RU2219218C2

RU2219218C2 - Tubular preheater

Info

Publication number: RU2219218C2
Application number: RU2001105010A
Authority: RU
Inventors: С.В. Богданов; В.В. Гребенщиков; Ю.В. Поташов; А.М. Серик
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод Нефтегазмаш"
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: tubular preheaters. SUBSTANCE: proposed tubular preheater includes metal cylindrical reservoir with furnace inside its lower portion, at least one burner unit, liquid intermediate heat-transfer agent and two product coils located upper portion of reservoir. Furnace has at least one outlet connected to smoke stack. Metal cylindrical reservoir containing liquid heat-transfer agent is mounted horizontally. Expansion tank mounted at the top of reservoir by means of two branch pipes is provided with breathing valve; ventilation unit connected to burner unit is mounted near one wall of reservoir. EFFECT: enhanced efficiency of heat exchange; reduced carbonization; enhanced safety of servicing. 11 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтехимическому машиностроению и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности для нагрева нефти, нефтяной эмульсии, газа или их смесей. The invention relates to petrochemical engineering and can be used in the oil, gas, oil refining, petrochemical and other industries for heating oil, oil emulsion, gas or mixtures thereof.

Известен трубчатый подогреватель, содержащий металлическую теплоизолированную емкость, внутри которой размещены топка и тепловоспринимающие концы тепловых труб, которые в средней части снабжены коллектором, установленным вверху на емкости. На коллекторе установлена продуктовая труба, внутри которой размещены теплоотдающие концы тепловых труб. Внутри коллектора установлена сепарационная корытообразная камера, соединенная с опускными трубками, размещенными в тепловоспринимающих концах тепловых труб. Внутреннее пространство тепловоспринимающих концов тепловых труб и частично коллектора заполнено промежуточным теплоносителем, например водой. При этом его уровень в коллекторе выше верхнего края сепарационной камеры (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 867922, МПК С 10 G 9/20, публикация 30.09.81 г.). Known tubular heater containing a metal insulated tank, inside of which there is a furnace and heat-receiving ends of the heat pipes, which in the middle part are equipped with a collector mounted at the top of the tank. A product pipe is installed on the collector, inside of which are the heat-releasing ends of the heat pipes. Inside the collector, a separation trough-shaped chamber is installed, connected to the lowering tubes located at the heat-receiving ends of the heat pipes. The inner space of the heat-receiving ends of the heat pipes and partially the collector is filled with an intermediate heat carrier, for example water. At the same time, its level in the collector is higher than the upper edge of the separation chamber (see the description of the invention for the USSR copyright certificate 867922, IPC C 10 G 9/20, publication September 30, 1981).

Недостатком известного трубчатого подогревателя является недостаточная эффективность теплообмена, которая обусловлена размещением продуктовой трубы и коллектора снаружи металлической теплоизолированной емкости. A disadvantage of the known tubular heater is the lack of heat transfer efficiency, which is due to the placement of the product pipe and collector outside the metal heat-insulated container.

Известен трубчатый подогреватель, содержащий вертикальную металлическую цилиндрическую емкость и расположенную внутри ее металлическую обечайку, которая делит внутреннее пространство емкости на две части, в первой кольцевой части из которых расположены нижняя камера с жидким промежуточным теплоносителем и верхняя камера с парообразным промежуточным теплоносителем, в которой установлен первый продуктовый змеевик, во второй центральной части расположены топка с горелочным устройством, экранизированная трубами испарительной поверхности нагрева контура циркуляции промежуточного теплоносителя с их коллектором, который сообщен с верхней камерой, и конвективная камера со вторым продуктовым змеевиком и центральной вставкой, выход конвективной камеры подключен к дымовой трубе (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 1560546, МПК С 10 G 9/20, публикация 30.04.90). Known tubular heater containing a vertical metal cylindrical tank and a metal shell located inside it, which divides the inner space of the tank into two parts, in the first annular part of which there is a lower chamber with a liquid intermediate coolant and an upper chamber with a vaporous intermediate coolant, in which the first food coil, in the second central part there is a furnace with a burner, screened by evaporator tubes on top heating circuit of the intermediate coolant with their collector, which is in communication with the upper chamber, and a convection chamber with a second food coil and a central insert, the output of the convection chamber is connected to the chimney (see the description of the invention to the copyright certificate of the USSR 1560546, IPC C 10 G 9 / 20, publication April 30, 90).

Недостатком известного трубчатого подогревателя является недостаточная эффективность теплообмена. A disadvantage of the known tubular heater is the lack of heat transfer efficiency.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение эффективности теплообмена и создание такой конструкции трубчатого подогревателя, которая обеспечивала бы более благоприятный по сравнению с прототипом тепловой режим поверхностей нагрева и продукта в трубах змеевиков, уменьшение коксообразования и повышение безопасности обслуживания. The problem to which this invention is directed is to increase the heat transfer efficiency and create a tubular heater design that would provide a more favorable thermal regime of heating surfaces and product in the pipes of the coils compared to the prototype, reduce coke formation and increase service safety.

Технический результат, заключающийся в устранении указанного недостатка в трубчатом подогревателе, содержащем металлическую цилиндрическую емкость, внутри которой в ее нижней части размещена топка, по крайней мере с одним горелочным устройством, жидкий промежуточный теплоноситель, и две секции продуктового змеевика, расположенные внутри емкости в ее верхней части, достигается тем, что топка имеет, по крайней мере, один выход, который подключен к дымовой трубе, а металлическая цилиндрическая емкость с жидким теплоносителем установлена горизонтально, сверху на емкости с помощью двух патрубков установлен расширительный бачок со штуцером для заливки теплоносителя, на котором смонтирован дыхательный клапан, а около одной из торцевых стенок емкости установлен блок вентиляторного агрегата, который подключен к горелочному устройству. The technical result, which consists in eliminating this drawback in a tubular heater containing a metal cylindrical tank, inside of which at its bottom there is a firebox with at least one burner device, a liquid intermediate coolant, and two sections of the food coil located inside the tank in its upper parts, is achieved by the fact that the furnace has at least one outlet, which is connected to the chimney, and a metal cylindrical tank with a liquid coolant is installed horizontally, on top of the tank with two nozzles, an expansion tank is installed with a fitting for filling the coolant on which the breathing valve is mounted, and near one of the end walls of the tank there is a fan unit unit that is connected to the burner device.

Кроме того, металлическая цилиндрическая емкость теплоизолирована. In addition, the metal cylindrical tank is thermally insulated.

Кроме того, емкость положена на две опоры, одна из которых выполнена подвижной. In addition, the tank is laid on two supports, one of which is movable.

Кроме того, секции продуктового змеевика помещены на опоры, которые имеют возможность вращения. In addition, sections of the product coil are placed on supports that are rotatable.

Кроме того, топка выполнена из двух секций: жаровой трубы и пучка дымогарных труб. In addition, the furnace is made of two sections: a flame tube and a bundle of smoke tubes.

Кроме того, жаровая труба топки соединена с пучком дымогарных труб коробом. In addition, the fire tube of the furnace is connected to the bundle of smoke tubes by a duct.

Кроме того, диаметр каждой дымогарной трубы меньше диаметра жаровой трубы. In addition, the diameter of each smoke tube is less than the diameter of the flame tube.

Кроме того, дымогарный пучок топки выполнен с двумя выходами на торцевой стенке емкости. In addition, the smoke beam of the furnace is made with two exits on the end wall of the tank.

Кроме того, сверху на емкости рядом с расширительным бачком установлена площадка обслуживания со стремянкой. In addition, a service platform with a stepladder is installed on top of the tank next to the expansion tank.

Кроме того, на торцевой стенке емкости выполнены смотровые окна для контроля пламени и уровня теплоносителя. In addition, on the end wall of the tank there are inspection windows for monitoring the flame and coolant level.

Это позволяет повысить эффективность теплообмена, уменьшить коксообразование и повысить безопасность обслуживания. This allows you to increase the efficiency of heat transfer, reduce coke formation and increase the safety of maintenance.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлен трубчатый подогреватель, общий вид;
на фиг.2 - то же, вид слева;
на фиг.3 - то же, вид справа.The invention is illustrated by drawings, where:
figure 1 presents a tubular heater, General view;
figure 2 is the same, left view;
figure 3 is the same, view from the right.

Трубчатый подогреватель содержит металлическую цилиндрическую емкость 1, внутри которой размещены топка 2 с горелочным устройством 3 и двумя выходами 4, которые подключены к двум дымовым трубам 5, жидкий промежуточный теплоноситель 6 и две секции 7 продуктового змеевика. Металлическая цилиндрическая емкость 1 установлена по длине горизонтально, в нижней части емкости расположена топка 2, а в верхней - размещены две секции 7 продуктового змеевика. Сверху на емкости 1 с помощью двух переходных патрубков 8 установлен расширительный бачок 9 в виде горизонтального цилиндра со штуцером 10 для заливки теплоносителя, на котором смонтирован дыхательный клапан 11. Возле одной из торцевых стенок емкости 1 установлен блок 12 вентиляторного агрегата, который подключен к горелочному устройству 3. The tubular heater contains a metal cylindrical tank 1, inside of which there is a firebox 2 with a burner 3 and two exits 4, which are connected to two chimneys 5, a liquid intermediate coolant 6 and two sections 7 of the product coil. The metal cylindrical container 1 is installed horizontally along the length, the furnace 2 is located in the lower part of the vessel, and two sections 7 of the food coil are located in the upper part. On top of the tank 1, with the help of two adapter pipes 8, an expansion tank 9 is installed in the form of a horizontal cylinder with a nozzle 10 for filling the coolant, on which the breathing valve is mounted 11. Near one of the end walls of the tank 1 is installed a block 12 of the fan unit, which is connected to the burner device 3.

Емкость 1 теплоизолирована. Capacity 1 is insulated.

Емкость 1 положена на две опоры 13, одна из которых выполнена подвижной. Секции 7 продуктового змеевика помещены на опоры 14, которые имеют возможность вращаться. Capacity 1 is laid on two supports 13, one of which is movable. Section 7 of the food coil is placed on the supports 14, which are able to rotate.

Топка 2 выполнена из двух частей: жаровой цилиндрической трубы 15 и пучка дымогарных труб 16. Пучок дымогарных труб расположен вокруг жаровой трубы и соединен с ней коробом 17. The furnace 2 is made of two parts: a cylindrical flame tube 15 and a beam of smoke tubes 16. A bundle of smoke tubes is located around the flame tube and connected to it by a duct 17.

Топка 2 выполнена с двумя выходами на одной торцевой стенке емкости 1. The furnace 2 is made with two exits on one end wall of the tank 1.

Сверху на емкости 1 рядом с расширительным бачком 9 установлена площадка 18 обслуживания со стремянкой 19. On top of the tank 1 next to the expansion tank 9 installed platform 18 service with a ladder 19.

На торцевой стенке емкости 1 выполнены смотровые окна 20 и 21 для контроля пламени и уровня теплоносителя. On the end wall of the tank 1 there are inspection windows 20 and 21 for monitoring the flame and the coolant level.

Трубчатый подогреватель работает следующим образом. The tubular heater operates as follows.

При сжигании газообразного топлива в горелочном устройстве 3 нагреваются топка 2 и жидкий промежуточный теплоноситель 6. Нагреваемый продукт при своем движении по секциям 7 продуктового змеевика нагревается за счет тепла, отдаваемого промежуточным теплоносителем. Характерной особенностью данного трубчатого подогревателя является более благоприятный в сравнении с прототипом тепловой режим поверхностей нагрева секций 7, обеспечивающий мягкий и равномерный нагрев продукта в трубах змеевика и тем самым предотвращающий коксообразование и перегрев продукта, обеспечивающий безопасность обслуживания. Для принудительной подачи воздуха к горелочному устройству 3 предусмотрен блок 12 вентиляторного агрегата. Образовавшийся в результате нагрева промежуточного теплоносителя пар из емкости 1 через переходные патрубки 8 попадает в расширительный бачок 9, где конденсируется на его холодных поверхностях. Дымовые газы из топки 2 выводятся наружу через дымовые трубы 5. When gaseous fuel is burned in the burner 3, the furnace 2 and the liquid intermediate heat carrier 6 are heated. The heated product when it moves through the sections 7 of the food coil is heated due to the heat provided by the intermediate heat carrier. A characteristic feature of this tubular heater is a more favorable thermal regime of the heating surfaces of sections 7 in comparison with the prototype, providing soft and uniform heating of the product in the coil pipes and thereby preventing coke formation and overheating of the product, which ensures maintenance safety. For forced air supply to the burner 3, a fan assembly unit 12 is provided. The steam formed as a result of heating the intermediate coolant from the tank 1 through the transition pipes 8 enters the expansion tank 9, where it condenses on its cold surfaces. Flue gases from the furnace 2 are led out through the chimneys 5.

Изобретение по заявленному трубчатому подогревателю позволяет повысить эффективность теплообмена, уменьшить коксообразование и повысить безопасность обслуживания. The invention according to the claimed tubular heater allows to increase the efficiency of heat transfer, reduce coke formation and increase the safety of maintenance.

Claims

1. A tubular heater containing a metal cylindrical container, inside of which a furnace with at least one burner device, a liquid intermediate coolant, and two sections of a food coil located inside the container in its upper part, characterized in that the furnace has at least one outlet that is connected to the chimney, and a metal cylindrical tank with a liquid coolant is installed horizontally, on top of the tank with two nozzles installed wide The reservoir tank with a fitting for filling the coolant, on which the breathing valve is mounted, and a fan assembly unit is installed near one of the end walls of the tank, which is connected to the burner device.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the tank is thermally insulated.

3. The heater according to claim 1, characterized in that the tank is laid on two supports, one of which is movable.

4. The heater according to claim 1, characterized in that the sections of the product coil are placed on supports that are rotatable.

5. The heater according to claim 1, characterized in that the furnace is made of two sections: a flame tube and a bundle of smoke tubes.

6. The heater according to claim 5, characterized in that the fire tube of the furnace is connected to the bundle of smoke tubes through the duct.

7. The heater according to claim 5, characterized in that the diameter of each smoke tube of the furnace is less than the diameter of the flame tube.

8. The heater according to claim 5, characterized in that the smoke beam of the furnace is made with two outlets on the end wall of the tank.

9. The heater according to claim 1, characterized in that a service platform with a ladder is installed on top of the tank next to the expansion tank.

10. The heater according to claim 1, characterized in that on the end wall of the tank there is a viewing window for monitoring the flame.

11. The heater according to claim 1, characterized in that on the end wall of the tank there is an inspection window for monitoring the level of coolant.