ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ
TUBE FURNACE

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья.
Известна вертикальная цилиндрическая трубчатая печь, включающая установленный на фундаменте корпус с дымовой трубой, в котором размещены камера конвекции с горизонтальными змеевиками и камера радиации с вертикальными змеевиками, обогреваемая горелками, расположенными в поду печи (А.с. №1491882, оп. 07.07.89, бюл. №25, МПК C10G 9/20). Особенностью изобретения является выполнение корпуса из продольных разъемных секций, закрепленных на фундаменте шарнирно с целью ускорения и упрощения ремонтно-монтажных работ.
Недостатком известной печи является значительная трудоемкость проведения ремонтно-монтажных работ, связанных с разборкой корпуса печи, демонтажем и монтажом футеровочного материала печи. Кроме того, использование вертикальных труб снижает кпд использования печи.
Известна трубчатая печь, включающая дымовую трубу и корпус с футеровкой, установленный на опорах, в котором размещен под с горелкой, конвективная камера с горизонтально расположенными трубными змеевиками и радиантная камера с трубными спирально-навитыми змеевиками. (ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ», каталог «Трубчатые печи», Москва 2007 г., стр.16).
Недостатком известной печи является то, что ремонтно-монтажные работы в ней проводят путем удаления дымовой трубы, конвективной камеры, крышки радиантной камеры и радиантного спирально-навитого змеевика, что является длительной и трудоемкой операцией.
Задачей изобретения является снижение длительности и трудоемкости ремонтно-монтажных работ в печи и, как следствие, повышение производительности работы печи.
Указанная задача решается тем, что в трубчатой печи, включающей корпус, установленный на опорах, в верхней части которого размещена дымовая труба, а в нижней - под с горелкой, над которым расположены конвективная камера с горизонтально расположенными трубными змеевиками и радиантная камера со спирально-навитым змеевиком, отличающаяся тем, что под печи выполнен разъемным в виде основания с отверстием для горелки, свободно размещенного на раздвижном кольце, которое жестко скреплено с опорным кольцом, размещенным на каркасе с кронштейнами, причем диаметр основания не более внутреннего диаметра опорного кольца.
Целесообразно раздвижное кольцо выполнить из двух полуколец.
Раздвижное кольцо может быть снабжено штырями, а опорное кольцо - ответными отверстиями для жесткой их фиксации.
Нижний конец змеевика, расположенного в конвективной камере, и верхний конец змеевика, расположенного в радиантной камере, могут быть связаны между собой разъемным соединительным элементом, размещенным вне корпуса трубчатой печи.
Выполнение пода печи разъемным и состоящим из трех отдельных элементов позволяет во время монтажа-демонтажа узлов камеры радиации разобрать под печи на рабочем месте, вытащить его из печи, а затем размонтировать и вытащить по отдельности спирально-навитые змеевики камеры радиации снизу и вертикальные змеевики камеры конвекции сверху.
На фиг.1 показана трубчатая печь, общий вид; на фиг.2 - разрез по поду печи и на фиг.3 - объемный вид отдельных элементов пода.
Трубчатая печь состоит из корпуса 1 с футеровкой 2, в котором размещен разъемный под 3, состоящий из основания 4, размещенного свободно на раздвижных полукольцах 5, которые жестко скреплены с опорным кольцом 6 посредством штырей 7, входящих в отверстия 8, выполненные в опорном кольце, расположенном на каркасе 9 с кронштейнами 10. В поду 3 установлена горелка 11, над подом 3 расположены радиантная камера 12 со спирально-навитыми змеевиками 13 и конвективная камера 14 с горизонтальными змеевиками 15. Нижний конец горизонтального трубного змеевика 15, расположенного в конвективной камере 14, и верхний конец трубного спирально-навитого змеевика 13, расположенного в радиантной камере 12, связаны между собой разъемной соединительной трубой-перекидкой 16, на которой установлена термопара 17. На корпусе 1 над конвективной камерой 14 установлена дымовая труба 18. В нижней своей части печь снабжена опорами 19.
Печь работает следующим образом.
Топливо, подаваемое в печь, сжигают в горелке 11, размещенной в поду 3 по центру вертикальной оси печи. Тепловая энергия, освобождаемая при сгорании топлива, из радиантной камеры 12 восходящим потоком поступает в конвективную камеру 14, омывая продуктовые змеевики 13 и 15, работая в режимах радиантной и конвективной теплоотдачи. Затем продукты сгорания из конвективной камеры 14 поступают в дымовую трубу 18 и отводятся в атмосферу. Нагреваемый продукт, например обессоленная нефть, подводится сверху в конвективный змеевик 15. Нагревшись в конвективном змеевике 15, он поступает в радиантный змеевик 13, где окончательно нагревается до необходимой температуры как излучением от продуктов сгорания, так и отражением от футеровки 2 и выходит из радиантного змеевика 13 далее по технологической линии (не показана). Термопара 17, установленная на разъемной перекидке 16, измеряет и регистрирует температуру продукта на переходе из конвективного змеевика в радиантный. Движение нагреваемого продукта и дымовых газов противоточное.
При ремонте демонтаж трубных горизонтально расположенных змеевиков 15 из конвективной камеры 14 производят через верх корпуса 1, а трубных спирально-навитых змеевиков 13 из радиантной камеры 12 - через низ корпуса, при этом сначала разъединяют перекидку 16, затем отсоединяют кронштейны 10 от опор 20, снимают каркас 9, вытаскивают из опорного кольца 6 раздвижные полукольца 5 и, сдвигая их навстречу друг к другу, вытаскивают наружу. После этого через отверстие опорного кольца 6 опускают вниз основание 4 с горелкой 11, предварительно освободив под от футеровки, и производят съем трубных спирально-навитых змеевиков 13 из радиантной камеры 12.
Монтаж трубных спирально-навитых змеевиков 13 в радиантную камеру 12 через низ корпуса в печь производят в обратной последовательности, при этом разъемную перекидку соединяют в последнюю очередь.
Предлагаемое изобретение позволяет упростить монтажные, ремонтные и профилактические работы, а именно: обеспечивает возможность отдельно вытаскивать конвективный змеевик из камеры конвекции вверх и радиантный спирально-навитой змеевик из радиантной камеры вниз. Кроме того, возможность монтажа и демонтажа узлов камер конвекции и радиации непосредственно на рабочем месте позволяет повысить производительности работы печи за счет снижения сроков текущих и капитальных ремонтов.