一种管式加热炉制造技术

本公开涉及一种管式加热炉，所述管式加热炉包括筒状的炉体、中芯筒、炉管和燃烧器；所述中芯筒同轴地设置于所述炉体内；所述炉管沿入口端至出口端的方向依次包括下螺旋段和上螺旋段，所述下螺旋段和所述上螺旋段由内至外依次缠绕于所述中芯筒的筒表面；所述炉体的上部设有流体入口和流体出口，所述炉管的入口端与所述流体入口连通，所述炉管的出口端与所述流体出口连通；所述燃烧器设置于所述炉体内且位于所述炉体的下部。本公开通过在管式加热炉的炉体中设置具有上旋段和下旋段的炉管，以及在炉管下方设置均布的燃烧器的方式，增加了炉管换热面积的同时，使得炉管受热更加均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种管式加热炉
本技术属于石油化工设备
，具体地涉及一种管式加热炉。
技术介绍
管式加热炉是石油化工、煤化工、石油炼制、焦油加工等工业中使用的工艺加热炉，以燃油或燃气作为燃料，对炉管内的介质进行加热。加热炉的加热效率直接决定石化装置的加工能力，在同等外形结构的情况下，提高加热炉的加热效率显得尤为重要。但现有加热炉普遍存在换热面积较小、加热不均匀的缺点。
技术实现思路
本公开为了克服上述缺陷，提供了一种换热面积大、受热均匀的管式加热炉。为了实现上述目的，本公开提供了一种管式加热炉，所述管式加热炉包括筒状的炉体、中芯筒、炉管和燃烧器；所述中芯筒同轴地设置于所述炉体内；所述炉管沿入口端至出口端的方向依次包括下螺旋段和上螺旋段，所述下螺旋段和所述上螺旋段由内至外依次缠绕于所述中芯筒的筒表面；所述炉体的上部设有流体入口和流体出口，所述炉管的入口端与所述流体入口连通，所述炉管的出口端与所述流体出口连通；所述燃烧器设置于所述炉体内且位于所述炉体的下部。可选地，所述炉体内由上至下依次包括对流室和辐射室；所述中芯筒沿轴向贯通所述辐射室，所述流体入口和所述流体出口分别设置于所述对流室内；所述炉管的下螺旋段和上螺旋段分别位于所述辐射室内，所述燃烧器设置于所述辐射室的底部。可选地，所述管式加热炉还包括平行间隔设置的上支撑板和下支撑板，所述上支撑板和所述下支撑板固定于所述炉体的内壁上且分别沿垂直于炉体轴向的平面延伸；所述中芯筒的顶端与所述上支撑板固定连接且向上贯穿所述上支撑板，所述中芯筒的底端与所述下支撑板固定连接且向下贯穿所述下支撑板，以将所述炉体内由上至下分为对流室、辐射室和可选的底室；所述上支撑板上设有通气孔；所述燃烧器固定于所述下支撑板上。可选地，所述下螺旋段和上螺旋段的之间设置有垫条；相邻炉管间所述垫条的厚度为15-30mm。可选地，所述炉管穿过所述上支撑板且与所述上支撑板固定连接。可选地，所述管式加热炉包括多个炉管层，每个所述炉管层包括并排设置的多个所述炉管，每个所述炉管层包括下螺旋段层和上螺旋段层，所述下螺旋段层和所述上螺旋段层由内至外依次缠绕于所述中芯筒的筒表面；多个所述炉管层绕所述中芯筒由内至外依次层叠；所述下螺旋段层和所述上螺旋段层之间设置有垫条，相邻两个所述炉管层之间设置有所述垫条。可选地，所述流体入口和流体出口的轴向高度相同，且所述流体入口和流体出口绕所述炉体的轴线呈对称设置。可选地，所述流体入口设有流体入口管板，且所述炉管的入口端固定于所述流体入口管板上；所述流体出口设有流体出口管板，且所述炉管的出口端固定于所述流体出口管板上。可选地，所述管式加热炉包括多个所述燃烧器，多个所述燃烧器设置于所述中芯筒的外侧，且均匀分布于与所述中芯筒等距的圆周上；所述燃烧器位于所述炉管的下方。可选地，所述炉体的顶端设有向所述炉体的外部延伸的烟囱；所述炉体的底部设有支座。本公开通过在管式加热炉的炉体中设置具有上旋段和下旋段的炉管，以及在炉管下方设置均布的燃烧器的方式，增加了炉管换热面积的同时，使得炉管受热更加均匀。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的管式加热炉的一种具体实施方式的结构示意图。图2是本公开的管式加热炉的一种具体实施方式中的A-A截面的剖视图。附图标记说明1.烟囱2.流体进口3.流体进口管板4.上支撑板5.垫条6.下支撑板7.支座8.中芯筒9.炉体10.炉管11.流体出口管板12.流体出口13.燃烧器14.筋板具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可参考图1的图面方向。“内、外”是指针对装置本身的轮廓而言的。如图1所示，本公开提供一种管式加热炉，管式加热炉包括筒状的炉体9、中芯筒8、炉管10和燃烧器13；中芯筒8同轴地设置于炉体9内；炉管10沿入口端至出口端的方向依次包括下螺旋段和上螺旋段，下螺旋段和上螺旋段由内至外依次缠绕于中芯筒8的筒表面；炉体9的上部设有流体入口2和流体出口12，炉管10的入口端与流体入口2连通，炉管10的出口端与流体出口12连通；燃烧器13设置于炉体9内且均匀分布于炉体9的下部，如图2所示。本公开通过在管式加热炉的炉体中设置具有上旋段和下旋段的炉管，以及在炉管下方设置均布的燃烧器的方式，增加了炉管换热面积的同时，使得炉管受热更加均匀。根据本公开，一种实施方式中，管式加热炉的炉体9内由上至下可以依次设置有对流室和辐射室。为了使尽可能多的炉管紧密缠绕在炉体9的辐射室内，进一步的实施方式中，在炉体9内可以设置有沿轴向贯通辐射室的中芯筒8，从而为炉管的缠绕提供支撑载体，炉管的下螺旋段和上螺旋段则分别位于辐射室内，通过设置于辐射室底部的燃烧器13对炉管10内的介质进行加热，从而通过设置螺旋炉管10的方式增加了流体在辐射室内的换热面积。一种具体实施方式中，炉管10内换热介质的流体入口2和流体出口12可以分别设置于对流室内，以将流体引入辐射室进行换热。根据本公开的一种具体实施方式，管式加热炉还可以包括平行间隔设置的上支撑板4和下支撑板6，上支撑板4和下支撑板6固定于炉体9的内壁上且分别沿垂直于炉体轴向的平面延伸，上支撑板4和下支撑板6由上至下将炉体9分割为对流室、辐射室和可选的底室，并为炉管10和中芯筒8提供支撑；在进一步的一种实施方式中，中芯筒8的顶端与上支撑板4固定连接且向上贯穿上支撑板4，中芯筒8的底端与下支撑板6固定连接且向下贯穿下支撑板6，以将中芯筒8同轴地固定在炉体9内；炉管10从流体入口2向炉体9内延伸先穿过上支撑板4进入辐射室，在中芯筒8的表面螺旋向下盘绕形成下螺旋段，然后再在下螺旋段的外侧螺旋向上盘绕形成上螺旋段，随后向上穿过上支撑板4返回对流室延伸至流体出口12，炉管10可以与上支撑板4固定连接，为炉管10提供热量的燃烧器13固定在该下支撑板6上；进一步的实施方式中，上部对流室与下部辐射室可以通过设置在上支撑板4上的通气孔互相连通，本公开对上支撑板4上通气孔的形状、大小及开孔率等参数没有限制，具体地可以根据实际的烟气流量和换热量等参数进行调节，例如上支撑板4的开孔率可以为50-90％，优选地可以为60-75％。在根据本公开的一种实施方式中，炉管10的下螺旋段位于上螺旋段的内侧且靠近上螺旋段，相邻的上螺旋段和下螺旋段之间可以设置有垫条5，以对炉管10起到支撑作用，同时避免下螺旋段内的冷流体与上螺旋段内热流体的过度换热。在根据本公开的一种实施方式中，相邻炉管10间垫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式加热炉，其特征在于，所述管式加热炉包括筒状的炉体(9)、中芯筒(8)、炉管(10)和燃烧器(13)；所述中芯筒(8)同轴地设置于所述炉体(9)内；所述炉管(10)沿入口端至出口端的方向依次包括下螺旋段和上螺旋段，所述下螺旋段和所述上螺旋段由内至外依次缠绕于所述中芯筒(8)的筒表面；所述炉体(9)的上部设有流体入口(2)和流体出口(12)，所述炉管(10)的入口端与所述流体入口(2)连通，所述炉管(10)的出口端与所述流体出口(12)连通；所述燃烧器(13)设置于所述炉体(9)内且位于所述炉体(9)的下部。/n

【技术特征摘要】
1.一种管式加热炉，其特征在于，所述管式加热炉包括筒状的炉体(9)、中芯筒(8)、炉管(10)和燃烧器(13)；所述中芯筒(8)同轴地设置于所述炉体(9)内；所述炉管(10)沿入口端至出口端的方向依次包括下螺旋段和上螺旋段，所述下螺旋段和所述上螺旋段由内至外依次缠绕于所述中芯筒(8)的筒表面；所述炉体(9)的上部设有流体入口(2)和流体出口(12)，所述炉管(10)的入口端与所述流体入口(2)连通，所述炉管(10)的出口端与所述流体出口(12)连通；所述燃烧器(13)设置于所述炉体(9)内且位于所述炉体(9)的下部。


2.根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于，所述炉体(9)内由上至下依次包括对流室和辐射室；所述中芯筒(8)沿轴向贯通所述辐射室，所述流体入口(2)和所述流体出口(12)分别设置于所述对流室内；所述炉管的下螺旋段和上螺旋段分别位于所述辐射室内，所述燃烧器(13)设置于所述辐射室的底部。


3.根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于，所述管式加热炉还包括平行间隔设置的上支撑板(4)和下支撑板(6)，所述上支撑板(4)和所述下支撑板(6)固定于所述炉体(9)的内壁上且分别沿垂直于炉体轴向的平面延伸；所述中芯筒(8)的顶端与所述上支撑板(4)固定连接且向上贯穿所述上支撑板(4)，所述中芯筒(8)的底端与所述下支撑板(6)固定连接且向下贯穿所述下支撑板(6)，以将所述炉体内由上至下分为对流室、辐射室和可选的底室；所述上支撑板(4)上设有通气孔；所述燃烧器(13)固定于所述下支撑板(6)上。


4.根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于，所述下螺旋段和上螺旋段的之间设置有垫条(5)；相邻炉管(10)间所述垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷长超，史新朝，林江峰，张光栋，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11