Трубчатая печь

Сеназ Соеетск ихСециалистнческихРестгубпик и 711326(51)гтрк. (л,Е 27 В 5/00 С 10 6 9/20 3 ЬаударатваиаъгВ комитат СССР в ааааа изебретеииВ и етирытиВ(54) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ Изобретение относится к технике подогрев,жидких и газообразных сред и может бытьиспользовано в газовой, нефтяной, нефтехими.ческой и химической промышленности, особенно для нагрева термически нестабильных жидкостей,Известна трубчатая печь, обеспечивающаянагрев жидких и газообразных продуктов, содержащая топку, радиантную и конвективнуюкамеры, внутри которых расположен трубчатыйпродуктовый змеевик, воспринимающий теплопродуктов сгорания топлива 1,Наиболее близким техническим решениемявляется трубчатая печь, содержащая топку итеплообменную камеру, в которой нагревательные элементы выполнены в виде вертикальноустановленных цилиндров с охлаждающимистенками и тепловыми трубками, верхнийконец которых расположен в полости цилиндра, а нижний в камере радиации. Тепловыетрубы заполнены неорганическими слоями.Газообразный материал подают в конвективнуюкамеру, где он нагревается дымовыми газамидо 400 - ЬОО С. Подогретый материал направляется в нагревательные элементы, в которыхконтактирует с верхними концами тепловыхтрубок, нагреваясь до заданных температур 21.Недостаток трубчатой печи - неравномерность подогрева термически нестабильных жидкостей, и отсутствие выравнивания температурного режима в зоне теплосъема при неравномерности тепловыделения источника нагрева.Цель изобретения - интенсификация теплообмена при подогреве термически нестабильныхжидкостей.Цель достигается тем, что в предложеннойтрубчатой печи каждая тепловая труба, установ,ленная вертикально, снабжена в верхней частивнутренней заглушенной сверху коаксиальнойтрубой, и каждый нагревательный элементвыполнен в виде двух коаксиальных труб соштуцерами для ввода и вывода жидкости, расположенными в верхней части, и размещен вкольцевом пространстве тепловой трубы.На чертеже изображена трубчатая печь в сечении,Трубчатая печь сопержит полый корпус 1,по оси которого размещен воэпуцшый кольн.71 3263вой канал 2. Воздухозаборные желюзи 3 размешены по периметру корпуса. В верхнейчасти печи расположен рекуператор 4 и дымо.вая труба 5. Топка 6 размещена на опоре 7и ограничена снизу перфорированным днишем8. Под днищем размещен смесительно-распре.делительный блок 9, связанный с вентилятором 10,Трубчатый змеевик 11 выполнен в виде нагревательных элементов с вертикально установ 10ленными тепловыми трубами 12. охватывающими элемент снаружи, и тепловыми трубами 3,закрепленными сверху и расположенными ко.аксиальйо в полости нагревательных элементовзмеевика 11. Каждый нагревательный элементтакже установлен вертикально и выполнен ввиде коаксиальных труб, снабженных в верхней части штуцерами для ввода и вывода нагреваемой жидкости,Тепловоспринимаюшие концы труб 12 помещены в топку с псевдоожиженным слоем 14,а теплопередаюшие концы выведены внутрьтеплообменной камеры 15. Изолированныйвоздуховод 16 предназначен для подачи воздуха в топку. 25Для удаления продуктов сгорания служаттруба 17 и каналы 18, установленные в воэдухосборнике, размешенном возле днища теплообменной камеры 15.Трубчатая печь работает следующим образом.Воздух прогоняют вентилятором 10 черезрекуператор 4 и по воздушному каналу 2 подают в смесительно.распределительный блок 9,где он тщательно перемешивается с газом ичерез перфорированное днище 8 попадает втопку б.Воспламененная газовоздушная смесь сгораетв псевдоожиженном слое 14, при этом твердыечастички кипящего слоя разогреваются до1200 - 1800 С и передают тепло горячим (тепловоспринимающим) копнам тепловых труб 12,Теплоноситель; находяшийся в нижней частитепловых труб, испаряется, отнимая от стенкитруб поступаюшее от псевдоожиженного слоятепло. Пары теплоносителя поднимаются в верхнюю часть тепловых труб 12, 13, конденсиру.ются на поверхностях, соприкасаюшихся с подогреваемым продуктом, передавая тепло, полученное в топке 6, циркулируюшему по змеевику 11 продукту с двух сторон,50Продукты сгорания выходят через дымовойканал и дымовую трубу 5. Встречный потоквоздуха отбирает тепло со стенок дымовогоканала. Другая часть продуктов сгорания поступает через канал 8 в полость камеры 15 и,омывая по пути пласзины рекуператора 4, ипопадает в дымовую трубу 5.Наличие "мягкого режима подогрева приводит к сушественному снижению К 11 Д уста. 4новки, поскольку температура в топке достигается 1800 С, а температура подогреваемогоопродукта не должна превышать 100 С, то значительная часть тепла не используется. Дляобеспечения рационального использования высокотемпературной части топочных газов иповышения КПД установки в целом предусмотрена двухступенчатая система подогрева подаваемого в топку воздуха.Дымовые газы омывающие снаружи поверх.ности рекуператора 4, нагревая его стенки довысокой температуры, обеспечивают предварительный нагрев, При дальнейшем движении покольцевому каналу 2 температура воздухаеше более повысится, поскольку отсутствуютпотери от нагретых поверхностей в окружаюшую средуВ результате этого продуктовый змеевик 11оказывается заключенным в,пространство,ограниченное стенками с более высокой температурой, чем рабочая температура самого змеевика 11, Следовательно тепловые потери отповерхностей змеевика 11 отсутствуют, хотятеплопередача на рабочие поверхности не можетотразиться на режиме подогрева продуктов,определяемым температурой конденсации пара.Высоконагретые топочные газы используютдля подогревания воздуха, подаваемого в топ.ку и заменяют ими футеровку, предупреждаюшую тепловые потери с поверхностей эмееви.ка 11,Формула изобретенияТрубчатая печь, содержащая топку, теплообменную камеру и размещенные в ней вертикаль. ные нагревательные элементы, снабженные штуцерами для ввода и вывода жидкости, и тепловыетрубы, отличаю шаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при подогреве термически нестабильных жидкостей, каждая тепловая труба, установленная вертикально, снабжена в верхней части внутренней, заглушенной сверху коаксиальной трубой и каждый нагревательный элемент выполнен в виде двух коаксиальных труб со штуцерами для ввода и вывода жидкости, расположенными в верхней их части, и размешен в кольце. вом пространстве тепловой трубы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе711326ПодписиНИИПИ Заказ Зб 09/21 Тираж ВЯ илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная