RU2231713C1 - Tube furnace - Google Patents

Tube furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2231713C1
RU2231713C1 RU2003116142/06A RU2003116142A RU2231713C1 RU 2231713 C1 RU2231713 C1 RU 2231713C1 RU 2003116142/06 A RU2003116142/06 A RU 2003116142/06A RU 2003116142 A RU2003116142 A RU 2003116142A RU 2231713 C1 RU2231713 C1 RU 2231713C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burners
furnace
tube furnace
gas burners
chamber
Prior art date
Application number
RU2003116142/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003116142A (en
Inventor
В.В. Шарихин (RU)
В.В. Шарихин
А.С. Печников (RU)
А.С. Печников
В.В. Степанчук (RU)
В.В. Степанчук
А.В. Шарихин (RU)
А.В. Шарихин
шов В.Н. Кудр (RU)
В.Н. Кудряшов
Ю.В. Гусев (RU)
Ю.В. Гусев
Г.П. Фафанов (RU)
Г.П. Фафанов
Н.Н. Файзрахманов (RU)
Н.Н. Файзрахманов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Казанское открытое акционерное общество "Органический синтез"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет, Казанское открытое акционерное общество "Органический синтез" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2003116142/06A priority Critical patent/RU2231713C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231713C1 publication Critical patent/RU2231713C1/en
Publication of RU2003116142A publication Critical patent/RU2003116142A/en

Links

Images

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)

Abstract

FIELD: tube furnaces for heating liquid and gaseous products for high-temperature processes, for example pyrolysis of hydrocarbon materials; petrochemical industry.
SUBSTANCE: proposed furnace is provided with gas acoustic double-stage burners which are mounted on radiating walls of fire box at pitch of 48 to 58 diameters of primary mixing chamber of acoustic gas burners.
EFFECT: enhanced operational reliability and efficiency due to smooth heating of radiating walls of fire box.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горелкам трубчатых печей для сжигания жидких и газовых продуктов высокотемпературных процессов, например, пиролиза углеводородного сырья и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях.The invention relates to burners of tube furnaces for burning liquid and gas products of high-temperature processes, for example, pyrolysis of hydrocarbon feedstocks and can be used in the oil, refining and petrochemical industries.

Известна конструкция трубчатых печей с вертикальным сырьевым змеевиком в камере радиации, обогреваемым инжекционными горелками /1/. Конструктивным недостатком этих печей является то, что раскаленная до 1250°С керамическая чаша горелок концентрирует излучение тепла на локальные участки змеевика, приводит к перегреву металла труб, коксованию, преждевременному останову на ремонт.A known design of tubular furnaces with a vertical feed coil in a radiation chamber heated by injection burners / 1 /. A constructive disadvantage of these furnaces is that the ceramic bowl of the burners heated to 1250 ° C concentrates the heat radiation on the local sections of the coil, leads to overheating of the pipe metal, coking, and a premature stop for repairs.

Наиболее близкой к изобретению является трубчатая печь /2/. Она содержит корпус с излучающими стенами, на которых перпендикулярно плоскости трубчатых змеевиков расположены акустические газовые горелки. Сырье поступает в змеевик и нагревается до необходимой температуры за счет излучения от раскаленных стен. Пламя от горелок настилается на кладку в виде кругов и создает равномерное температурное поле на излучающих стенах топки.Closest to the invention is a tube furnace / 2 /. It contains a housing with radiating walls on which acoustic gas burners are located perpendicular to the plane of the tubular coils. The raw material enters the coil and heats up to the required temperature due to radiation from the heated walls. The flame from the burners is laid on the masonry in the form of circles and creates a uniform temperature field on the radiating walls of the furnace.

Недостатки этой конструкции печи следующие:The disadvantages of this furnace design are as follows:

- при колебаниях производительности по сырью на излучающих стенах топки возрастает неравномерность температурного поля кладки печи из-за изменения размеров горящих дисков топливовоздушной смеси, что негативно отражается на материальной части печи;- with fluctuations in the productivity of raw materials on the radiating walls of the furnace, the unevenness of the temperature field of the masonry of the furnace increases due to a change in the size of the burning disks of the air-fuel mixture, which negatively affects the material part of the furnace;

- при пуске, останове печи, выжиге кокса из-за снижения расхода топлива происходит значительное уменьшение размеров факелов от горелок, дымление и объемное сжигание топливовоздушной смеси, приводящее к локальным перегревам труб сырьевых змеевиков.- when starting, stopping the furnace, burning coke due to reduced fuel consumption, there is a significant reduction in the size of the torches from the burners, smoke and volumetric combustion of the air-fuel mixture, leading to local overheating of the pipes of the raw material coils.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы печи за счет равномерного обогрева излучающих стен топки в широком диапазоне производительности по сырью и на разных режимах эксплуатации.The technical result of the invention is to increase the reliability and efficiency of the furnace due to the uniform heating of the radiating walls of the furnace in a wide range of performance in raw materials and in different operating modes.

Технический результат достигается тем, что в трубчатой печи, включающей камеру радиации и камеру конвекции, вертикальный сырьевой змеевик с элементами фиксации, акустические газовые горелки, которые выполнены двухступенчатыми /3/ и установлены на излучающих стенах топки с шагом 48÷58 диаметра первичной смесительной камеры акустических газовых горелок, и применены фиксаторы трубчатых змеевиков, обеспечивающие требуемое положение труб в эксплуатационный период.The technical result is achieved by the fact that in a tube furnace including a radiation chamber and a convection chamber, a vertical feed coil with fixation elements, acoustic gas burners, which are made of two-stage / 3 / and installed on the radiating walls of the furnace with a pitch of 48 ÷ 58 diameters of the primary mixing chamber of the acoustic gas burners, and clamps of tubular coils are applied, providing the required position of the pipes during the operational period.

Акустические газовые горелки, применяемые в трубчатой печи, защищены патентом /3/.Acoustic gas burners used in a tube furnace are protected by patent / 3 /.

На фиг. 1 изображена трубчатая печь; на фиг. 2 - разрез А-А; на фиг. 3 - узел А.In FIG. 1 shows a tube furnace; in FIG. 2 - section aa; in FIG. 3 - node A.

Печь состоит из камеры радиации 1, камеры конвекции 2, вертикального сырьевого змеевика 3, с элементами фиксации 4 в верхней части и элементами фиксации 5, 7, 8 внизу у камеры конвекции; на стенах камеры радиации установлены двухступенчатые акустические газовые горелки 6, имеющие первичную смесительную камеру.The furnace consists of a radiation chamber 1, a convection chamber 2, a vertical feed coil 3, with fixing elements 4 in the upper part and fixing elements 5, 7, 8 below the convection chamber; two-stage acoustic gas burners 6 having a primary mixing chamber are installed on the walls of the radiation chamber.

Трубчатая печь работает следующим образом.Tube furnace operates as follows.

Сырье поступает в трубы камеры конвекции 2 и радиации 1, нагревается до требуемой температуры от раскаленных стен камеры радиации 1 двухступенчатыми акустическими газовыми горелками 6. Эти двухступенчатые акустические газовые горелки обеспечивают настильное сжигание топлива в виде раскаленных дисков, создающих равномерное температурное поле на излучающих стенах топки.The raw material enters the tubes of the convection chamber 2 and radiation 1, is heated to the required temperature from the red-hot walls of the radiation chamber 1 by two-stage acoustic gas burners 6. These two-stage acoustic gas burners provide flat burning of fuel in the form of hot disks, creating a uniform temperature field on the radiating walls of the furnace.

Заявляемый шаг установки двухступенчатых акустических газовых горелок 48÷58 диаметра первичной смесительной камеры горелок объясняется следующим образом.The inventive step of installing two-stage acoustic gas burners 48 ÷ 58 diameters of the primary mixing chamber of the burners is explained as follows.

Работа двух ступеней акустических газовых горелок обеспечивает плотный тепловой поток по сравнению с одноступенчатыми акустическими газовыми горелками. Сгорание топлива в двухступенчатых акустических газовых горелках происходит с меньшим диаметром на излучающих стенах. При шаге расположения горелок более 58 диаметров первичной смесительной камеры, нарушается изотермический режим на стенах топки, так как температурный профиль в факеле постепенно снижается по мере удаления от горелки к периферии, это приводит к неравномерному нагреву вертикальных сырьевых змеевиков. При шаге горелок менее 48 диаметров смесительной камеры, происходит наложение горящих дисков соседних горелок, приводящее к объемному горению топливовоздушной смеси, нарушается тепловой режим в топке, способствующий перегреву материальной части печи - змеевиков, подвесок и т.д.The operation of two stages of acoustic gas burners provides a dense heat flux compared to single-stage acoustic gas burners. Combustion of fuel in two-stage acoustic gas burners occurs with a smaller diameter on the radiating walls. With a step of arrangement of burners over 58 diameters of the primary mixing chamber, the isothermal regime on the walls of the furnace is violated, since the temperature profile in the torch gradually decreases with distance from the burner to the periphery, this leads to uneven heating of the vertical feed coils. When the burner pitch is less than 48 diameters of the mixing chamber, burning disks of adjacent burners are superimposed, which leads to volumetric combustion of the air-fuel mixture, the thermal regime in the furnace is violated, which contributes to overheating of the material part of the furnace - coils, suspensions, etc.

Вертикальность труб в сырьевых змеевиках нарушается при нагреве их в эксплуатационный период и охлаждении при останове печен, причем происходит продольная и поперечная деформация.The verticality of the pipes in the raw material coils is violated when they are heated during the operational period and cooled when the liver stops, and there is a longitudinal and transverse deformation.

В печах с нижним расположением камеры конвекции предлагается использовать фиксаторы, представленные на фиг. 2. Они выполняются в виде труб 5, направляющих 3, привариваемых к калачам, и накладок 8, препятствующих продольному и поперечному смещению труб при температурных деформациях.In furnaces with a lower convection chamber, it is proposed to use the locks shown in FIG. 2. They are made in the form of pipes 5, guides 3, welded to the rolls, and plates 8, which prevent the longitudinal and transverse displacement of the pipes during temperature deformations.

В верхней части вертикальных сырьевых змеевиков 3 предлагается использовать фиксаторы в виде полых цилиндров 4, прикрепленных к трубам между соседними калачами (фиг. 3).In the upper part of the vertical raw material coils 3, it is proposed to use clamps in the form of hollow cylinders 4 attached to pipes between adjacent cams (Fig. 3).

Источники информацииSources of information

1. Шарихин В.В., Ентус Н.Р., Коновалов А.А., Скороход А.А. Трубчатые печи нефтегазопереработки и нефтехимии: - М., CMC, 2000, с.24.1. Sharikhin V.V., Entus N.R., Konovalov A.A., Skorohod A.A. Tube furnaces for oil and gas refining and petrochemicals: - M., CMC, 2000, p.24.

2. А.с. 1712389 (СССР), Трубчатая печь /Авт. изобр. В.В.Шарихин, Н.Р.Ентус, А.С.Печников, В.К.Зизюкин, опубл. в БИ № 6, 1992 г.2. A.S. 1712389 (USSR), Tube furnace / Aut. fig. V.V. Sharikhin, N.R. Entus, A.S. Pechnikov, V.K. Zizyukin, publ. in BI No. 6, 1992

3. Патент РФ 2059154, Газовая горелка /Авт. - В.В.Шарихин, В.В.Степанчук, А.С.Печников, А.С.Малиновский, А.Н.Кезин, Ю.В.Гусев, М.С.Габутдинов опубл. в БИ № 12, 1996 г.3. RF patent 2059154, Gas burner / Auth. - V.V. Sharikhin, V.V. Stepanchuk, A.S. Pechnikov, A.S. Malinovsky, A.N. Kezin, Yu.V. Gusev, M.S. Gabutdinov publ. in BI No. 12, 1996

Claims (3)

1. Трубчатая печь, включающая камеру радиации и камеру конвекции, вертикальный сырьевой змеевик с элементами фиксации, акустические газовые горелки, отличающаяся тем, что акустические газовые горелки, имеющие первичную смесительную камеру, выполнены двухступенчатыми и установлены на стенах камеры радиации с шагом 48÷58 диаметра первичной смесительной камеры акустических газовых горелок.1. A tube furnace including a radiation chamber and a convection chamber, a vertical feed coil with fixation elements, acoustic gas burners, characterized in that the acoustic gas burners having a primary mixing chamber are two-stage and are installed on the walls of the radiation chamber with a pitch of 48 ÷ 58 diameters primary mixing chamber of acoustic gas burners. 2. Трубчатая печь по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части сырьевых змеевиков использованы фиксаторы в виде труб, направляющих и накладок.2. The tube furnace according to claim 1, characterized in that in the lower part of the raw coil there are used clamps in the form of pipes, guides and plates. 3. Трубчатая печь по п.2, отличающаяся тем, что в верхней части сырьевых змеевиков использованы фиксаторы в виде полых цилиндров, прикрепленных к трубам между соседними калачами.3. The tube furnace according to claim 2, characterized in that in the upper part of the raw coil there are used holders in the form of hollow cylinders attached to the pipes between adjacent rolls.
RU2003116142/06A 2003-06-02 2003-06-02 Tube furnace RU2231713C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003116142/06A RU2231713C1 (en) 2003-06-02 2003-06-02 Tube furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003116142/06A RU2231713C1 (en) 2003-06-02 2003-06-02 Tube furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2231713C1 true RU2231713C1 (en) 2004-06-27
RU2003116142A RU2003116142A (en) 2004-12-10

Family

ID=32847040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003116142/06A RU2231713C1 (en) 2003-06-02 2003-06-02 Tube furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231713C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538754C1 (en) * 2013-11-18 2015-01-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Tube furnace with flameless combustion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538754C1 (en) * 2013-11-18 2015-01-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Tube furnace with flameless combustion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO318613B1 (en) Process heater with flame-free combustion chamber
KR20180116400A (en) Burner, furnace, and steam cracking method using the same
EP1417098B1 (en) Pyrolysis heater
US7484478B2 (en) Fired heater
RU2493113C2 (en) Inter-channel oxygen-fuel burner
RU2231713C1 (en) Tube furnace
US7288691B2 (en) Process for heat treatment of hydrocarbon feedstocks by furnace that is equipped with radiant burners
RU2385896C1 (en) Tube kiln
KR101599662B1 (en) A heat exchange device and a method of manufacturing the same
EA029756B1 (en) Method and device for steam reforming and for steam cracking of hydrocarbons
EP3750974B1 (en) A delayed coking furnace for heating coker feedstock
US9989246B2 (en) Furnaces and methods of reducing heat degrading of metal heating coils of furnaces
CN202133088U (en) Horizontal-type efficient and energy-saving heating furnace
JPH05506709A (en) Device for indirect heating of fluids
RU2293106C1 (en) Tubular furnace (versions)
JPS61256113A (en) Surface combustion burner and heat exchanger utilizing this burner
RU2294953C1 (en) Vertical cylindrical convection tubular furnace for the small tonnage oil-processing productions
RU173612U1 (en) TUBULAR FURNACE FURNACE
Flamme et al. Radiant Tube Burners
SU1712389A1 (en) Tubular furnace
JP2021014923A (en) Hot air generator
SU174307A1 (en) TUBULAR FURNACE
EP2251600A2 (en) A device for intensifying a flame
RU2135893C1 (en) Radiation-convective method of heating heat-exchange surfaces
KR20180078364A (en) Fired heater

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080603