RU2585902C2 - Tubular furnace - Google Patents
Tubular furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585902C2 RU2585902C2 RU2014127631/02A RU2014127631A RU2585902C2 RU 2585902 C2 RU2585902 C2 RU 2585902C2 RU 2014127631/02 A RU2014127631/02 A RU 2014127631/02A RU 2014127631 A RU2014127631 A RU 2014127631A RU 2585902 C2 RU2585902 C2 RU 2585902C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- inlet
- coil
- pipe
- recuperator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству трубчатой вертикальной печи с змеевиками, дымоходом и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности для переработки нефтепродуктов, химпродуктов и других продуктов.The invention relates to a device for a tubular vertical furnace with coils, a chimney and can be used in the refining, petrochemical industry for the processing of petroleum products, chemical products and other products.
Известна печь трубчатая (Патент RU №2385896, С1 10.04.2010), включающая радиантный змеевик, лучеотражательную обечайку, расположенную между обмуровкой печи и трубами радиантного змеевика, а в нижней части отдельно стоящей конвективной камеры, соединенной газоходом, выполненного из сегментных элементов в виде полутора, дополнительно установлены змеевики, соединенные с пустотелой дымовой трубой, уменьшающейся сечением к ее верхней части.Known tube furnace (Patent RU No. 2385896, C1 04/10/2010), including a radiant coil, a reflective shell located between the lining of the furnace and the pipes of the radiant coil, and in the lower part of a separate convection chamber connected by a duct made of segment elements in the form of one and a half additionally installed coils connected to a hollow chimney, decreasing section to its upper part.
Однако такое устройство печи имеет ряд существенных недостатков.However, such a furnace arrangement has a number of significant disadvantages.
Соединительный газоход между радиантной и конвективной камерами проходит сверху печи вниз к конвективной камере, расположенной снаружи печи. Это приводит к дополнительным потерям тепла в окружающую среду и сопротивлению дымовых газов. Газоход - чрезвычайно сложная, материалоемкая конструкция, состоящая из сегментных элементов и фланцевых соединений, требующих герметизации, с клапаном безопасности на газоходе (чаще такие клапана устанавливаются на крышке печи).The connecting duct between the radiant and convective chambers passes from the top of the furnace down to the convection chamber located outside the furnace. This leads to additional heat loss to the environment and flue gas resistance. The gas duct is an extremely complex, material-intensive design consisting of segment elements and flange connections requiring sealing, with a safety valve on the gas duct (more often such valves are installed on the furnace lid).
Недостаточная поверхность теплообмена радиантной камеры, снабженной только одним основным продуктовым змеевиком, и внизу печь снабжена дополнительными змеевиками для побочных продуктов. В печи не предусмотрена заслонка (клапан) пусковой и сезонной тяги, дымосос, пламеотбойник и места и метод их крепления.Insufficient heat exchange surface of the radiant chamber, equipped with only one main food coil, and at the bottom of the furnace is equipped with additional coils for by-products. The furnace does not have a flap (valve) for starting and seasonal traction, a smoke exhauster, a flame arrester and places and the method of their fastening.
Известна печь трубчатая (патент RU №2296926, С2 10.02.2007), включающая футерованный корпус, разделенный кольцевой перегородкой на радиантную и конвективную камеру с змеевиками, воздуховодами и дымовой трубы. Корпус печи в верхней части выполнен с крышкой, люком и отверстиями, в которые пропущены трубы конвективного и радиантного змеевиков, соединенных снаружи печи фланцами. Змеевики установлены на скользящих подвесах относительно кольцевой перегородки, а дымовая труба установлена на одном основании с корпусом печи и соединена с конвективной камерой двумя симметрично расположенными воздуховодами. Этот патент может быть прототипом для предлагаемого изобретения. Known tube furnace (patent RU No. 2296926, C2 02/10/2007), including a lined housing, divided by an annular partition into a radiant and convective chamber with coils, ducts and a chimney. The furnace body in the upper part is made with a lid, a hatch and openings, into which pipes of convective and radiant coils are passed, connected to the outside of the furnace by flanges. The coils are mounted on sliding suspensions relative to the annular partition, and the chimney is mounted on the same base as the furnace body and is connected to the convection chamber by two symmetrically arranged ducts. This patent may be the prototype for the invention.
Недостатки этой печиDisadvantages of this oven
Дымоход, установленный на одном основании с печью, трудно обслуживается при эксплуатации опасных производственных объектов. При таком устройстве печи невозможно установить дополнительное оборудование (например регулируемую заслонку, дымосос, датчики и контрольно измерительные приборы) и провести его обвязку и обслуживание.A chimney installed on the same basis as the furnace is difficult to maintain when operating hazardous production facilities. With such a device of the furnace, it is impossible to install additional equipment (for example, an adjustable damper, smoke exhaust, sensors and control and measuring devices) and conduct its strapping and maintenance.
Дымовая труба с конвективной камерой соединена двумя симметрично расположенными длинными со многими коленами воздуховодами, с значительно большим сопротивлением дымовых газов при выходе в окружающую среду (в атмосферу), значительно проще соединить напрямую одним коротким патрубком. Корпус печи в верхней части выполнен с крышкой, люком и отверстиями для конвективного и радиантного змеевиков, соединенных снаружи печи фланцами. Значительно проще соединение этих змеевиков внутри самой печи путем сварки одной соединительной трубой, что уменьшает длину соединения и не требует герметизации дополнительных восьми фланцевых соединений с юбками для высокотемпературного продукта. При этом на практике обеспечивается монтаж, демонтаж змеевиков.A chimney with a convection chamber is connected by two symmetrically arranged long ducts with many elbows, with much greater resistance of the flue gases when they enter the environment (atmosphere), it is much easier to connect directly with one short pipe. The furnace body in the upper part is made with a lid, a hatch and holes for convective and radiant coils connected by flanges outside the furnace. It is much easier to connect these coils inside the furnace itself by welding with one connecting pipe, which reduces the length of the connection and does not require sealing an additional eight flange joints with skirts for a high-temperature product. At the same time, in practice, installation, dismantling of the coils is ensured.
Установка крышки с люком по центру корпуса печи при прямом воздействии длинного прямого факела от форсунки газовой горелки может разрушить крышку печи, поэтому необходим в верхней части радиантного змеевика пламеотбойник, рассекающий газовый поток от центра корпуса печи к периферии.Installing a cover with a hatch in the center of the furnace body under the direct influence of a long straight torch from the nozzle of the gas burner can destroy the furnace cover, therefore, a flame absorber is needed at the top of the radiant coil, cutting the gas flow from the center of the furnace body to the periphery.
Наружный (конвективный) змеевик через кольцевую перегородку закреплен на скользящих подвесах. Наиболее эффективно можно закрепить этот змеевик без скользящих подвесов, путем изготовления этого змеевика с минимальным зазором между трубами этого змеевика, которые опираются друг на друга, что позволяет дополнительно увеличить поверхность теплоотдачи змеевика или значительно сократить высоту печи и кольцевой перегородки и соответственно уменьшить металлоемкость и стоимость печи.The external (convective) coil through the annular partition is mounted on sliding suspensions. It is most effective to fix this coil without sliding suspensions, by manufacturing this coil with a minimum gap between the pipes of this coil, which are supported by each other, which can further increase the heat transfer surface of the coil or significantly reduce the height of the furnace and the annular partition and, accordingly, reduce the metal consumption and cost of the furnace .
Целью предлагаемого изобретения является исключение перечисленных недостатков и повышение надежности эксплуатации печи, повышение КПД за счет использования тепла уходящих газов, улучшение экологии, снижение стоимости и повышение эффективности работы печи в целом.The aim of the invention is to eliminate the above drawbacks and increase the reliability of operation of the furnace, increase efficiency through the use of heat of flue gases, improve the environment, reduce costs and increase the efficiency of the furnace as a whole.
Поставленная задача решается тем, что дымоход с вертикально установленным рекуперативным теплообменником трубчатой печи (далее рекуператор) установлен параллельно корпусу печи на отдельном от печи фундаменте на расстоянии от выходного штуцера печи до входного штуцера рекуператора, равном длине корпуса регулируемой заслонки и длине входного штуцера дымососа, и соединен с нижней частью корпуса печи патрубком диаметром, равным диаметру кожуха рекуператора, а внутри патрубка установлена регулируемая заслонка и датчики контрольно измерительных приборов, а выходной патрубок печи соединен с пространством печи, образованным между наружным змеевиком с минимальными зазорами между трубами и жаропрочной защитной обечайкой, футеровки корпуса печи, а внутренний змеевик снаружи снабжен лучеотражательной обечайкой, с бандажами жесткости на концах, закрепленной через стойки и кронштейны к поду и крышке печи, а в верхней части внутреннего змеевика установлен регулируемый пламяотбойник напротив выхлопного на съемной крышке печи, а рекуператор в нижней части межтрубного пространства снабжен входным штуцером от дымососа, а в нижней части его распредкамеры установлены входной и выходной штуцеры с соединительной трубой, последовательно соединенной внизу с наружным конвективным змеевиком, вверху с внутренним радиантным змеевиком и внизу с трубой и выходным штуцером, проходящим через отверстие в поде или корпусе печи к потребителям целевого продукта.The problem is solved in that a chimney with a vertically mounted recuperative heat exchanger of a tubular furnace (hereinafter referred to as a recuperator) is installed parallel to the furnace body on a foundation separate from the furnace at a distance from the outlet nozzle of the furnace to the inlet of the recuperator, equal to the length of the adjustable damper body and the length of the inlet of the exhaust fan, and connected to the lower part of the furnace body by a nozzle with a diameter equal to the diameter of the heat exchanger casing, and an adjustable damper is installed inside the nozzle and sensors are used for monitoring instruments, and the furnace outlet pipe is connected to the furnace space formed between the external coil with minimal gaps between the pipes and the heat-resistant protective shell, the furnace shell lining, and the internal coil is equipped with a beam-reflecting shell outside, with stiffeners at the ends, fixed through racks and brackets to the furnace bottom and cover, and in the upper part of the internal coil there is an adjustable flame picker opposite the exhaust on the removable furnace cover, and a recuperator in the lower part of the annular space The equipment is equipped with an inlet nozzle from the smoke exhaust, and in the lower part of its distribution chamber, an inlet and outlet nozzles are installed with a connecting pipe connected in series to the bottom with an external convective coil, to the top with an internal radiant coil and to the bottom with a pipe and outlet fitting passing through an opening in the hearth or body ovens to consumers of the target product.
В результате такого технического решения достигается оптимальная компоновка печи, обеспечивается удобное надежное обслуживание и эксплуатация печи как опасного производственного объекта, представляется возможность установки дополнительного оборудования и эффективность печи в целом. Значительно упрощено конструктивное оформление печи, уменьшены трудозатраты и сопротивление дымовых газов за счет соединения одним прямым коротким патрубком конвективной камеры печи с дымоходом с рекуперативным теплообменником трубчатой печи и короткого соединения конвективного и радиантного змеевиков за счет сварки внутри змеевиков. Повышена надежность трубчатой печи. Для защиты крышки печи с фланцем от преждевременного разрушения прямого воздействия факела от форсунок горелки, включая наличие и удобную установку выхлопного клапана, предусмотрена их защита с помощью регулируемого пламяотбойника, рассекающего прямой поток от центра радиантной камеры. Наружный конвективный змеевик за счет изготовления его с минимальным зазором между трубами змеевика (трубы змеевика могут касаться между собой) не требует установки скользящих подвесов и при этом позволяет существенно уменьшить высоту змеевика лучеотражательной обечайки и увеличить поверхность теплопередачи.As a result of this technical solution, the optimal layout of the furnace is achieved, convenient reliable maintenance and operation of the furnace as a hazardous production facility is provided, it is possible to install additional equipment and the efficiency of the furnace as a whole. The design of the furnace is greatly simplified, the labor costs and resistance of the flue gases are reduced due to the connection of the convection chamber of the furnace with the chimney with a recuperative heat exchanger of the tube furnace with one short straight pipe and a short connection of convective and radiant coils due to welding inside the coils. Improved reliability of the tube furnace. To protect the furnace lid with a flange from premature destruction of the torch’s direct effect from the burner nozzles, including the presence and convenient installation of the exhaust valve, their protection is provided by means of an adjustable flame absorber that cuts direct flow from the center of the radiant chamber. An external convective coil due to its manufacture with a minimum clearance between the coil tubes (coil tubes may touch each other) does not require the installation of sliding suspensions, and at the same time, it significantly reduces the height of the beam reflector shell and increases the heat transfer surface.
Лучеотражательная жаростойкая обечайка, помимо того что служит для нагрева наружной поверхности внутреннего змеевика, выполняет роль разделения радиантной и конвективной камер печи, закрепляется жестко вверху и внизу печи с помощью бандажей жесткости, стоек и кронштейнов, проходящих через отверстия в крышке и поде печи. Рекуператор в нижней части межтрубного пространства дополнительно снабжен выходным штуцером для подключения дымососа, необходимом в случае изменения сезонной тяги, зависящей от температуры и давления окружающей среды, как в зимнее, так и летнее время в условиях различных климатических поясов. В нижней части распредкамеры рекуператора входной и выходной штуцеры с соединительной продуктовой трубой последовательно соединены с печью, внизу - с наружным конвективным змеевиком, вверху - внутренним радиантным змеевиком и внизу - с соединительной трубой и выходным штуцером, проходящим через отверстие в поде или корпусе печи к потребителям целевого продукта (обычно к ректификационной колонне).The reflective heat-resistant shell, in addition to serving to heat the outer surface of the inner coil, plays the role of separating the radiant and convective chambers of the furnace, is fixed rigidly at the top and bottom of the furnace using bandages of stiffness, racks and brackets passing through the holes in the lid and bottom of the furnace. The recuperator in the lower part of the annular space is additionally equipped with an outlet fitting for connecting a smoke exhauster, necessary in case of seasonal draft change, depending on the ambient temperature and pressure, both in winter and summer time in different climatic zones. In the lower part of the recuperator distribution chamber, the inlet and outlet fittings with the connecting product pipe are connected in series with the furnace, at the bottom with the external convective coil, at the top with the internal radiant coil and at the bottom with the connecting pipe and outlet connecting through the hole in the hearth or the furnace body to the consumers target product (usually to a distillation column).
Дымовые газы проходят межтрубное пространство рекуператора, дымоход с оголовком постепенно охлаждается на выходе из дымохода (до 300-350°С), что существенно улучшает экологическую обстановку в зоне печи.Flue gases pass through the annulus of the recuperator, the chimney with the head is gradually cooled at the outlet of the chimney (up to 300-350 ° C), which significantly improves the environmental situation in the furnace zone.
Печь включает (Рис. 1) вертикальный корпус 1, футеровку 2, защитную высокотемпературную жаропрочную стальную обечайку 3, внизу корпуса печи крепится чаще всего автоматизированная газовая горелка 4 с форсункой для распыления сжигаемого топлива и системой наддува воздуха для обеспечения стабильного горения в печи. В верхней части внутреннего змеевика 7 установлен регулируемый пламеотбойник 5, напротив выхлопного клапана 6. Внутри печи установлены несколько витых цилиндрических или прямоугольных змеевиков 7, 8, разделенных специальной лучеоражающей обечайкой 9. Радиантный змеевик 7 в нескольких точках верхней части крепится кронштейнами 18 через отверстие в съемной крышке печи 21. Змеевики установлены коаксиально и образуют между собой и лучеотражательной обечайкой каналы для прохода дымовых газов, образующихся при сжигании топлива с помощью газовой горелки. Внизу пода печи устанавливается одна или несколько гляделок 10.The furnace includes (Fig. 1) a vertical casing 1, a lining 2, a protective high-temperature heat-resistant steel shell 3, an
Между конвективной камерой печи 11 и рекуперативным теплообменником 12, установлен соединительный патрубок 13, в котором установлена регулируемая задвижка 14. К соединительному патрубку врезан входной патрубок дымососа 15 с задвижкой (или заглушкой) 16. В межтрубном пространстве рекуператора установлен входной штуцер 17, соединенный трубопроводом 23, с выходным штуцером дымососа. Верхняя часть дымохода 19 снабжена оголовком 20, способствующим разряжению газового потока при выходе его в атмосферу. В трубном пространстве рекуператора установлен выходной штуцер, соединенный трубопроводом 24 с входом в наружный змеевик 8.Between the convection chamber of the
Работа предлагаемого изобретения.The work of the invention.
Исходный продукт поступает снизу во входной штуцер трубного пространства рекуператора, нагревается за счет уходящих дымовых газов до заданной температуры и поступает в выходной штуцер рекуператора, и через соединительный трубопровод 24, последовательно поступает в наружный змеевик печи 8 снизу, далее во внутренний змеевик печи 7 сверху вниз и через соединительный трубопровод 23 к выходному штуцеру печи к потребителям.The initial product enters from below into the inlet fitting of the recuperator tube space, heats up due to the flue gases to a predetermined temperature and enters into the outlet from the recuperator, and through the connecting pipe 24, it sequentially enters the external coil of
Нагрев продукта в печи осуществляется за счет сжигания топлива с помощью специальной горелки с форсункой в радиантной камере с лучеотражательной обечайкой с образованием лучистой энергии и высокотемпературных дымовых газов, поступающих в конвективную камеру и через соединительный патрубок 13, регулируемую заслонку 14 (или при необходимости дымосос) в межтрубное пространство рекуператора и дымоход. При работе дымососа задвижка 14 закрывается.The product is heated in the furnace by burning fuel with the help of a special burner with a nozzle in a radiant chamber with a beam-reflecting shell with the formation of radiant energy and high-temperature flue gases entering the convection chamber and through a connecting
Поток высокотемпературных дымовых газов (с температурой около 800°C), проходя последовательно пространство каждого коаксиального змеевика печи, рекуператор, дымоход, оголовок, поступает в окружающую среду. Дымовые газы, проходя межтрубное пространство рекуперативного теплообменника, нагревают продукт в трубном пространстве и охлаждаются на выходе из дымохода до температуры ≈300-400°С, что существенно улучшает экологическую обстановку в зоне печи.The flow of high temperature flue gases (with a temperature of about 800 ° C), passing successively the space of each coaxial furnace coil, a recuperator, chimney, head, enters the environment. Flue gases passing through the annular space of the recuperative heat exchanger heat the product in the pipe space and are cooled at the outlet of the chimney to a temperature of ≈300-400 ° C, which significantly improves the environmental situation in the furnace zone.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент RU 2364810 C1, от 11.03.2008, МПК F28D.1. Patent RU 2364810 C1, dated 11.03.2008, IPC F28D.
2. Патент RU 2385896 C1, от 17.07.2008, МПК C10G 9/20.2. Patent RU 2385896 C1, dated July 17, 2008, IPC C10G 9/20.
3. Патент RU 2296926 C2, от 17.03.2004, МПК F27B 5/00, С10G 9/20.3. Patent RU 2296926 C2, dated March 17, 2004, IPC
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014127631/02A RU2585902C2 (en) | 2014-07-07 | 2014-07-07 | Tubular furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014127631/02A RU2585902C2 (en) | 2014-07-07 | 2014-07-07 | Tubular furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014127631A RU2014127631A (en) | 2016-02-10 |
RU2585902C2 true RU2585902C2 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=55312972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014127631/02A RU2585902C2 (en) | 2014-07-07 | 2014-07-07 | Tubular furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2585902C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001016255A1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Foster Wheeler Llc | Double-fired horizontal tube heater |
RU2296926C2 (en) * | 2004-03-17 | 2007-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Эскорт" | Tubular furnace |
RU2375656C1 (en) * | 2008-07-17 | 2009-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Термакат" | Pipe still |
RU2385896C1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Термакат" | Tube kiln |
RU2439125C1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-01-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Tube furnace |
-
2014
- 2014-07-07 RU RU2014127631/02A patent/RU2585902C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001016255A1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Foster Wheeler Llc | Double-fired horizontal tube heater |
RU2296926C2 (en) * | 2004-03-17 | 2007-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Эскорт" | Tubular furnace |
RU2375656C1 (en) * | 2008-07-17 | 2009-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Термакат" | Pipe still |
RU2385896C1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Термакат" | Tube kiln |
RU2439125C1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-01-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Tube furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014127631A (en) | 2016-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9074792B2 (en) | Multiple-ring heat exchanger | |
RU2585902C2 (en) | Tubular furnace | |
RU2385896C1 (en) | Tube kiln | |
RU2495089C1 (en) | Tube furnace | |
CN104482546A (en) | Waste liquid incinerator with built-in evaporation device | |
RU2455340C1 (en) | Tube furnace | |
US2454943A (en) | Heater for hydrocarbon fluids | |
US2385749A (en) | Heater | |
RU2505583C1 (en) | Tube furnace | |
US2340289A (en) | Furnace construction | |
RU2225964C1 (en) | Gas heater | |
RU2586642C1 (en) | Flue for furnace | |
RU2296926C2 (en) | Tubular furnace | |
RU175713U1 (en) | RECOVERY INSTALLATION | |
CN204478086U (en) | A kind of liquid waste incinerator of built-in vaporising device | |
CN210602781U (en) | Waste heat recovery energy-saving tubular heating furnace | |
RU2828635C1 (en) | Double-flow non-lined furnace | |
US1402083A (en) | Combustion-controlling device for furnaces or the like | |
RU2761254C1 (en) | Smoke gas recirculation device | |
RU2823421C1 (en) | Heat generator | |
US901829A (en) | Heater. | |
CN106225521A (en) | A kind of heat-treatment furnace cartridge type air preheater | |
UA109932U (en) | Tubular furnace | |
RU155960U1 (en) | RECOVERY INSTALLATION | |
RU114954U1 (en) | TUBULAR FURNACE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160807 |