Трубчатая печь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(22) 19.03,46 28.02. интенсификации теплообмена и увел ы радиантных труб,елок выполнены с пе ения срока с азовые сопла ечен ыходнымении г зон яют по о Н,) (57) ТРУЬЧАкого сырья лощад 1 ходных азовых опл все стенымовых из ающ горелок Н; -двухсветныи э иж- ень чающей 1 -того греваемь срезом, излу ост ми середины панел нотипных уннельны щ а я с д мног горелок, о т тем, что, с а ль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 84(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторскийинститут по разработке газопромыслового оборудования(56) Авторское свидетельство СССРУ 932171, кл. Р. 27 В 17/00, 02.04.80Трубчатые печи, М,: ЦИНТИхимнефтемаш, 1973, с. 17-18,ТАЯ ПЕЧЬ для нагрева верхним выходом дытопки, включающая ан радиантного змеевиьй излучающими стенами, ескольких сплошных рягазовых инжекционных енным по высоте излучающеи стень ем, причем площадь сельных рядов горелокледующей формуле: горизонтального ряда г сота расположения под горелок,общая высота излучающейстенки.Изобретение относится к трубчатымпечам, используемым в нефте- и газо-,перерабатывающей, а также в нефтехимической промышленности для нагреважидких технологических сред.Цель изобретения - интенсификациятеплообмена и увеличение срока службы радиантных труб.На чертеже показана трубчатаяпечь, общий вид.В радиантной камере 1 и расположенной над ней конвективной камере 2размещены трубы сырьевого змеевика,Свод и под радиантной камеры заэкранированы. Для обогрева радиантныхтруб служат газовые инжскционныемноготуннельные горелки 3, скомпонованные в излучающие стены топки.Основной тепловоспринимающей поверхностью в радиантной камере являетсядвухсветный двухрядный экран 4, размещенный в вертикальной плоскостисимметрии топки. Кроме сырьевогозмеевика наверху конвективной камерыразмещен рекуперативный подогреватель 5 топливного газа. Рекуперативный подогрев воздуха, подаваемогона горение, осуществляется в пластинчатом воздухоподогревателе 6, сек.ции которого размещены над проемамив своде печи и байпасно (по дымовымгазам) подключены к дымовой трубе,установленной на каркасе печи. Воздух к горелкам подается низконапорными осевыми вентиляторами 7,Газовые сопла горизонтальных рядов горелок выполнены с переменнымпо высоте излучающей стены выходнымсечением. Площадь сечений определена по формуле где Г; - суммарная площадь выходных1сечений газовых сопел-того горизонтального ряда горелок, Г . - суммарная площадь выходных сечений газовых сопел всех горелок излучающей стены; й, - высота расположения над нижним срезом излучающей стены середины панелей 1 -того ряда горелок, Нс - общая высота излучающей стены.Трубчатая печь работает следующим образом.Подогретый в рекуперативном подогревателе топливный газ поступает к излучающим панельным горелкам, в 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 которых инжектирует подаваемый на горелке подогретый воздух. Газовоздушная смесь состава, близкого к стехиометрическому, образуется лишь в туннелях излучающих панелей горелок, где она полностью сгорает. Тепло сжигаемого топливного газа передается, в основном, посредством теплового излучения к радиантным трубам. Благодаря тому, что выходные сечения газовых сопел рядов горелок выполнены различными, в соответствии с предложенной зависимостью, различен также и расход топлива по рядам горелок при равном давлении топливного газа по коллекторам. За счет этого различна также интенсивность теплового излучения рядов панельных горелок по высоте излучающей стены, а также начальный импульс потока дымовых газов, выходящих из туннелей, По сравнению с традиционной, равномерной, нагрузкой рядов панельных горелок, при которой теплонапряжения средних труб двухсветного экрана были выше, чем нижних и верхних труб этого же экрана, а также подовых труб, рекомендованное соотношение выходных сечений сопел и распределение интенсивности теплового излучения горелок позволяет ориентированно на 77. повысить равномерность обогрева радиантных труб, За счет повышения интенсивности теплового излучения горелок нижнего и верхнего рядов и снижения интенсивности излучения горелок средних рядов повышается поверхностная плотность тепловых потоков, воспринимаемых верхними и нижними трубами двухсветного экрана 4 и подовыми трубами, и достигаются величины, характерные для средних труб двухсветного экрана. Перераспределение расхода топлива и увеличение его расхода на нижние и верхние ряды инжекционных горелок приводит к увеличению массовых скоростей потоков дымовых газов в верхней и особенно нижней частях топки. Это способствует повышению изотермичности топочного объема и интенсификации лучистой и конвективной сосФ тавляющих теплоотдачи дымовых газов к радиантным трубам. Кроме того, перемещение максимума тепловыделения ближе к поду топки позволяет увеличить также время пребывания дымовых газов в топке и более полно использовать их тепло.Наряду с интенсификацией теплообмена использование изобретения позволяет повысить срок службы радиантных труб, благодаря выравниванию их теплонапряжений и следовательно температур.Передав часть тепла радиантным трубам, дымовые газы поступают в конвективную камеру 2, где охлаждаются, передавая тепло сырью, проходящему через конвективную секцию змеевика. Дальнейшее охлаждение дымовых газов происходит в рекуперативных поверхностях нагрева подогревателя 5 топливного газа и пластинчатого воздухоподогревателя 6.Установленные перед секциями воздухоподогревателей осевые вентиляторы 7 предназначены для компенсации уменьшения самотяги дымовой трубы в летнее время.Приведенная зависимость применима для наиболее распространенных конструкций трубчатых печей с панельными горелками, у которых высота излучающей стены постоянна и составляет около 607 от высоты противолежащего ей трубного экрана.Особенности конструкции излучающих стен можно показать на примере печи типа ГБ 2 теплопроизводительностью 7 МВт. Число горелок панельных беспламенных типа ГБП, устанавливаемых на одной иэ излучающих стен печи, равно п =50, по 10 шт, в каждомгоризонтальном ряду. Предварительноопределено расчетное выходное сечение газового сопла горелок Г=7,065 мм ( др =3 мм).Тогда суммарная площадь выходныхсечений газовых сопел всех горелокэлучающеи стены1 О =50 7,065 й 353 мм .Общая высота излучающей стенысоставляет Н =2,5 м, а высота расположения над нижним срезом излучаю.щей стены середин панелей первого,15 второго, третьего, четвертого и пятого рядов горелок составляет соответственно: И, =0,25 м, Н, =0,75 м;М =1,25 м, Н=1,75 м; Н =2,25 м.Определенные по формуле отиоси 2 О тельные значения суммарных площадейвыходных сечений газовых сопел спервого по пятый ряпы горелок прибли.г,зительно составят; - - 0,375;:0,1991 р =0,111, - 0,111; - .= Оф 199Учитывая, что в каждом ряду подесять горелок и, что суммарная площадь Г =353 мм, можно определитьЗО диаметры калиброванных газовых сопел,устанавливаемых в каждом ряду 3,Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 4831 Государственногоделам изобретенийМосква, Ж, Ра комитета СССРоткрытийшская наб д.4/