ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ
TUBE FURNACE

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья.
Известна трубчатая печь, включающая дымовую трубу и корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки (ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ», каталог «Трубчатые печи», Москва 2007 г.).
Недостатком известной печи является низкая эффективность работы конвективной камеры вследствие высоких скоростей пристеночных слоев уходящих дымовых газов, вызванных зазорами между футеровкой и крайними трубами конвективных змеевиков, расположенными в трубной решетке.
Известна трубчатая печь, включающая камеру радиации с горелками и змеевиком, а также конвективную камеру, в трубной решетке которой размещены трубы змеевика, при этом в кирпичной кладке стен конвективной камеры установлены пережимные уступы (Сборник научных трудов ГИПРОНЕФТЕМАШ, Трубчатые печи, Издательство «Химия» М., 1969 г., с.112).
Недостатком известной печи является невозможность блочного монтажа (сборки и разборки) трубного пучка, значительная трудоемкость возведения ступенчатой стенки конвективной камеры (футеровки), что не позволяет предусматривать в конвективных камерах трубчатых печей пережимных уступов, препятствующих исходу горячих продуктов сгорания мимо трубного пучка и оптимизирующих тем самым процесс теплоотдачи от газов к продукту.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы печи и снижение трудоемкости ремонтно-монтажных работ в печи.
Указанная задача решается тем, что в трубчатой печи, включающей корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвективными змеевиками, согласно изобретению, в промежутках между трубами конвекционного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках установлены продольные перегородки, выполненные в виде уголков, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка.
Размещение в промежутках между трубами конвекционного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках продольно расположенных перегородок, выполненных в виде уголков, боковые полки которых расположены внутри конвективного змеевика, позволяет минимизировать зазор между стенкой камеры конвекции и трубами конвективного змеевика, устранить проскок дымовых газов в пристеночном пространстве камеры конвекции, и как следствие, повысить теплоотдачу от дымовых газов к продукту и эффективность работы печи в целом, а также производить монтаж и демонтаж трубного пучка без разбора футеровки и корпуса печи, что снижает трудоемкость ремонтно-монтажных работ.
На фиг.1 показана трубчатая печь, общий вид, фиг.2 - объемный вид трубного пучка камеры конвекции.
Трубчатая печь состоит из корпуса 1, камеры радиации 2 с трубами радиантного змеевика 3, горелкой 4, подом 5 и футеровкой 6, камеры конвекции 7 с трубным пучком 8, образованным трубными решетками 9 с расположенными в них трубами конвективного змеевика 10 и продольными перегородками 11, выполненными в виде уголков, боковые полки которых направлены внутрь трубного пучка 8. Над камерой конвекции 7 установлена дымовая труба 12. В нижней своей части печь снабжена опорами 13.
Печь работает следующим образом.
Топливо, подаваемое в печь, сжигают в горелке 4, размещенной в камере радиации 2. Большая часть тепловой энергии, освобождаемой при сгорании топлива, в виде излучения и частично конвекции передается радиантному змеевику 3, оставшаяся часть в виде горячих дымовых газов поступает в камеру конвекции 7, где происходит прямое соприкосновение дымовых газов с трубами конвективного змеевика 10, при котором происходит передача ему тепла. При этом боковые полки продольных перегородок 11, расположенных между трубными решетками 9, исключают проскок дымовых газов в пристеночном пространстве камеры конвекции 7 и увеличивают турбулентность потока газов. Из камеры конвекции 7 продукты сгорания поступают в дымовую трубу 12 и отводятся в атмосферу.
Нагреваемый продукт, например обессоленная нефть, последовательно нагревается в конвективном 10, а затем в радиантном змеевике 3, и далее покидает печь по технологической линии (не показана).
При ремонте через верхнюю часть камеры конвекции производят демонтаж и монтаж трубного пучка 8.
Предлагаемое изобретение позволяет за счет размещения в промежутках между трубами конвекционного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках продольно расположенных перегородок, выполненных в виде уголков, боковые полки которых расположены внутри трубных пучков, исключить проскок пристеночных слоев дымовых газов в камере конвекции, и как следствие, повысить эффективность работы печи, а также производить монтаж и демонтаж трубного пучка без разбора футеровки и корпуса печи, что снижает трудоемкость ремонтно-монтажных работ.