ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к нефтяной, газовой, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована для нагрева технологических сред.
Известна ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ, включающая коробчатый корпус с теплоизоляцией, камеру конвекции с конвективнымип змеевиками и камеру радиации с радиантными змеевиками, и горелки, расположенные в поду печи. (Патент РФ №2315082, C10G 47/22, опуб. 20.01.2008 г.).
Недостатком является сложность выполнения монтажных и ремонтных работ выполнения монтажных и ремонтных работ при замене поврежденных участков радиантного змеевика или устранении повреждений на участке радиантного змеевика.
Известна ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ, включающая корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики печи, горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен спиралевидным и установлен вертикально в корпусе печи, корпус печи выполнен коробчатым, трубы радиантного змеевика размещены вдоль стен коробчатого корпуса. (Патент РФ №2402593, C10G 9/14, опубликован 27.10.12.2010 г., прототип).
Недостатком является сложность выполнения монтажных и ремонтных работ при замене поврежденных участков радиантного змеевика или устранении повреждений на участке радиантного змеевика.
Предлагаемое техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки, повышает надежность работы печи, сокращает сроки выполнения монтажных и ремонтных работ, удобно в обслуживании, например, осуществляя диагностику в виде контроля толщины стенок радиантного змеевика, а также облегчить выполнение монтажных и ремонтных работ, например, осуществляя замену поврежденных участков змеевика.
Поставленный технический результат достигаются тем, что Трубчатая печь включает в себя коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены радиантный и конвективный змеевики, горелки, установленные в поду печи, радиантный змеевик выполнен спиралевидным, прямоугольным и установлен горизонтально в коробчатом корпусе, при этом трубы радиантного змеевика размещены вдоль стен радиантной камеры, полностью закрывая стены, каждая торцевая стенка выполнена с проемами, в которых герметично установлены и закреплены съемные щиты с возможностью осуществления доступа к заданному участку радиантного змеевика, съемный щит снабжен креплением и герметизирующим уплотнителем, расположенным и закрепленным по внутреннему его периметру.
На фиг. 1 изображена Трубчатая печь, вид спереди, на фиг. 2 изображена Трубчатая печь, вид слева, на фиг. 3 изображен разрез А-А на фиг. 2.
Трубчатая печь коробчатого типа с верхним отводом дымовых газов (далее по тексту - «Печь») включает в себя коробчатый корпус с камерой радиации с боковыми 1 и торцевыми 2 футерованными стенами и радиантным змеевиком 3 и с камерой конвекции с футерованными стенами 4 и конвективным змеевиком 5, и подом 6, горелочные устройства 7 и обвязку 8 горелок, переходник 9, узел шибера 10 с приводом, дымовую трубу 11, блок автоматики КИПиА 12, систему лестниц 13 и площадок 14 для обслуживания, например, радиантных змеевиков 3, управления работой горелок 7, приборов КИПиА 12.
Также содержит топочную камеру, коллекторы подвода воздуха к горелкам.
Горелочные устройства 7 установлены в поду 6 печи, вдоль продольной ее оси.
Радиантный змеевик 3 представляет собой горизонтальный, прямоугольный, спиралевидный змеевик и выполнен из труб и отводов, например, из труб переменного сечения, постоянного сечения, герметично соединенных между собой отводами. Радиантный змеевик 3 расположен вдоль стен радиантной камеры, полностью закрывая стены: боковые 1 и торцевые 2 футерованные стены с возможностью полного их экранирования, обеспечивая максимальный теплосъем от факелов горелок 7 и минимальной металло- и материалоемкости печи.
Конвективный змеевик 5 выполнен из труб постоянного сечения, герметично соединенных между собой отводами.
Каждая торцевая футерованная стенка 2 выполнена с проемами, в которых герметично установлены и закреплены съемные щиты 15 с возможностью осуществления доступа к заданному участку радиантного змеевика.
Съемные щиты 15 расположены в два вертикальных ряда с возможностью осуществления доступа к радиантному змеевику 3 через открытые проемы в каждой торцевой футерованной стене 2, например, для осуществления приварки отводов Печи, расположенных в углах камеры радиации, измерения толщины стенок радиантного змеевика 3, замены поврежденного участка радиантного змеевика 3.
Выполнение каждого съемного щита 15 соответствует требованиям выполнения боковых 1 и торцевых 2 футерованных стенок, из тех же материалов и той же толщины, например, материала 09Г2С, толщиной 6 мм.
Размеры ширины, высоты и толщины съемного щита 15 определяют из условия доступа к заданным участкам радиантного змеевика 3, например, 120 см × 60 см × 6 мм, для осуществления сварных работ, монтажа и демонтажа элементов змеевика 3.
Количество съемных щитов 15 определяют из условия доступа к заданным участкам радиантного змеевика 3, например, каждый вертикальный ряд состоит из четырех съемных щитов 15 и соответственно, всего в двух вертикальных рядах восемь съемных щитов 15 в одной торцевой футерованной стенке 2.
Каждый съемный щит 15 снабжен герметизирующим уплотнителем 16, расположенным и закрепленным по внутреннему его периметру и креплением 17, посредством которого съемный щит 15 закрепляют в проеме торцевой футерованной стенки 2.
Герметизирующие уплотнение 16 представляет собой картон МКРКГ, который закреплен по внутреннему периметру съемного щита 15 посредством болтового соединения.
Крепление 17 представляет собой болтовое соединение.
Посредством блока автоматики КИПиА 12 осуществляют управление работой Печи.
Систему лестниц 13 и площадок 14 применяют для обслуживания, например, змеевиков 3 и 5, управления работой горелок 7, приборов КИПиА 12.
Печь работает следующим образом.
Исходное сырье, например, тяжелый нефтяной остаток, подают под давлением в трубы конвективных змеевиков 5. По мере движения потока сырья внутри конвективного 5 и радиантного 3 змеевиков происходит нагрев исходного сырья передачи тепла сжигания топлива в горел очных устройствах 7.
Дымовые газы после камеры радиации проходят последовательно камеру конвекции с футерованными стенами 4 и с конвективным змеевиком 5, переходник 9, узел шибера 10 с приводом, дымовую трубу 11 и эвакуируются в атмосферу.
Радиантный змеевик 3 расположен по всей площади боковых 1 и торцевых 2 футерованных стен камеры радиации, обеспечивая максимальный теплосъем от факелов горелок 7 и минимальной металло- и материалоемкости Печи за счет полного их экранирования тепла.
В случае выполнения монтажных и ремонтных работ, например, сварочных работ, снимают, например,
снимают заданный съемный щит 15 и через открытый проем в торцевой футерованной стене 2 осуществляют сварочные работы на заданном участке,
снимают одновременно все съемные щиты 15 и через все открытые проемы в торцевых футерованных стенах 2 осуществляют монтажные работы;
снимают последовательно по мере необходимости съемные щиты 15 и через открытые проемы в торцевых футерованных стенах 2 осуществляют демонтажные работы.
Таким образом, в процессе монтажа и эксплуатации Печи осуществляют сварочные работы, монтаж и демонтаж элементов радиантного змеевика 3, что позволяет сократить сроки и облегчить выполнение монтажных и ремонтных работ.
Также расположение радиантного змеевика 3 позволяет обеспечить полное экранирование боковых 1 и торцевых 2 футерованных стен камеры радиации на всю высоту, позволяя тем самым снизить габариты коробчатого корпуса Печи до наименьших размеров.
Пример конкретного выполнения.
Исходное сырье в виде углеводородов подают в трубы конвективных змеевиков 5, которое по мере движения потока углеводородов внутри змеевиков конвективного 5 и радиантного 3 поток углеводородов нагревается вследствие повышения его температуры.
Дымовые газы после камеры радиации проходят последовательно камеру конвекции с футерованными стенами 4 и с конвективным змеевиком 5, переходник 9, узел шибера 10 с приводом, дымовую трубу 11 и эвакуируют в атмосферу.
Радиантный змеевик 3 расположен по всей площади боковых 1 и торцевых 2 футерованных стен камеры радиации, обеспечивая максимальный теплосъем от факелов горелок 7 и минимальной металло- и материалоемкости Печи за счет полного их экранирования тепла.
В поду 6, вдоль продольной оси Печи установлены десять горелочных устройств 7, расположенных в один ряд с возможностью свободного вертикально-факельного сжигания комбинированного топлива.
Боковые 1 и торцевые 2 стены полностью закрыты экранирующим горизонтальным, прямоугольным, спиралевидным змеевиком 2.
Каждая торцевая стенка 2 выполнена с проемами, в которых герметично установлены съемные щиты 15, которые в каждой торцевой стенке 2 расположены в два вертикальных ряда по три съемных щита 15 в каждом ряду, и закреплены в проеме посредством шести болтов.
Каждый съемный щит 15 выполнен из материала 09Г2С, с размерами 120 см × 60 см × 6 мм и расположен с возможностью доступа к участкам радиантного змеевика 3, где посредством сварки соединены участки.
Герметизирующий уплотнитель 16 в виде картона МКРКГ закреплен по внутреннему периметру съемного щита 15 посредством восьми болтов.
В процессе работы Печи возникла негерметичность соединения в радиантном змеевике 3, которую необходимо устранить посредством ремонтных работ.
Для проведения ремонтных работ в виде сварочных работ предварительно снимают два верхних съемных щита 15 в двух вертикальных ряда в одной торцевой футерованной стенке 2, предварительно отвернув болты и отсоединив два верхних съемных щита 15 от торцевой футерованной стенки 2.
После чего через два открытых верхних проема осуществляют сварочные работы на негерметичном участке радиантного змеевика 3.
После ликвидации негерметичности в радиантном змеевике 3, два верхних съемных щита 15 устанавливают в двух верхних проема торцевой футерованной стенки 2 и герметично закрепляют в них посредством шести болтов.
Печь продолжила свою работу.
Предлагаемая конструкция повышает надежность работы Печи, сокращает сроки выполнения монтажных и ремонтных работ, удобна в обслуживании, например, осуществляя диагностику в виде контроля толщины стенок змеевика, а также облегчить выполнение ремонтных работ, например, осуществляя замену поврежденных участков змеевика.
Также позволяет снизить размер камеры радиации на величину длин торцевых стен. Относительная металлоемкость корпуса при этом снижается в аналогичной пропорции.
Особенностью предлагаемой конструкции является наличие проемов, в которых установлены съемные щиты для доступа в проблемные зоны радиантного змеевика, в углах печи, так как доступ, например, для сварки, в этих местах затруднен.