ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель отнесется к конструкции трубчатой печи и может быть использована в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в частности, для нагрева нефтяных эмульсий и нефти.
Известна трубчатая печь вертикально-секционная, включающая радиантную камеру с настенными вертикальными радиантными трубами, разделенную сдвоенными рядами радиашных труб на секции, конвективные камеры, расположенные над соответствующими радиантными секциями, и подовые горелки (А.С. СССР №385996, МКИ C 10 G 9/20, oп. 14.06.1973 г.).
Однако эта печь имеет большие габаритные размеры и большую металлоемкость.
Известна конструкция трубчатой печи коробчатой формы с камерой радиации, в которой горизонтальные змеевики размещены на ее двух противоположных стенах, конвективной камерой, расположенной над камерой радиации, с подовым расположением горелок (Каталог «Трубчатые печи», ЦИНТИХимнефтемаш, М, 1977, с.14).
Конструкция данной печи имеет большие габаритные размеры и металлоемкость.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению является трубчатая печь, включающая корпус, образованный боковыми и торцевыми сторонами, основанием и крышей, в котором размещены радиантная камера с установленным в ней продуктовым змеевиком и размещенная над радиантной камерой конвективная камера, в которой установлен продуктовый змеевик,
выполненный из горизонтальных рядов труб, дымовые трубы и вентилятор, установленные на крыше печи, и расположенную в нижней части печи камеру сгорания с горелками (А.С. ССР №1118667, МКИ C 10 G 9/20, F 27 B 5/00, oп. 15.10.1984 г.).
Конструкция известной трубчатой печи также не обеспечивает компактности и характеризуется высокой удельной металлоемкостью. Кроме того, в перечисленных конструкциях печей имеет место значительная неравномерность распределения тепловых напряжений по периметру труб и их длине, что приводит к снижению надежности работы таких печей и не позволяет в полной мере использовать преимущества высокоэффективного радиационного теплообмена. В связи с этим средние тепловые напряжения радиационных труб не превышают 60 кВт/кв.м.
Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в уменьшении габаритных размеров печи и снижении удельной металлоемкости за счет повышения эффективности теплообмена в теплообменной камере и использования поверхности нагрева змеевика.
Поставленная задача решается следующим образом.
В трубчатой печи, включающей корпус прямоугольной формы, образованный боковыми и торцевыми сторонами, основанием и крышей, в котором заключена конвективная камера, продуктовый змеевик, выполненный из горизонтальных рядов труб, камеру сгорания с горелками, дымовые трубы и вентилятор, согласно заявляемому техническому решению, продуктовый змеевик выполнен двухрядным коробчатой формы, аналогичной форме корпуса, а трубы продуктового змеевика снабжены наружными поперечными ребрами, при этом камера сгорания размещена в основании печи, а дымовые трубы расположены со стороны торцевых стен корпуса печи.
Выполнение гфодуктового змеевика двухрядным, коробчатой формы, аналогичной форме корпуса, оснащение труб продуктового змеевика наружными поперечными ребрами, а также размещение камеры сгорания в основании печи, обеспечивает высокоинтенсивную рециркуляцию продуктов сгорания в конвективной камере и с расположением дымовых труб со стороны торцевых стен корпуса печи позволяет обеспечить выравнивание тепловых напряжений по поверхности нагрева, в результате чего сокращается необходимая длина змеевика и упрощается его конструкция, что обеспечивает повышение компактности конструкции печи и снижение ее удельной металлоемкости.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.
На фиг.1 показана трубчатая печь в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Корпус трубчатой печи образован боковыми 1, торцевыми 2 стенами, основанием 3 и крышей 4 и оснащен теплоизоляцией (не показано). Внутри корпуса размещена конвективная камера 5 с установленным в ней продуктовым змеевиком 6. Трубы продуктового змеевика 6 снабжены поперечными ребрами 7. В основании 3 корпуса печи, являющимся подом конвективной камеры, размещена камера сгорания 8 циклонного типа с подводом воздуха от радиального вентилятора 9. В торцевых стенах 2 корпуса печи выполнены газоотводящие каналы 10, в верхней части которых размещены дымовые трубы 11 прямоугольного сечения с утилизаторами 12 для подогрева топливного газа, а на крыше 4 прикреплены взрывные клапаны 13.
Трубчатая печь работает следующим образом.
Работа печи заключается в нагреве нефтяной эмульсии, проходящей по трубам продуктового змеевика 6, за счет тепла, отдаваемого
продуктами сгорания в конвективной камере 5, Продукты сгорания в виде плоской струи с высокой скоростью из камеры сгорания 8 поступают во внутреннее пространство конвективной камеры 5, где инжектируют уже охлажденные дымовые газы из нижних боковых зон камеры. Режим «мягкого» нагрева продукта в трубах продуктового змеевика 6 достигается путем создания достаточно равномерного поля по всему внутреннему объему конвективной камеры 5 за счет интенсивной рециркуляции продуктов сгорания и расположения оребренных труб змеевика 6 в два ряда по периметру камеры 5. Дымовые газы, нагрев продукт в змеевике 6, покидают печь через дымовые трубы 11.
При одинаковой тепловой мощности предлагаемая конструкция трубчатой печи позволяет снизить удельную металлоемкость на 15%-25% (в диапазоне тепловых мощностей 8-12 МВт) при существенном уменьшении габаритов изделия.