Трубчатая печь

)Ю (1 8667 зсЮ С 10 С 7 В 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт. по переработке газа(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 157751, кл. Р 27 В 5(00, 27.04.52.2.Авторское свидетельство СССР В 263063, кл. Г 27 В 5/00, 11.06,65.(54)(57) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ, включающаярадиантную и конвективную.камеры споверхностями нагрева и систему воздуховодов, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения надеаности работы печи за счет уменьшенияпрогара, низкотемпературной коррозиии отрыва труб конвективных поверхностей нагрева, трубы последних выполнены с увеличенными на входе и непрерывно уменьшающимися по ходу газовпоперечными шагами.1 1118Изобретение относится к устройству трубчатых печей, предназначенных для технологического нагрева жидких и газообразных теплоносителей на предприятиях нефтяной, нефтегазо 5 перерабатывающей, нефтехимической отраслей промышленности.Известна трубчатая печь, содержащая радиантную и конвективную камеры с поверхностями нагрева, выполненными в виде трубчатых змеевиков, Нагрев теплоносителей в печи осуществляется дымовыми газами, полученными в результате сгорания топлива. Топливо в печь подается через горелки, размещенные на боковых стенках радиантной камеры 1 .Известна также трубчатая печь, включающая радиантную и конвективную камеры с поверхностями нагрева, выполненными в виде трубчатых змеевиков, причем в конвективной камере расположены змеевик воэдухоподогревателя и продуктовый змеевик, вентиляторы, подающие воздух в трубчатый воздухоподогреватель, и систему воэдуховодов 21 .Однако известная трубчатая печь характеризуется недостаточной надежностью печи в целом вследствиеЗО прогара, низкотемпературной коррозии и отрыва труб конвективных поверхностей нагрева - продуктового змеевика и воздухоподогревателя. Причиной прогара труб является превышение наружной температуры стенок над температурой окалинообразования (450 С для конструкционных сталей и 730"С для стали Х 5 М, из которых изготавливаются трубы продуктовых змеевиков). Причиной низкотемпературной коррозии 4 О является превышение температуры точки росы водяных паров дымовых газов над температурой стенки и, как следствие, конденсация серной кислоты на конвективных трубах. Причиной от рыва труб является значительная неравномерность их температур (до 1,3-3,2 для воздухоподогревателей и до 1,5 для конвективной части про. дуктового змеевика), их большая50 длина (до 24 м) и, как следствие, значительная разность свободных тепловых удлинений (соответственно до 38 и 73 мм для воздухоподогревателя и конвективной части продукто вого змеевика)Цель изобретения - повышение надежности и эффективности печи за 667 2счет уменьшения прогара, низкотемпе ратурной коррозии и отрыва труб конвективных поверхностей нагрева,Поставленная цель достигается тем, что в трубчатой печи, включающей радиантную,и конвективную камеры с поверхностями нагрева и систему воздуховодов, конвективные поверхности нагрева выполнены с увеличенными на входе и непрерывно уменьшающиеся по ходу газов поперечными шагами труб.Изобретение позволяет при одинаковых входных температурах дымовых газов, воздуха и нагреваемого продукта снизить температуру стенок труб на входе дымовых газов, повысить на выходе и соответственно уменьшить не" равномерность температур стенок труб, поскольку с увеличением скорости омывающего трубу теплоносителя температура стенки трубы возрастает и наоборот при уменьшении скорости температура стенки снижается.На фиг. 1 приведена печь общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Трубчатая печь состоит из радиантной 1 и конвективной 2 камер. В конвективной камере печи расположены продуктовый конвективный змеевик 3 и воздухоподогреватель 4 с увеличенными на входе и непрерывно уменьшающимися по ходу газов поперечными шагами труб. Опускные воэдуховоды 5 и воздуховоды первичного 6 и вторичного 7 воздуха образуют раздающую систему воздуховодов. Печь имеет огнеупорную изоляцию 8. На крыше печи установлены дымовые трубы 9 и дутьевые вентиляторы 10, В нижней части печи установлены горелки 11. В радиантной каме" ре расположен радиантный продуктовый змеевик 12, Все элементы печи закреплены на каркасе.Печь работает следующим образом.Холодный воздух вентиляторами 10 подают в трубчатый воздухоподогрева" тель 4 где он нагревается и по систе ме воздуховодов 5-7 подается в радиантную камеру 1: первичный - через горелки 11 в корни факелов, вторичный - через перфорацию в изоляции 8, на факелы для регулирования их высоты. Теплоноситель, нагревшись в конвективном змеевике 3, подается в ра" диантный 12, где окончательно нагревается до необходимой температуры.Вводят нагреваемый теплоносительПоказатели Печь Известная Предлагаемая 20 20 890 890 510 на выходе 510 на входе в воздухоподогреватель 5 О 510 160 160 0,5 К 1 Щ печи 0,94 5714 3040 160 160 на выходе 204 204 Максимальная наружная температура стенок труб на входе дымовых газов в конвективный змеевик, С 760 725 Средняя температура труб конвективного змеевика,740 700 на выходе 523 575 Неравномерность средних температурконвективного змеевика 1,41 1,22 54,7 31,5 3 11 в печь через верхние трубы конвективного змеевика.Движение теплоносителя и дымовых газов противоточное. Дымовые газы, нагрев теплоноситель и воздух, покидают печь через дымовые трубы 9.Технические преимущества предлагаемой печи по сравнению с прототипом в том, что увеличение на входе и непрерывное уменьшение по ходу газов поНоминальная теплопроизводительность, Гкал/ч Температура дымовых газов, С на входе в коивективную частьпродуктового змеевика на выходе (уходящие газы) Расход условного топлива,кг.у.т/ч Температура продукта(керосина), Сна входе в конвективную частьзмеевика на входе дымовых газов Разность тепловых удлинений трубконвективного змеевика, мм 18667 4перечных шагов труб приводит к выравниванию температур стенок труб таким образом, что на входе дымовыхгазов они снижаются до температурыниже температуры окалинообразования,а на выходе - увеличиваются до темпе"ратуры выше температуры точки росы дымовых газов.В таблице даны технические показатели работы этих печей.1118667 Показ ат ели Изв естная 20 20 370 370 420 470 108 125 5,5 2 ф 1 323 365 117 133 на выходе 2,84 3,12 23 30 Температура воздуха, Сд на входе в воздухоподогревательна выходе Максимальная наружная температурастенок труб воздухоподогревателя навходе дымовых газов, С Минимальная наружная температурастенок труб воздухоподогревателя наовыходе дымовых газов, С Скорость коррозии, г/м ч Средняя температура труб воздухоподогревателя, С на входе дымовых газов Неравномерность средних температур Разность тепловых удлинений трубвоздухоподогревателей, мм Продолжение таблищы Печь . Предлагаемая, Ж, Раушская наб. филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 аказ 7372/19 ПодписноеВНИИПИ Госуда ССР по делам и 113035, Москва , д.4/5