RU2505583C1 - Tube furnace - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention is referred to tube furnace which includes housing with lining, radiation chamber with radiant coil and burners, convection chamber with tube bundle consisting of tube sheets with convective coils located in them, longitudinal baffles made as angles and installed in the gaps between the tubes of convective coil and convection chamber wall lining on tube sheets, at that their side flanges are directed inside the tube bundle. Longitudinal baffles are interconnected by the common axis and can be turned around their horizontal axis with their hold position locking.

EFFECT: increasing efficiency of the furnace operation due to exclusion of flue gas slippage along walls of convection chamber.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья.The invention relates to the field of oil refining and petrochemicals, in particular to tubular furnaces for heating petroleum feeds.

Известна трубчатая печь, включающая корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, при этом корпус конвекционной камеры выполнен в виде ступенчатой стенки (Сборник научных трудов ГИПРОНЕФТЕМАШ. Трубчатые печи. Издательство «Химия» М., 1969 г., с.112).Known tube furnace, including a housing with convection and radiation chambers, which are convective and radiant coils and burners installed in the hearth of the furnace, while the body of the convection chamber is made in the form of a stepped wall (Collection of scientific papers GIPRONEFTEMASH. Tubular furnaces. Chemistry Publishing House. M., 1969, p.112).

Недостатком известной печи является невозможность блочного монтажа (сборки и разборки) трубного пучка и значительная трудоемкость ремонтно-монтажных работ при ремонте трубной решетки с расположенными в ней горизонтальными трубными змеевиками.A disadvantage of the known furnace is the impossibility of block installation (assembly and disassembly) of the tube bundle and the significant complexity of the repair and installation work when repairing the tube sheet with horizontal pipe coils located in it.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является трубчатая печь, включающая корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенным в них конвективным змеевиком, в промежутках между трубами конвективного 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 (Патент РФ №2455340, C10G 9/20, оп. 10.07.2012, БИ №19).The closest to the claimed object in technical essence and the achieved result is a tubular furnace, including a housing with a lining, a radiation chamber with a radiant coil and burners, a convection chamber with a tube bundle consisting of tube sheets with a convective coil located in them, in between the convection pipes the coil and the lining of the convection chamber wall on the tube sheets have longitudinal partitions made in the form of corners, while their side shelves are directed inside the tube bundle (RF patent No. 2455340, C10G 9/20, op. 10.07.2012, BI No. 19).

К недостатку известной печи относится снижение эффективности ее работы, вызванное уносом пристеночных слоев уходящих дымовых газов через зазор между продольными перегородками, установленными на трубных решетках, и футеровкой стенки камеры конвекции, необходимый для монтажа трубного пучка.A disadvantage of the known furnace is the decrease in the efficiency of its operation caused by the ablation of the wall layers of flue gases through the gap between the longitudinal partitions mounted on the tube sheets and the lining of the convection chamber wall, which is necessary for the installation of the tube bundle.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение коэффициента полезного действия печи за счет полного устранения пристеночного эффекта проскока дымовых газов мимо трубного пучка.The objective of the invention is to increase the efficiency of the furnace due to the complete elimination of the near-wall effect of the leakage of flue gases past the tube bundle.

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, продольные перегородки, выполненные в виде уголков и расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка, согласно изобретению продольные перегородки связаны между собой общей осью и выполнены с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси с фиксацией их положения.This problem is solved in that in a tubular furnace, including a housing with a lining, a radiation chamber with a radiant coil and burners, a convection chamber with a tube bundle consisting of tube sheets with convective coils located in them, longitudinal partitions made in the form of corners and located in gaps between the pipes of the convection coil and the lining of the wall of the convection chamber on the tube sheets, while their side flanges are directed inside the tube bundle, according to the invention, the longitudinal partitions are connected m waiting a common axis and are rotatable around its horizontal axis with their latching position.

Целесообразно фиксацию определенного положения продольных перегородок осуществлять при помощи клина или эксцентрика.It is advisable to fix a certain position of the longitudinal partitions using a wedge or an eccentric.

Возможность поворота продольных перегородок, выполненных в виде уголков, размещенных на трубных решетках в промежутках между крайними трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции, позволяет исключить пристеночный унос дымовых газов и, как следствие, повысить эффективность работы последней.The ability to rotate longitudinal partitions made in the form of angles placed on tube sheets in the gaps between the extreme pipes of the convective coil and the lining of the convection chamber wall eliminates the wall entrainment of flue gases and, as a result, increases the efficiency of the latter.

На фиг.1 показана трубчатая печь, общий вид; фиг.2 - объемный вид трубной решетки с горизонтально расположенными трубными змеевиками.Figure 1 shows a tube furnace, a General view; figure 2 is a three-dimensional view of the tube sheet with horizontally arranged tube coils.

Трубчатая печь состоит из корпуса 1, камеры радиации 2 с трубами радиантного змеевика 3, с 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, одна из полок которых направлена внутрь трубного пучка 8. Продольные перегородки 11 соседних секций между трубных решеток 9 камеры конвекции 7 жестко связаны между собой общей осью 12, а определенное их положение фиксируется с помощью клина 13.The tube furnace consists of a housing 1, a radiation chamber 2 with tubes of a radiant coil 3, with a burner 4, a hearth 5 and a lining 6, a convection chamber 7 with a tube bundle 8 formed by tube sheets 9 with convective coil tubes 10 and longitudinal partitions 11 located in them made in the form of corners, one of the shelves of which is directed inside the tube bundle 8. The longitudinal partitions 11 of adjacent sections between the tube sheets 9 of the convection chamber 7 are rigidly connected to each other by the common axis 12, and their certain position is fixed with the help of and 13.

Печь работает следующим образом.The furnace operates as follows.

Топливо, подаваемое в печь, сжигают в горелке 4, размещенной в камере радиации 2. Большая часть тепловой энергии, освобождаемой при сгорании топлива, излучением и частично конвекцией 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, в результате которого происходит передача ему тепла. Продольные перегородки 11 устанавливаются в двух основных положениях: в монтажном и в рабочем. В монтажном положении продольные перегородки 11 фиксируются так, чтобы их полки не выходили за габариты трубных решеток 9. В рабочем положении продольные перегородки 11 одной полкой прижимаются к футеровке 6, при этом другая ее полка совпадает с осью труб конвективного змеевика 10, что исключает проскок дымовых газов в пристеночном пространстве камеры конвекции 7 и увеличивается теплосъем. Продольные перегородки 11, являющиеся продолжением друг друга в соседних секциях между трубными решетками 9 камеры конвекции 7, поворачиваются синхронно (одновременно) благодаря жесткой связи друг с другом общей осью 12. Из камеры конвекции 7 продукты сгорания поступают в дымовую трубу (не показана) 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). В монтажном положении продольные перегородки 11 фиксируются клином 13 таким образом, чтобы их полки не выходили за габариты трубных решеток 9.The fuel supplied to the furnace is burned in a burner 4 located in the radiation chamber 2. Most of the thermal energy released by the combustion of the fuel is transmitted to the radiant coil by radiation and partially convection 3. The remaining part in the form of hot flue gases enters the convection chamber 7, where there is a direct contact of the flue gases with the pipes of the convective coil 10, as a result of which heat is transferred to it. Longitudinal partitions 11 are installed in two main positions: in the installation and in the work. In the mounting position, the longitudinal partitions 11 are fixed so that their shelves do not go beyond the dimensions of the tube sheets 9. In the working position, the longitudinal partitions 11 are pressed against the lining 6 with one shelf, while the other shelf coincides with the axis of the pipes of the convective coil 10, which eliminates the breakthrough of smoke gases in the wall space of the convection chamber 7 and the heat removal increases. The longitudinal partitions 11, which are a continuation of each other in adjacent sections between the tube sheets 9 of the convection chamber 7, rotate synchronously (simultaneously) due to the rigid connection with each other by the common axis 12. From the convection chamber 7, the combustion products enter the chimney (not shown) and are discharged in atmosphere. The heated product, for example desalted oil, is sequentially heated in convective 10, and then in the radiant coil 3 and then leaves the furnace through a production line (not shown). In the mounting position, the longitudinal partitions 11 are fixed by the wedge 13 so that their shelves do not go beyond the dimensions of the tube sheets 9.

Демонтаж трубного пучка 8 осуществляется через верхнюю часть камеры конвекции 7. При этом вынимаются клинья 13, приобретают свободу поворота вокруг своей горизонтальной оси продольные перегородки 11, не препятствуя демонтажу трубного пучка 8.The dismantling of the tube bundle 8 is carried out through the upper part of the convection chamber 7. In this case, the wedges 13 are removed, and the longitudinal partitions 11 become free to rotate around their horizontal axis without interfering with the dismantling of the tube bundle 8.

Предлагаемое изобретение позволяет полностью исключить проскок дымовых газов вдоль стен камеры конвекции и, как следствие, повысить эффективность работы печи. При этом монтаж и демонтаж трубного пучка по сравнению с прототипом не усложняется.The present invention allows to completely eliminate the leakage of flue gases along the walls of the convection chamber and, as a result, increase the efficiency of the furnace. In this case, the installation and dismantling of the tube bundle in comparison with the prototype is not complicated.

Claims (2)

1. Трубчатая печь, включающая 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, продольные перегородки, выполненные в виде уголков и расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка, отличающаяся тем, что продольные перегородки связаны между собой общей осью и выполнены с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси с фиксацией их положения.1. A tubular furnace, including a housing with a lining, a radiation chamber with a radiant coil and burners, a convection chamber with a tube bundle consisting of tube sheets with convective coils located in them, longitudinal partitions made in the form of corners and located in the spaces between the pipes of the convective coil and lining the walls of the convection chamber on the tube sheets, while their side shelves are directed inside the tube bundle, characterized in that the longitudinal partitions are interconnected by a common axis and are made with the ability to rotate around its horizontal axis with fixing their position. 2. Трубчатая печь по п.1, отличающаяся тем, что фиксация определенного положения продольных перегородок может быть выполнена при помощи клина или эксцентрика. 2. The tube furnace according to claim 1, characterized in that the fixation of a certain position of the longitudinal partitions can be performed using a wedge or an eccentric.

Images