸汽加热管，箱式蒸汽加热管的顶端与蒸汽进口相通，箱式蒸汽加热管的底端与蒸汽出口相通。

所述烟囱的下端设置有两个风量调节翻板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种节能低阻高效盘管式加热炉中的盘式螺旋富油加热管以辐射室的中轴线为轴沿纵向螺旋设置，所述盘式螺旋富油加热管是以盘式螺旋状存在，使管体受热均匀不易变形、结焦，热效率高，因为管内没有死角，使富油的流动阻力变小，管内介质易于排空、检修方便；且盘式螺旋富油加热管的排布不受现有技术的弯头限制，排布更紧密，可适当加粗管体直径，从而提高热效率。因此，本设计机械性能好、热效率高、富油流动阻力小、管体检修方便。

2、本实用新型一种节能低阻高效盘管式加热炉中的连接导流管纵向设置于辐射室和对流室的外部，避免了因炉膛内温度变化造成连接导流管龟裂的问题，且连接导流管与盘式螺旋富油加热管的底部相通，受热温度逐步升高，受热更加合理。因此，本设计的连接导流管不易龟裂、盘式螺旋富油加热管受热合理。

3、本实用新型一种节能低阻高效盘管式加热炉中的螺旋管固定柱通过抗应力卡箍与盘式螺旋富油加热管每一层螺旋的管体相连接，采用五根螺旋管固定柱支撑盘式螺旋富油加热管，支撑更加牢固，如将盘式螺旋富油加热管固定在辐射室炉壁上可能导致炉壁崩塌变形。因此，本设计的盘式螺旋富油加热管结构稳定、固定牢固。

4、本实用新型一种节能低阻高效盘管式加热炉中的烟囱下端设置有两个风量调节翻板，对烟囱风量的控制，双风量调节翻板对风量的调节能力更强，有利于控制管式炉内的燃烧情况。因此，本设计的风量调节能力好、易于控制气体燃烧。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中盘式螺旋富油加热管的结构示意图。

图3是图1中燃烧器的结构示意图。

图4是图1中螺旋管固定柱的结构示意图。

图5是图1中管板的结构示意图。

图中：辐射室1、盘式螺旋富油加热管11、富油出口12、螺旋管固定柱13、抗应力卡箍14、对流室2、箱式富油预热管21、箱式蒸汽加热管22、圆管23、弯头管24、富油进口25、翅片管26、蒸汽进口27、蒸汽出口28、烟囱3、风量调节翻板31、燃烧器4、连接导流管5、管板6。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1–图5，一种节能低阻高效盘管式加热炉，包括辐射室1、对流室2和烟囱3，所述辐射室1的顶部通过对流室2与烟囱3相通，辐射室1底部设置有多个燃烧器4；

所述辐射室1内设置有盘式螺旋富油加热管11；

所述对流室2内设置有箱式富油预热管21和箱式蒸汽加热管22，所述箱式富油预热管21位于箱式蒸汽加热管22的上方，箱式富油预热管21与盘式螺旋富油加热管11相通。

所述盘式螺旋富油加热管11以辐射室1的中轴线为轴沿纵向螺旋设置，盘式螺旋富油加热管11的顶端与富油出口12相通，盘式螺旋富油加热管11的底端通过连接导流管5与箱式富油预热管21相通。

所述辐射室1内均匀设置有五根螺旋管固定柱13，螺旋管固定柱13的上下两端分别与辐射室1上下两端固定连接，螺旋管固定柱13通过抗应力卡箍14与盘式螺旋富油加热管11每一层螺旋的管体相连接。

所述箱式富油预热管21包括多根平行设置的圆管23，圆管23的两端固定于两块平行设置的管板6之间，所述多根平行设置的圆管23通过多个弯头管24相接成一整根箱式富油预热管21，箱式富油预热管21的顶端与富油进口25相通，箱式富油预热管21的底端通过连接导流管5与盘式螺旋富油加热管11的底部相通。

所述箱式蒸汽加热管22包括多根平行设置的翅片管26，翅片管26的两端固定于两块平行设置的管板6之间，所述多根平行设置的翅片管26通过多个弯头管24相接成一整根箱式蒸汽加热管22，箱式蒸汽加热管22的顶端与蒸汽进口27相通，箱式蒸汽加热管22的底端与蒸汽出口28相通。

所述烟囱3的下端设置有两个风量调节翻板31。

本实用新型的原理说明如下：

盘式螺旋富油加热管11：以盘式螺旋状存在，即富油管的管体以辐射室1的中轴线为轴沿纵向螺旋设置，管体与水平面的夹角在较小，使管体呈盘旋状逐步上升。这样的设计充分的利用了辐射室1内部的空间，为气体燃烧留出了位置，同时由于盘式螺旋富油加热管11的螺旋排布密集，相对的增加了管体的长度，增长了富油在管体内的停留时间使富油得到充分的加热，充分利用燃烧热量，提高了热交换效率。从富油流动的角度来说，盘式螺旋富油加热管11内没有死角，流动阻力小，富油所需的流动动力小，更加的节约能源。

温度分布：辐射室1作为气体的燃烧室其内焰温度低于外焰温度，因此在管式加热炉工作时辐射室1内的温度由下向上逐渐升高，而燃烧产生的高温气体产物经过对流室2从烟囱3排出，对流室2内的温度从下到上逐步降低。

根据上述特性，本设计将箱式蒸汽加热管22设置于对流室2的下部，利用翅片管26导热性能良好的特性，使蒸汽达到需要的温度，箱式蒸汽加热管22的顶端与蒸汽进口27相通，箱式蒸汽加热管22的底端与蒸汽出口28相通使蒸汽在管内流动时环境温度逐渐升高，达到充分热交换的目的。

将箱式富油预热管21设置于对流室2的上部，对富油进行预热，箱式富油预热管21的底端通过连接导流管5与盘式螺旋富油加热管11的底部相通，而箱式富油预热管21温度由上到下逐步升高，盘式螺旋富油加热管11内温度由下到上逐步升高，富油的流向：富油进口25——箱式富油预热管21——连接导流管5——盘式螺旋富油加热管11——富油出口12与温度分布相符合，使热交换更加充分，提高了管式炉的热效率。

实施例1：

一种节能低阻高效盘管式加热炉，包括辐射室1、对流室2和烟囱3，所述辐射室1的顶部通过对流室2与烟囱3相通，辐射室1底部设置有多个燃烧器4，所述辐射室1内设置有盘式螺旋富油加热管11，所述盘式螺旋富油加热管11以辐射室1的中轴线为轴沿纵向螺旋设置，盘式螺旋富油加热管11的顶端与富油出口12相通，盘式螺旋富油加热管11的底端通过连接导流管5与箱式富油预热管21相通；所述辐射室1内均匀设置有五根螺旋管固定柱13，螺旋管固定柱13的上下两端分别与辐射室1上下两端固定连接，螺旋管固定柱13通过抗应力卡箍14与盘式螺旋富油加热管11每一层螺旋的管体相连接；所述对流室2内设置有箱式富油预热管21和箱式蒸汽加热管22，所述箱式富油预热管21位于箱式蒸汽加热管22的上方，箱式富油预热管21与盘式螺旋富油加热管11相通，所述箱式富油预热管21包括多根平行设置的圆管23，圆管23的两端固定于两块平行设置的管板6之间，所述多根平行设置的圆管23通过多个弯头管24相接成一整根箱式富油预热管21，箱式富油预热管21的顶端与富油进口25相通，箱式富油预热管21的底端通过连接导流管5与盘式螺旋富油加热管11的底部相通；所述箱式蒸汽加热管22包括多根平行设置的翅片管26，翅片管26的两端固定于两块平行设置的管板6之间，所述多根平行设置的翅片管26通过多个弯头管24相接成一整根箱式蒸汽加热管22，箱式蒸汽加热管22的顶端与蒸汽进口27相通，箱式蒸汽加热管22的底端与蒸汽出口28相通；所述烟囱3的下端设置有两个风量调节翻板31。 

Claims (6)

1.一种节能低阻高效盘管式加热炉，包括辐射室（1）、对流室（2）和烟囱（3），所述辐射室（1）的顶部通过对流室（2）与烟囱（3）相通，辐射室（1）底部设置有多个燃烧器（4），其特征在于：

所述辐射室（1）内设置有盘式螺旋富油加热管（11）；

所述对流室（2）内设置有箱式富油预热管（21）和箱式蒸汽加热管（22），所述箱式富油预热管（21）位于箱式蒸汽加热管（22）的上方，箱式富油预热管（21）与盘式螺旋富油加热管（11）相通。

2.根据权利要求1所述的一种节能低阻高效盘管式加热炉，其特征在于：所述盘式螺旋富油加热管（11）以辐射室（1）的中轴线为轴沿纵向螺旋设置，盘式螺旋富油加热管（11）的顶端与富油出口（12）相通，盘式螺旋富油加热管（11）的底端通过连接导流管（5）与箱式富油预热管（21）相通。

3.根据权利要求2所述的一种节能低阻高效盘管式加热炉，其特征在于：所述辐射室（1）内均匀设置有五根螺旋管固定柱（13），螺旋管固定柱（13）的上下两端分别与辐射室（1）上下两端固定连接，螺旋管固定柱（13）通过抗应力卡箍（14）与盘式螺旋富油加热管（11）每一层螺旋的管体相连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种节能低阻高效盘管式加热炉，其特征在于：所述箱式富油预热管（21）包括多根平行设置的圆管（23），圆管（23）的两端固定于两块平行设置的管板（6）之间，所述多根平行设置的圆管（23）通过多个弯头管（24）相接成一整根箱式富油预热管（21），箱式富油预热管（21）的顶端与富油进口（25）相通，箱式富油预热管（21）的底端通过连接导流管（5）与盘式螺旋富油加热管（11）的底部相通。

5.根据权利要求1或2所述的一种节能低阻高效盘管式加热炉，其特征在于：所述箱式蒸汽加热管（22）包括多根平行设置的翅片管（26），翅片管（26）的两端固定于两块平行设置的管板（6）之间，所述多根平行设置的翅片管（26）通过多个弯头管（24）相接成一整根箱式蒸汽加热管（22），箱式蒸汽加热管（22）的顶端与蒸汽进口（27）相通，箱式蒸汽加热管（22）的底端与蒸汽出口（28）相通。

6.根据权利要求1或2所述的一种节能低阻高效盘管式加热炉，其特征在于：所述烟囱（3）的下端设置有两个风量调节翻板（31）。

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