CN216977532U - 一种圆筒型管式加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油化工设备技术领域，公开了一种圆筒型管式加热炉，其包括辐射室，所述辐射室包括内圆筒、外圆筒、内圈炉管、外圈炉管及燃烧器，内圆筒的顶端具有封板；外圆筒的顶端具有顶板，底端具有底板，所述内圆筒位于所述外圆筒内，所述底板连接于所述内圆筒的底端，所述顶板和所述封板之间具有间隔，所述内圆筒和所述外圆筒之间的空间为辐射腔；内圈炉管位于所述辐射腔内，且连接于所述内圆筒的侧壁；外圈炉管位于所述辐射腔内，且连接于所述外圆筒的侧壁；所述燃烧器位于所述辐射腔内，且安装于所述底板上。本实用新型的结构简单，材料成本及搭建成本较低，而且降低了管内工艺介质裂解、结焦等现象。

Description

一种圆筒型管式加热炉

技术领域

本实用新型属于石油化工设备技术领域，尤其涉及一种圆筒型管式加热炉。

背景技术

加热炉是化工领域重要的加热设备，管式加热炉将燃料燃烧产生的火焰和高温烟气为热源，以辐射、对流的方式对炉管加热管内的工艺介质进行加热。管式加热炉按外形大致上可分为箱式炉、立式炉、圆筒炉、大型方炉，国内炼油厂常用圆筒炉和立式炉两种。

圆筒炉由于制造及施工简单、造价低、占地面积小，是管式加热炉中应用最广泛的炉型。但是，圆筒炉的热负荷增大以后，圆筒炉的炉膛空间太大，炉膛体积热强度急剧下降，在结构上和经济上都非常不利。因此，在工程设计中，热负荷小于30MW选用圆筒炉，热负荷大于30MW选用立式炉。然而，随着炼油厂整体处理规模的不断扩大，小型圆筒加热炉己经无法满足需求。

目前，为了克服圆筒炉的上述缺点，在圆筒炉的炉膛内部增添了中间炉管。该结构可以在炉膛体积增大后，体积发热强度满足设计要求。但是，中间炉管支吊架设计难度大，一般只能将中间炉管吊在炉顶钢结构上，使得炉顶钢结构设计复杂，耗材及搭建成本较高；同时中间炉管受双面辐射，与外圈的炉管热辐射形式不同，容易使得炉管内工艺介质发生裂解、结焦等现象。

因此，亟需一种圆筒型管式加热炉解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种圆筒型管式加热炉，其结构简单，材料成本及搭建成本较低，而且炉管受热均匀，降低管内工艺介质裂解、结焦等现象。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种圆筒型管式加热炉，包括辐射室，所述辐射室包括：

内圆筒，其顶端具有封板；

外圆筒，其顶端具有顶板，底端具有底板，所述内圆筒位于所述外圆筒内，所述底板连接于所述内圆筒的底端，所述顶板和所述封板之间具有间隔，所述内圆筒和所述外圆筒之间的空间为辐射腔；

内圈炉管，位于所述辐射腔内，且连接于所述内圆筒的侧壁；

外圈炉管，位于所述辐射腔内，且连接于所述外圆筒的侧壁；

燃烧器，位于所述辐射腔内，且安装于所述底板上。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述底板为环状板，所述环状板的内圆边连接于所述内圆筒的底端。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述内圈炉管通过内管固定件连接于所述内圆筒的侧壁；

所述外圈炉管通过外管固定件连接于所述外圆筒的侧壁。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述辐射腔的内腔壁上铺设有耐高温衬里。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述圆筒型管式加热炉还包括对流室，所述对流室的内腔内设置有对流炉管，所述顶板上开设有连通口，所述对流室的内腔通过所述连通口连通于所述辐射腔，所述对流炉管连通于所述内圈炉管或所述外圈炉管。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述圆筒型管式加热炉还包括烟囱，所述烟囱连通于所述对流室背离所述辐射室的一端。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述圆筒型管式加热炉还包括多个外支撑柱，所述外支撑柱支撑于所述外圆筒，多个所述外支撑柱绕着所述外圆筒的中心轴圆周均布设置。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述圆筒型管式加热炉还包括多个内支撑柱，所述内支撑柱支撑于所述内圆筒，多个所述内支撑柱绕着所述内圆筒的中心轴圆周均布设置。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述内圆筒和所述外圆筒共中心轴。

作为上述圆筒型管式加热炉的一种优选技术方案，所述燃烧器设置有多个，多个所述燃烧器绕着所述外圆筒的中心轴圆周均布设置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种圆筒型管式加热炉，在外圆筒内设置有内圆筒，内圆筒和外圆筒之间的空间为辐射腔，相较于只有单筒的加热炉，辐射腔的体积明显减小，增大了体积发热强度，而且内圈炉管连接在内圆筒的侧壁，与外圈炉管类似，均是受到单面辐射，炉管受热均匀，降低管内工艺介质裂解、结焦等现象。由于内圈炉管连接在内圆筒的侧壁，其固定结构与外圈炉管的固定结构类似，相较于吊装到炉顶，本实用新型中的固定结构得以简化。因此，本实用新型提出的圆筒型管式加热炉，其结构简单，材料成本及搭建成本较低，而且降低了管内工艺介质裂解、结焦等现象。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的圆筒型管式加热炉的主视图；

图2是本实用新型实施例提供的圆筒型管式加热炉的俯视图。

图中：

1、辐射室；2、对流室；3、烟囱；4、外支撑柱；5、内支撑柱；

11、内圆筒；12、外圆筒；13、辐射腔；14、内圈炉管；15、外圈炉管；16、燃烧器；17、内管固定件；18、外管固定件；19、耐高温衬里；21、对流炉管；

121、顶板；122、底板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是安装连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种圆筒型管式加热炉，其包括辐射室1，辐射室1包括内圆筒11、外圆筒12、内圈炉管14、外圈炉管15及燃烧器16，内圆筒11的顶端具有封板；外圆筒12的顶端具有顶板121，底端具有底板122，内圆筒11位于外圆筒12内，底板122连接于内圆筒11的底端，顶板121和封板之间具有间隔，内圆筒11和外圆筒12之间的空间为辐射腔13；内圈炉管14位于辐射腔13内，且连接于内圆筒11的侧壁；外圈炉管15位于辐射腔13内，且连接于外圆筒12的侧壁；燃烧器16位于辐射腔13内，且安装于底板122上。

本实施例提供的圆筒型管式加热炉，在外圆筒12内设置有内圆筒11，内圆筒11和外圆筒12之间的空间为辐射腔13，相较于只有单筒的加热炉，辐射腔13的体积明显减小，增大了体积发热强度，而且内圈炉管14连接在内圆筒11的侧壁，与外圈炉管15类似，均是受到单面辐射，使得炉管受热均匀，降低管内工艺介质裂解、结焦等现象。由于内圈炉管14连接在内圆筒11的侧壁，其固定结构与外圈炉管15的固定结构类似，相较于吊装到炉顶，本实施例中的固定结构得以简化。因此，本实施例提出的圆筒型管式加热炉，其结构简单，材料成本及搭建成本较低，而且炉管受热均匀，降低管内工艺介质裂解、结焦等现象。

具体地，内圈炉管14和外圈炉管15内均流通有待加热的工艺介质，燃烧器16点燃，对内圈炉管14和外圈炉管15内的工艺介质进行加热，燃烧器16在辐射腔13的底部燃烧，产生的高温烟气从底部向上流动，超过内圆筒11的封板高度后，高温烟气从四周向中间汇集。

具体地，底板122为环状板，环状板的内圆边连接于内圆筒11的底端。即内圆筒11的底端未封口，起到了节省材料的作用。

具体地，内圈炉管14通过内管固定件17连接于内圆筒11的侧壁；外圈炉管15通过外管固定件18连接于外圆筒12的侧壁。内管固定件17的一端固定连接于内圆筒11的侧壁，另一端具有弯钩，弯钩钩设于内圈炉管14的周向，从而将内圈炉管14固定于内圆筒11上；同样地，外管固定件18的一端固定连接于外圆筒12的侧壁，另一端具有弯钩，弯钩钩设于外圈炉管15的周向，从而将外圈炉管15固定于外圆筒12上。

可选地，辐射腔13的内腔壁上铺设有耐高温衬里19。耐高温衬里19起到保护内圆筒11和外圆筒12的作用。耐高温衬里19的具体材料可参考现有技术，在此不再赘述。

具体地，圆筒型管式加热炉还包括对流室2，对流室2的内腔内设置有对流炉管21，顶板121上开设有连通口，对流室2的内腔通过连通口连通于辐射腔13，对流炉管21连通于内圈炉管14或外圈炉管15。在本实施例中，连通口开设于顶板121的中心位置。

更具体地,圆筒型管式加热炉还包括烟囱3，烟囱3连通于对流室2背离辐射室1的一端。高温烟气从辐射腔13的底部向上流动，当超过内圆筒11的封板高度后，高温烟气从四周向中间汇集，然后经过顶板121上的连通口进入对流室2，最后通过烟囱3排出。

具体地，圆筒型管式加热炉还包括多个外支撑柱4，外支撑柱4支撑于外圆筒12，多个外支撑柱4绕着外圆筒12的中心轴圆周均布设置。该种设置能够将辐射室1稳定地支撑。

更具体地,圆筒型管式加热炉还包括多个内支撑柱5，内支撑柱5支撑于内圆筒11，多个内支撑柱5绕着内圆筒11的中心轴圆周均布设置。利用内支撑柱5支撑内圆筒11，进一步提高了对辐射室1支撑的稳定性。外支撑柱4和内支撑柱5的数量根据辐射室1的大小进行确定，在此不做具体限定。

可选地,内圆筒11和外圆筒12共中心轴，使得辐射室1的重心位于内圆筒11及外圆筒12的中心轴上，不仅提高了稳定性，而且使得加热均匀。

可选地，燃烧器16设置有多个，多个燃烧器16绕着外圆筒12的中心轴圆周均布设置，进一步保证了加热的均匀性。燃烧器16的具体数量根据辐射室1的大小及所需体积发热强度等条件进行确定，在此不做具体限定。

在本实施例中，内圈炉管14设置有多个，多个内圈炉管14绕着内圆筒11的中心轴圆周均布设置；同样地，外圈炉管15设置有多个，多个外圈炉管15绕着外圆筒12的中心轴圆周均布设置。该种设置使得所有内圈炉管14和外圈炉管15受热均匀，进一步有利于降低管内工艺介质裂解、结焦等现象。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆筒型管式加热炉，包括辐射室(1),其特征在于，所述辐射室(1)包括：

内圆筒(11)，其顶端具有封板；

外圆筒(12)，其顶端具有顶板(121)，底端具有底板(122)，所述内圆筒(11)位于所述外圆筒(12)内，所述底板(122)连接于所述内圆筒(11)的底端，所述顶板(121)和所述封板之间具有间隔，所述内圆筒(11)和所述外圆筒(12)之间的空间为辐射腔(13)；

内圈炉管(14)，位于所述辐射腔(13)内，且连接于所述内圆筒(11)的侧壁；

外圈炉管(15)，位于所述辐射腔(13)内，且连接于所述外圆筒(12)的侧壁；

燃烧器(16)，位于所述辐射腔(13)内，且安装于所述底板(122)上。

2.根据权利要求1所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述底板(122)为环状板，所述环状板的内圆边连接于所述内圆筒(11)的底端。

3.根据权利要求1所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述内圈炉管(14)通过内管固定件(17)连接于所述内圆筒(11)的侧壁；

所述外圈炉管(15)通过外管固定件(18)连接于所述外圆筒(12)的侧壁。

4.根据权利要求1所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述辐射腔(13)的内腔壁上铺设有耐高温衬里(19)。

5.根据权利要求1所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于,所述圆筒型管式加热炉还包括对流室(2)，所述对流室(2)的内腔内设置有对流炉管(21)，所述顶板(121)上开设有连通口，所述对流室(2)的内腔通过所述连通口连通于所述辐射腔(13)，所述对流炉管(21)连通于所述内圈炉管(14)或所述外圈炉管(15)。

6.根据权利要求5所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于,所述圆筒型管式加热炉还包括烟囱(3)，所述烟囱(3)连通于所述对流室(2)背离所述辐射室(1)的一端。

7.根据权利要求1-6任一项所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于,所述圆筒型管式加热炉还包括多个外支撑柱(4)，所述外支撑柱(4)支撑于所述外圆筒(12)，多个所述外支撑柱(4)绕着所述外圆筒(12)的中心轴圆周均布设置。

8.根据权利要求1-6任一项所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于,所述圆筒型管式加热炉还包括多个内支撑柱(5)，所述内支撑柱(5)支撑于所述内圆筒(11)，多个所述内支撑柱(5)绕着所述内圆筒(11)的中心轴圆周均布设置。

9.根据权利要求1-6任一项所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于,所述内圆筒(11)和所述外圆筒(12)共中心轴。

10.根据权利要求9所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于,所述燃烧器(16)设置有多个，多个所述燃烧器(16)绕着所述外圆筒(12)的中心轴圆周均布设置。

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