[發(fā)明專利]圓筒型管式加熱爐

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810384804.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108458477A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙日峰;楊軍衛(wèi);李鵬;王瑜;朱亞?wèn)|;李龍;馮永生;韓艷萍;肖家治;李國(guó)志;肖風(fēng)杰;王娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）;中國(guó)石油化工股份有限公司;青島實(shí)大才智科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F24H1/46
• 分類號(hào): F24H1/46;F24H9/18;F24H9/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李健;王亞男

本發(fā)明涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，公開(kāi)了一種圓筒型管式加熱爐，其中，所述管式加熱爐包括輻射室(10)、中間爐墻(20)、第一燃燒器(30)、第二燃燒器(40)和多個(gè)第一爐管(50)，多個(gè)第一爐管圍繞輻射室的周向排列在輻射室中，中間爐墻圍成封閉環(huán)形并位于輻射室的中部，第一燃燒器設(shè)置在中間爐墻所圍的空間內(nèi)，第二燃燒器設(shè)置在輻射室內(nèi)并位于中間爐墻和第一爐管之間，中間爐墻的高度低于第一爐管的高度。中間爐墻將輻射室內(nèi)分為沿高度方向的兩個(gè)供熱區(qū)，第一燃燒器主要加熱第一爐管的上部，第二燃燒器的主要加熱第一爐管的下部，有效降低了第一爐管的熱強(qiáng)度峰值，使得第一爐管沿高度方向的熱強(qiáng)度分布更為均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，具體地涉及圓筒型管式加熱爐。

背景技術(shù)

管式加熱爐是化工領(lǐng)域重要的加熱設(shè)備。如圖1所示，現(xiàn)有的圓筒型管式加熱爐為單級(jí)集中供熱方式，其中，圓筒型管式加熱爐通常包括對(duì)流室60和輻射室10，輻射室10內(nèi)設(shè)置有沿周向排列的垂直放置的第一爐管50以及沿圓周排列在輻射室內(nèi)的燃燒器F，燃燒器F的熱量通過(guò)輻射和對(duì)流的傳熱方式傳遞給四周的第一爐管50，以加熱第一爐管50內(nèi)的工藝介質(zhì)。但是，第一爐管50僅受單面火焰及煙氣的直接輻射，第一爐管50的平均熱強(qiáng)度較低(約為15-25kW/m²)，并且，由于燃燒器通常安裝在輻射室10的底部，熱量集中在輻射室10的底部釋放，導(dǎo)致輻射室10內(nèi)沿高度方向的熱強(qiáng)度分布極不均勻，具體的，輻射室10內(nèi)中下部的局部熱強(qiáng)度可達(dá)平均熱強(qiáng)度的2-4倍。如需提高平均熱強(qiáng)度，則需要增大燃燒器F的放熱量，這將導(dǎo)致輻射室10中下部的局部熱強(qiáng)度更高，引起第一爐管50中下部局部過(guò)熱，當(dāng)?shù)谝粻t管50中的工藝介質(zhì)為易結(jié)焦的類型或第一爐管50內(nèi)壓力較高時(shí)，極易導(dǎo)致第一爐管50局部結(jié)焦或爐管爆裂，嚴(yán)重影響管式加熱爐的運(yùn)行周期和操作安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的圓筒型管式加熱爐的輻射室內(nèi)爐管高度方向熱強(qiáng)度不均勻的問(wèn)題，提供一種圓筒型管式加熱爐，該管式加熱爐具有改善的熱強(qiáng)度分布。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種圓筒型管式加熱爐，其中，所述圓筒型管式加熱爐包括圓筒形的輻射室、中間爐墻、第一燃燒器、第二燃燒器和多個(gè)第一爐管，多個(gè)所述第一爐管圍繞所述輻射室的周向排列在所述輻射室中，所述中間爐墻圍成封閉環(huán)形并位于所述輻射室的中部，所述第一燃燒器設(shè)置在所述中間爐墻所圍的空間內(nèi)并通過(guò)所述中間爐墻隔熱，所述第二燃燒器設(shè)置在所述輻射室內(nèi)并位于所述中間爐墻和所述第一爐管之間，所述中間爐墻的高度低于所述第一爐管的高度。

優(yōu)選地，所述第一爐管沿豎直方向設(shè)置在所述輻射室中，所述第一爐管的長(zhǎng)度與所述輻射室的高度相當(dāng)，所述中間爐墻的高度不高于所述輻射室的高度的一半。

優(yōu)選地，所述第一燃燒器的熱負(fù)荷占所述管式加熱爐的發(fā)熱量的百分?jǐn)?shù)大于50％，所述第二燃燒器的熱負(fù)荷占所述管式加熱爐的發(fā)熱量的其余部分。

優(yōu)選地：所述管式加熱爐包括多個(gè)所述第一燃燒器，多個(gè)所述第一燃燒器沿所述中間爐墻的周向排布；并且/或者，所述管式加熱爐包括多個(gè)所述第二燃燒器，多個(gè)所述第二燃燒器沿所述中間爐墻的周向排布。

優(yōu)選地，所述第一燃燒器為圓形燃燒器并安裝在所述輻射室的底部，所述第二燃燒器為扁平火焰燃燒器并安裝在所述輻射室的底部，所述扁平火焰燃燒器設(shè)置為垂直燃燒或附墻燃燒。

優(yōu)選地，所述中間爐墻具有膨脹縫和/或看火孔。

優(yōu)選地，所述中間爐墻為直筒形，所述直筒形的橫截面為圓形或正多邊形。

優(yōu)選地，多個(gè)所述第一爐管沿所述輻射室的周向成單排或局部雙排排列，其中：?jiǎn)闻诺乃龅谝粻t管貼壁設(shè)置；雙排的所述第一爐管的靠近所述輻射室的側(cè)壁的一排所述第一爐管貼壁設(shè)置。

優(yōu)選地，所述第一爐管采用相同直徑或多個(gè)直徑。