RU2021326C1 - Трубчатая печь - Google Patents
Трубчатая печь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021326C1 RU2021326C1 SU5025775A RU2021326C1 RU 2021326 C1 RU2021326 C1 RU 2021326C1 SU 5025775 A SU5025775 A SU 5025775A RU 2021326 C1 RU2021326 C1 RU 2021326C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiant
- convective
- chambers
- coil
- furnace
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Использование: может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности. Сущность изобретения: в трубчатой печи, содержащей основание с опорами, свод и боковые стены, установленные на опорах конвективные и радиантные камеры с размещенными в них блоками труб эмеевиков, радиантная камера выполнена секционной, при этом конвективная и радиантная камеры разделены между собой установленной на выполненном в виде подовой рамы основании объемной вертикальной фермой, образующей со стенками конвективной и радиантной камер силовой пространственный несущий каркас, а блоки труб змеевиков образованы прямыми участками труб, соединенными отводами с радиусом гиба, равным 3 - 4 диаметра труб. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции секционной трубчатой печи и может быть использовано в нефтяной, газовой нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.
Известна конструкция коробчатой трубчатой печи с горизонтальными змеевиками, размещенными на двух противоположных стенах камеры радиации, конвективной камерой, расположенной над камерой радиации с подовым расположением горелок. (Каталог "трубчатые печи", ЦИНТИХимнефтемаш, М., 1977, с.14).
Однако эта конструкция имеет большую материалоемкость и сравнительно большое гидравлическое сопротивление змеевиков блоков труб.
Известна конструкция коробчатой вертикально-секционной печи, включающая радиантную камеру с настенными вертикальными радиантными трубами, разделенную сдвоенными рядами радиантных труб на секции, конвективные камеры, расположенные над соответствующими радиантными секциями и подовые горелки (авторское свидетельство СССР N 385996, F 27 B 5/00, 1968).
Эта конструкция имеет низкую степень использования радиантной поверхности нагрева, свойственную змеевикам с параллельным расположением осей труб оси факелов; большое гидравлическое сопротивление змеевиков и большую металлоемкость из-за верхнего расположения конвективных камер, опирающихся на каркас.
Кроме того, известна конструкция многокамерной трубчатой печи, содержащей основание с опорами, свод и боковые стены, установленные на опорах основания конвективные и радиантные камеры с размещенными в них блоками труб змеевиков (см.авторское свидетельство СССР N 223246, кл. F 27 B 3/04, 1968).
Однако известная конструкция также имеет большую материалоемкость, обусловленную опорой коллекторов трубных систем на потолочные рамы каркаса печи; низкую степень использования радиантной поверхности нагрева из-за недогрузки входных участков труб, а также низкую сейсмоустойчивость из-за недостаточной жесткости каркаса печи. Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Для получения технического результата в трубчатой печи, содержащей основание с опорами, свод и боковые стены, установленные на опорах основания конвективные и радиантные камеры с размещенными в них блоками труб змеевиков, радиантная камера выполнена секционной, при этом конвективная и радиантная камеры разделены между собой установленной на выполненном в виде подовой рамы основании объемной вертикальной фермой, образующей со стенками конвективной и радиантной камер силовой пространственный несущий каркас, а блоки труб змеевиков образованы прямыми участками труб, соединенными отводами с радиусом гиба, равным 3-4 диаметра труб.
На фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения печи с одной радиантной и конвективной камерами.
Трубчатая печь содержит конвективную камеру 1 и радиантную камеру 2, блоки труб змеевиков 3, раму пода 4, свод 5 и боковые стены 6 радиантной камеры, объемную форму 7, жестко соединенную с одной из продольных стен 8 конвективной и стеной 9 радиантной камеры, секций 10 из спирально-витых змеевиков, закрепленных в стойках 11 и выполненных из прямых труб 12 и отводов 13 с радиусом гиба, равным 3-4 диаметра трубы.
Печь работает следующим образом.
Нагреваемый продукт поступает в змеевик 14 конвективной камеры 1, а затем в секции 10 из спирально-витых змеевиков, где нагревается за счет тепла от топлива, сжигаемого при помощи горелочных устройств 15, расположенных в подовой части радиантной камеры, и покидает печь. Дымовые газы (продукты сгорания топлива) из каждой секции 10 в камере радиации по соответствующим газоходам 16 поступают в верхнюю часть камеры конвекции 1, где они смешиваются и единым потоком проходят конвективную камеру, отдавая тепло конвективному змеевику.
Следует отметить, что предложенная конструкция печи характеризуется значительно меньшей материалоемкостью по сравнению с широко применяющимися в настоящее время печами типа ВС-4-1400/12,6, например приведенные к одинаковой температуре стен радиантной поверхности нагрева и равной мощности имеют массу (без змеевика), соответственно в 2 раза легче (см.фиг.1), а трубный змеевик радиантной камеры в предлагаемой печи легче в 1,5 раза.
Объясняется это тем, что в печи-прототипе оси факелов и оси труб параллельны, а в предлагаемой печи перпендикулярны. В этом случае степень равномерности нагрева труб φ2, и степень эффективности распределения тепла φ3 по трубам в печи прототипа соответственно равны 0,6 и 0,7, а у настоящей печи 0,8 и 0,8. Поэтому отношение массы змеевика прототипа и предлагаемой печи будет 0,8/0,6 0,8/0,7 - в 1,52 раз больше. Кроме того, настоящие змеевики выполнены из спирально-витых секций и из прямых участков труб, соединенных между собой приварными отводами с радиусом гиба 3-4 D трубы, имеют меньшее гидравлическое сопротивление (ζ), чем обычные змеевики с отводами радиусом гиба 0,9-1,0 трубы, т. к. коэффициенты гидравлического сопротивления (по справочным данным):
для отвода на 180о R/Dтр - 1 ζ = 0,6
для отвода на 90о R/Dтр - 3-4 ζ = 0,22-0,24
В предлагаемой печи используются два отвода на 90оС, т.е. коэффициент гидравлического сопротивления такой пары составит ζ = 0,44-0,48, тогда гидравлическое сопротивление змеевика настоящей печи в 0,6/0,44-0,48 = 1,25-1,36 раз меньше гидравлического сопротивления змеевика, используемого в прототипе за счет радиусов гиба, а в результате того, что в настоящей печи поверхность радиантного змеевика меньше в 1,52 раза, то гидравлическое сопротивление будет еще меньшим.
для отвода на 180о R/Dтр - 1 ζ = 0,6
для отвода на 90о R/Dтр - 3-4 ζ = 0,22-0,24
В предлагаемой печи используются два отвода на 90оС, т.е. коэффициент гидравлического сопротивления такой пары составит ζ = 0,44-0,48, тогда гидравлическое сопротивление змеевика настоящей печи в 0,6/0,44-0,48 = 1,25-1,36 раз меньше гидравлического сопротивления змеевика, используемого в прототипе за счет радиусов гиба, а в результате того, что в настоящей печи поверхность радиантного змеевика меньше в 1,52 раза, то гидравлическое сопротивление будет еще меньшим.
Дополнительно следует отметить, что значение радиуса гиба каждого витка спирали змеевика, равное 3-4 диаметра трубы, имеет значение не только с точки зрения гидравлики и увеличения теплосъема, но и образует самонесущие горизонтальные спиралеобразные прямоугольные секции из труб с минимальным количеством труб в блоке с оптимальным расстоянием между витками, равным двум диаметрам труб. Эта конструктивная особенность при наличии объемной формы и самонесущих стен камер позволяет обойтись без громоздких стоек в каркасах радиантной и конвективной камер, значительно снижает массу печей и при одновременном повышении прочности и устойчивости конструкции при ветровых и сейсмических нагрузках, т. е. обеспечении надежности печи при эксплуатации ее в сейсмоопасных районах и зонах с высокими ветровыми нагрузками.
Кроме того, за счет симметричного расположения радиантных камер относительно конвективной обеспечивается дополнительная сейсмо- и ветроустойчивость при минимальной занимаемой площади.
Важной особенностью настоящей печи является то, что за счет секционирования радиантных камер в зависимости от требуемой производительности можно включать или выключать отдельные секции радиантных камер, что позволяет варьировать производительностью печи от минимальной до максимальной, включая и промежуточные значения, при этом для исключения попадания газов в соседние невключенные секции газоходы оборудованы заслонками (на черт. условно не показаны).
Следует также отметить, что горизонтальное расположение труб змеевика обеспечивает быстрое и полное опорожнение труб змеевика от нагреваемого продукта в случае возникновения аварийной ситуации, а П-образная компоновка печи, при которой основание камеры конвекции размещено на одном уровне с подовой рамой камеры радиации и поток дымовых газов, направленный сверху вниз, позволяет разместить после конвективного змеевика развитую теплоутилизирующую поверхность и осуществить глубокую утилизацию тепла дымовых газов, что значительно упрощает технологию изготовления, монтажа и обеспечивает уменьшение массы конструкции.
Claims (2)
1. ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ, содержащая основание с опорами, свод и боковые стены, установленные на опорах основания, конвективные и радиантные камеры с размещенными в них блоками труб змеевиков, отличающаяся тем, что радиантная камера выполнена секционной, при этом конвективная и радиантная камеры разделены между собой установленной на выполненном в виде подовой рамы основании объемной вертикальной фермой, образующей со стенками конвективной и радиантной камер силовой пространственный несущий каркас.
2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что блоки труб змеевиков образованы прямыми участками труб, соединенными отводами с радиусом гиба, равным 3 - 4 диаметрам труб.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5025775 RU2021326C1 (ru) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Трубчатая печь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5025775 RU2021326C1 (ru) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Трубчатая печь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021326C1 true RU2021326C1 (ru) | 1994-10-15 |
Family
ID=21596136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5025775 RU2021326C1 (ru) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Трубчатая печь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2021326C1 (ru) |
-
1991
- 1991-12-04 RU SU5025775 patent/RU2021326C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 223246, кл. F 27B 3/04, 1968. * |
Авторское свидетельство СССР N 385996, кл. F 27B 5/00, 1968. * |
Каталог Трубчатые печи, ЦИНТИХнефтемаш, М., 1977, с.14. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2211903A (en) | Oil cracking and polymerizing heater | |
US3608525A (en) | Vapor generator and structural unit therefor | |
US4522157A (en) | Convection section assembly for process heaters | |
US3066656A (en) | Fluid heater | |
RU2021326C1 (ru) | Трубчатая печь | |
US5870976A (en) | Boiler with serpentine tubes | |
US3566845A (en) | Heater for fluids providing zone heating | |
US3841274A (en) | High temperature heater for fluids | |
CA1074635A (en) | Fired heater for a multiphase feedstock | |
US3475135A (en) | Reforming furnace for producing synthesis gas | |
US2625917A (en) | Fluid heating apparatus | |
US2745388A (en) | Multiple cell circular heater | |
US4368695A (en) | Supporting the weight of a structure in a hot environment | |
US3572296A (en) | Low pressure drop heater for fluids | |
US5005530A (en) | Furnace radiant sections with vertical heat exchanger tubing, and convection section | |
SU853326A1 (ru) | Трубчата печь | |
EP0042215B1 (en) | Heater | |
US2904016A (en) | High temperature and pressure liquid heater | |
US5673654A (en) | Marine boiler | |
TWI467000B (zh) | A double row of radiant furnace tube cracking furnace | |
RU2820369C1 (ru) | Трубчатая печь | |
CN1405273A (zh) | 新型辐射区盘管布置的裂解炉及其用途 | |
US11060717B2 (en) | Multiple pass flexible water tube boiler and method of using same | |
RU2767418C1 (ru) | Водотрубный котел с принудительной циркуляцией | |
SU998495A1 (ru) | Многолинейна трубчата печь |