Трубчатая печь
Патент 711326
Авторы
Трубчатая печь
Иллюстрации
Реферат
Сан>з Совете к их
Социалистических
Республик 711326 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.05.76 (2l ) 2365395/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 25.01.79. Бюллетень Ж3
Дата опубликования описания 25.01.80
{51) M. Кл.
Е 27 В 5/00
С 10 G 9/20
Ьеударстввийъг((квнитвт
СССР ве ааааа изебрвтеиий и етирытий (53) Уд К 66.041.
454 (088.8) {72) Авторы изобретения
Г. К, Гамаюнов, В. M. Седелкин и В, К. Панкратов (7!) Заявитель (54) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ
Изобретение относится к технике подогрев, жидких и газообразных сред и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и химической промышленности, особенно для нагрева термически нестабильных жидкостей.
Известна трубчатая печь, обеспечивающая нагрев жидких и газообразных продуктов, содержащая топку, радиантную и конвективную камеры, внутри которых расположен трубчатый продуктовый змеевик, воспринимающий тепло продуктов сгорания топлива (1J..
Наиболее близким техническим решением является трубчатая печь, содержащая топку и теплообменную камеру, в которой нагревательные элементы выполнены в виде вертикально установленных цилиндров с охлаждающими стенками и тепловыми трубками, верхний конец которых расположен в полости цилиндра, а нижний в камере радиации. Тепловые трубы заполнены неорганическими слоями. Га-! зообраэный материал подают в конвективную камеру, где он нагревается дымовыми газами до 400 — 600 С. Подогретый материал направляется в нагревательные элементы, в которых контактирует с верхними концами тепловых трубок, нагреваясь до заданных температур (2J.
Недостаток трубчатой печи — неравномерность подогрева термически нестабильных жидкостей, и отсутствие выравнивания температурного режима в зоне теплосъема при неравномерности тепловыделения источника нагрева.
Цель изобретения — интенсификация теплообмена при подогреве термически нестабильных
1О жидкостей.
Цель достигается тем, что в предложенной трубчатой печи каждая тепловая труба, установленная вертикально, снабжена в верхней части внутренней заглушенной сверху коаксиальной трубой, и каждый нагревательный элемент выполнен в виде двух коаксиальных труб со штуцерами для ввода и вывода жидкости, рас. положенными в верхней части, и размещен в кольцевом пространстве тепловой трубы.
На чертеже изображена трубчатая печь в сечении.
Трубчатая печь сопержит полый корпус 1, по оси которого размешен воэпуцшый кольп.
711326 з вой канал 2. Воздухозаборные желюзи 3 размешены по периметру корпуса. В верхней части печи расположен рекуператор 4 и дымовая труба 5. Топка б размещена на опоре 7 и ограничена снизу перфорированным днишем
8. Под днищем размещен смесительно-распределительный блок 9, связанный с вентилятором 10.
Трубчатый змеевик 11 выполнен в виде нагревательных элементов с вертикально установ- I 0 ленными тепловыми трубами 12. охватывающими элемент снаружи, и тепловыми трубами !3, закрепленными сверху и расположенными коаксиальйо в полости нагревательных элементов змеевика 11. Каждый нагревательный элемент также установлен вертикально и выполнен в виде коаксиальных труб, снабженных в верхней части штуцерами для ввода и вывода нагреваемой жидкости.
Тепловоспринимаюшие концы труб 12 помещены в топку с псевдоожиженным слоем 14, а теплопередаюшие концы выведены внутрь теплообменной камеры 15. Изолированный воздуховод 16 предназначен для подачи воздуха в топку. 25
Для удаления продуктов сгорания служат труба 17 и каналы 18, установленные в воэдухосборнике, размешенном возле днища теплообменной камеры 15.
Трубчатая печь работает следующим образом.
Воздух прогоняют вентилятором 10 через рекуператор 4 и по воздушному каналу 2 подают в смесительно-распределительный блок 9, где он тщательно перемешивается с газом и через перфорированное днище 8 попадает в топку 6.
Воспламененная гаэовоздушная смесь сгорает в псевдоожиженном слое 14, при этом твердые частички кипяшего слоя разогреваются до
1200 — 1800 С и передают тепло горячим (тепло- 40 воспринимающим) концам тепловых труб 12.
Теплоноситель; находяшийся в нижней части тепловых труб, испаряется, отнимая от стенки труб поступаюшее от псевдоожнженного слоя тепло. Пары теплоносителя поднимаются в верх- 45 нюю часть тепловых труб 12, 13, конденсируются на поверхностях, соприкасаюшихся с подогреваемым продуктом, передавая тепло, по лученное в топке 6, циркулируюшему по змеевику 11 продукту с двух сторон.
Продукты сгорания выходят через дымовой канал и дымовую трубу 5. Встречный поток воздуха отбирает тепло со стенок дымового канала. другая часть продуктов сгорания поступает через канал IS в полость камеры 15 и, омывая по пути плас1ины рекуператора 4, и попадает в дымовую трубу 5.
Наличие "мягкого режима подогрева приводит к сушественному снижению KIJII уста4 новки, поскольку температура в топке достигается 1800 С, а температура подогреваемого о продукта не должна превышать 100 С, то значительная часть тепла не используется. Зля обеспечения рационального использования высокотемпературной части топочных газов и повышения КПД установки в целом предусмот рена двухступенчатая система подогрева подаваемого в топку воздуха. дымовые газы омывающие снаружи поверхности рекуператора 4, нагревая его стенки до высокой температуры, обеспечивают предварительный нагрев. При дальнейшем движении по кольцевому каналу 2 температура воздуха еше более повысится, поскольку отсутствуют потери от нагретых поверхностей в окружаюшую среду.
В результате этого продуктовый змеевик 11 оказывается заключенным в,пространство, ограниченное стенками с более высокой температурой, чем рабочая температура самого змеевика 11. Следовательно тепловые потери от поверхностей змеевика 11 отсутствуют, хотя теплопередача на рабочие поверхности не может отразиться на режиме подогрева продуктов, определяемым температурой конденсации пара.
Высоконагретые топочные газы используют для подогревания воздуха, подаваемого в топку и заменяют ими футеровку, предупреждаюшую тепловые потери с поверхностей змеевика 11.
Формула изобретения
Трубчатая печь, содержащая топку, теплообменную камеру и размещенные в ней вертикальные нагревательные элементы, снабженные штуцерами для ввода и вывода жидкости, и тепловыетрубы, отличаю шаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при подогреве термически нестабильных жидкостей, каждая тепловая труба, установленная вертикально, снабжена в верхней части внутренней, заглушенной сверху коаксиальной трубой и каждый нагревательный элемент выполнен в виде двух коаксиальных труб со штуцерами для ввода и вывода жидкости, расположенными в верхней их части, и размешен в кольцевом пространстве тепловой трубы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!. Бахшиян Ц. А. Трубчатые печи, М., ГОСИНТИ, 1960.
2. Авторское свидетельство И СР N 435433, кл.. F 27 В 5/00, 1970.