RU2614154C1

RU2614154C1 - Tube furnace

Info

Publication number: RU2614154C1
Application number: RU2016112234A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валерьевич Кузнецов; Марат Нуриевич Ягудин; Эльшад Гумерович Теляшев; Ильдар Рашидович Хайрудинов
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-03-23

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to a tube furnace used for oil feed stock heating. The furnace comprises a housing with lining, a radiation chamber with a radiant coil and burners, a convection chamber with tube bundle comprising tube sheets with located in them convection coils, wherein in spacings between tubes of the convection coil and wall lining of the convection chamber in the tube sheets the longitudinal partitions are installed; the partitions are made in form of self-locking hollow tubular elements installed with possibility of free rotation around horizontal support rods secured in tube sheets.

EFFECT: increased efficiency of the furnace operation due to simple design and self-locking of the partitions during installation and dismounting of the tube bundle with sheets in installation and work positions.

4 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 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.).Known tube furnace, including a chimney and a housing with convection and radiation chambers, which are convective and radiant coils and burners (JSC "VNIINEFTEMASH" catalog "Tube furnaces", Moscow 2007).

Недостатком известной печи является низкая эффективность работы конвективной камеры вследствие высоких скоростей пристеночных слоев уходящих дымовых газов.A disadvantage of the known furnace is the low efficiency of the convection chamber due to the high speeds of the wall layers of the flue gases.

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).A tube furnace is known, including a radiation chamber with burners and a coil, as well as a convection chamber, in the tube sheet of which pipes of the coil are placed, pinch ledges are installed in the brickwork of the walls of the convection chamber (Collection of scientific papers GIPRONEFTEMASH, Tube furnaces, Chemistry Publishing House M ., 1969, p. 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.A disadvantage of the known furnace is the impossibility of block installation (assembly and disassembly) of the tube bundle, the considerable complexity of erecting a stepped wall of the convective chamber (lining), which does not allow pinch ledges in the convection chambers of the tube furnaces to prevent the outcome of hot combustion products past the tube bundle and thereby optimizing heat transfer process from gases to product.

Наиболее близкой 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 расположенными в них конвекционными змеевиками, в промежутках между трубами конвекционного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках установлены продольные перегородки, выполненные в виде уголков, боковые полки которых направлены внутрь трубного пучка (Патент РФ №2455340, опубл. 10.07.2012 г., МПК C10G 9/20).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 convection coils located in them, in between the convection pipes the coil and the lining of the wall of the convection chamber on the tube sheets have longitudinal partitions made in the form of corners, the side shelves of which are directed inside the tube bundle ka (RF Patent No. 2455340, published on July 10, 2012, IPC C10G 9/20).

Недостатком известной печи является снижение эффективности, вызванное сложностью конструкции и значительной трудоемкостью изготовления, монтажа и демонтажа трубного пучка с решетками, фиксации продольных перегородок в монтажном и рабочем положениях.A disadvantage of the known furnace is the decrease in efficiency caused by the complexity of the design and the considerable complexity of the manufacture, installation and dismantling of the tube bundle with grids, fixing the longitudinal partitions in the mounting and operating positions.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы печи, связанное с уменьшением стоимости изготовления и трудоемкости ремонтно-монтажных работ за счет простоты конструкции и самофиксации перегородок при монтаже и демонтаже трубного пучка с решетками в монтажном и рабочем положениях.The objective of the invention is to increase the efficiency of the furnace associated with a decrease in the cost of manufacture and the complexity of repair and installation work due to the simplicity of design and self-fixing of partitions during installation and dismantling of the tube bundle with gratings in the mounting and operating positions.

Указанная задача решается предлагаемой конструкцией 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 конвекционными змеевиками, при этом в промежутках между трубами конвекционного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках установлены продольные перегородки, в которой согласно изобретению перегородки выполнены в виде самофиксирующихся полых трубчатых элементов, установленных с возможностью свободного поворота вокруг горизонтальных опорных стержней, укрепленных на трубных решетках.This problem is solved by the proposed design of 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 convection coils located in them, while in the gaps between the tubes of the convection coil and the lining of the chamber wall convection on the tube sheets installed longitudinal partitions, in which according to the invention the partitions are made in the form of self-locking hollow tubular elements, installed s to be freely rotatable about horizontal support bars fixed to tubesheets.

На фиг. 1 показана трубчатая печь, общий вид; фиг. 2 - изображение монтажного положения самофиксирующихся полых трубчатых элементов; фиг. 3 - изображение рабочего положения самофиксирующихся полых трубчатых элементов; фиг. 4 - объемный вид трубной решетки с горизонтально расположенными трубными змеевиками с перегородками в монтажном положении.In FIG. 1 shows a tube furnace, a general view; FIG. 2 is a view of the mounting position of self-locking hollow tubular elements; FIG. 3 - image of the working position of the self-locking hollow tubular elements; FIG. 4 is a three-dimensional view of a tube sheet with horizontally arranged tube coils with partitions in the mounting position.

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 самофиксирующихся полых трубчатых элементов, свободно опирающихся на горизонтальные опорные стержни 12, закрепленные на решетках 9.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 self-locking hollow tubular elements, freely supported on horizontal support rods 12, mounted on gratings 9.

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. При рабочем состоянии печи полые трубчатые перегородки, свободно опирающиеся на оси 12, отжимаются стенкой камеры конвекции, эксцентрично разворачиваясь на этой оси, и таким образом самоустанавливаются в рабочем положении, исключая проскок дымовых газов в пристеночном пространстве камеры конвекции 7 и увеличивая тем самым теплосъем.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 fuel combustion by radiation and partially convection is transferred to the radiant coil 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. When the furnace is in working condition, the hollow tubular partitions, which are freely supported on the axis 12, are squeezed by the wall of the convection chamber, turning eccentrically on this axis, and thus are self-installing in the working position, eliminating the leakage of flue gases in the wall space of the convection chamber 7 and thereby increasing heat removal.

Продукты сгорания проходят по межтрубному пространству, отдавая тепло продукту в трубах змеевика. При этом продукты сгорания огибают перегородки, которые служат для них препятствием.Combustion products pass through the annulus, giving off heat to the product in the pipes of the coil. In this case, the products of combustion go around the partitions, which serve as an obstacle for them.

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).From the convection chamber 7, the combustion products enter a chimney (not shown) and are discharged into the 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).

Демонтаж трубного пучка 8 осуществляется через верхнюю часть камеры конвекции. В монтажном положении полые трубчатые перегородки 13 самопроизвольно разворачиваются на осях крепления, выходя за габариты решеток.The dismantling of the tube bundle 8 is carried out through the upper part of the convection chamber. In the mounting position, the hollow tubular partitions 13 spontaneously unfold on the attachment axes, going beyond the dimensions of the gratings.

Таким образом, предлагаемое изобретение за счет простоты конструкции и самофиксации перегородок при монтаже и демонтаже трубного пучка с решетками в монтажном и рабочем положениях повышает эффективность работы печи, снижает стоимость изготовления и трудоемкость ремонтно-монтажных работ.Thus, the present invention due to the simplicity of design and self-fixing of partitions during installation and dismantling of the tube bundle with gratings in the mounting and operating positions increases the efficiency of the furnace, reduces the manufacturing cost and the complexity of the repair and installation work.

Claims

A tube 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 convection coils located in them, while in the spaces between the pipes of the convection coil and the lining of the wall of the convection chamber on the tube sheets longitudinal partitions, characterized in that the partitions are made in the form of self-locking hollow tubular elements installed with the possibility of free rotation around horizontal ornyh bars fixed to the tube sheets.