專利名稱:一種加熱爐輻射爐管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種加熱爐輻射爐管,尤其是涉及石油化工領(lǐng)域延遲焦化裝置焦化加熱爐所使用的一種加熱爐輻射爐管。
背景技術(shù):
在石油化工領(lǐng)域,由于稠油比例迅速上升,而重質(zhì)燃料油需要量減少,輕質(zhì)燃料油需要量上升,因此必須發(fā)展深度加工技術(shù),擴(kuò)大渣油的加工能力。延遲焦化技術(shù)因?yàn)檠b置流程簡(jiǎn)單、投資少,所以成為提高煉油廠輕質(zhì)油收率的重要手段之一。作為延遲焦化過程最主要的裝置,焦化加熱爐的長(zhǎng)周期、高效率運(yùn)行就顯得特別重要。目前,各煉油廠焦化加熱爐輻射段所使用的輻射爐管基本上都是光管管體;由于延遲焦化的主要原料是粘度大、成分復(fù)雜的渣油,而焦化加熱爐輻射段的溫度又高,所以輻射爐管內(nèi)壁就易產(chǎn)生結(jié)焦。爐管內(nèi)發(fā)生結(jié)焦后,由于流通面積減小,使流體的流動(dòng)阻力增加、傳熱效率下降,導(dǎo)致裝置能耗增加。與此同時(shí),由于結(jié)焦而導(dǎo)致輻射爐管內(nèi)傳熱性能變差,熱阻增大;在流體吸收相同熱量時(shí),結(jié)焦輻射爐管的管壁溫度比未結(jié)焦輻射爐管的管壁溫度高,使輻射爐管強(qiáng)度下降、氧化損耗量增加,造成其壽命縮短,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致管壁穿孔等惡性事故的發(fā)生。因此焦化加熱爐輻射爐管的結(jié)焦問題就成了影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行、導(dǎo)致裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能下降和停工檢修的主要因素的之一。目前采取的控制輻射爐管表面溫度、注氣注水、使用抗垢劑、提高輻射爐管內(nèi)壁的表面光潔度等措施,都有著各種局限性,不能很好地解決輻射爐管內(nèi)壁結(jié)焦的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的延遲焦化裝置加熱爐的輻射爐管內(nèi)壁易于結(jié)焦的問題。
為解決上述問題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種加熱爐輻射爐管,包括光管管體,其特征在于在管體的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片,導(dǎo)流片自管體的入口沿管體的軸向至少設(shè)置一組,每組導(dǎo)流片由3~8個(gè)導(dǎo)流片組成,導(dǎo)流片的形狀為矩形,與管體母線的夾角α為4~12度。
采用本實(shí)用新型,具有如下的有益效果本實(shí)用新型的加熱爐輻射爐管,在光管管體的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片;由于導(dǎo)流片與管體母線有4~12度的夾角α,所以其為斜旋導(dǎo)流片。當(dāng)管內(nèi)流體通過設(shè)有該導(dǎo)流片管段的流道時(shí),流體被強(qiáng)制地形成螺旋式的旋流前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。這樣就提高了流體的流速,增加了流體的切向運(yùn)動(dòng),使流體的邊界層減薄,減緩了焦垢在管壁的生成和駐留,從而達(dá)到減緩管內(nèi)壁結(jié)焦的目的。本實(shí)用新型能使管內(nèi)流體在軸向方向上產(chǎn)生連續(xù)的旋流,同時(shí)也促進(jìn)流體的徑向運(yùn)動(dòng),使管內(nèi)流體的溫度梯度分布更趨均勻,從而可提高流體的膜傳熱系數(shù),強(qiáng)化傳熱。傳熱系數(shù)的提高,又可以控制降低爐管的表面溫度,進(jìn)一步減緩爐管內(nèi)壁的結(jié)焦。
因而,本實(shí)用新型可以減緩延遲焦化裝置加熱爐輻射爐管內(nèi)壁的結(jié)焦,并減輕因結(jié)焦造成的各種問題,提高加熱爐的熱效率,延長(zhǎng)加熱爐的開工周期,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本實(shí)用新型加熱爐輻射爐管入口的端部視圖。
圖2是圖1中的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2,本實(shí)用新型的加熱爐輻射爐管,包括光管管體1,在管體1的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片2,導(dǎo)流片2自管體1的入口沿管體1的軸向至少設(shè)置一組。每組導(dǎo)流片由3~8個(gè)導(dǎo)流片2組成,一般沿管體1的圓周方向均勻分布。導(dǎo)流片2的形狀為矩形,與管體1母線的夾角α為4~12度。圖1、圖2示出在管體1的入口(亦即加熱爐輻射爐管的入口)設(shè)置一組導(dǎo)流片2,每組導(dǎo)流片由3個(gè)導(dǎo)流片2組成。
導(dǎo)流片2的高度H一般為管體1內(nèi)徑的1/4~1/10,長(zhǎng)度L一般為管體1內(nèi)徑的2~3倍,厚度t一般為1~3毫米。管體1的內(nèi)徑是指其內(nèi)直徑。
導(dǎo)流片2的旋向可以為右旋,也可以為左旋,但只能擇一選取。圖1與圖2所示的導(dǎo)流片2的旋向?yàn)橛倚?br>
每組導(dǎo)流片中導(dǎo)流片2的個(gè)數(shù)、導(dǎo)流片2與管體1母線的夾角α、導(dǎo)流片2的高度H以及長(zhǎng)度L可根據(jù)具體的操作加以選?。簧鲜鰠?shù)的數(shù)值越大,越能增強(qiáng)流體的旋流強(qiáng)度。確定每組導(dǎo)流片中導(dǎo)流片2的個(gè)數(shù)時(shí),還應(yīng)考慮到管體1的內(nèi)徑。在一組導(dǎo)流片中,導(dǎo)流片2的結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)參數(shù)一般應(yīng)相同。
管體1的內(nèi)壁可設(shè)置多組導(dǎo)流片2(自管體1的入口設(shè)置),相鄰兩組導(dǎo)流片之間的間距為管體1內(nèi)徑的50~80倍。設(shè)置多組導(dǎo)流片2,可以沿管體1的軸向不斷地強(qiáng)化管內(nèi)流體的旋流流動(dòng)。在管體1的出口,則不必設(shè)置導(dǎo)流片2。設(shè)置多組導(dǎo)流片2時(shí),所有各組導(dǎo)流片2的個(gè)數(shù)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)參數(shù)一般應(yīng)相同。
導(dǎo)流片2的材料與管體1的材料相同,可以是鉻鉬鋼、不銹鋼等??梢圆捎煤附?例如釬焊)、精密鑄造等方法,將導(dǎo)流片2連接于管體1的內(nèi)壁。
本實(shí)用新型的加熱爐輻射爐管主要用于石油化工行業(yè)延遲焦化裝置的焦化加熱爐,設(shè)于焦化加熱爐的輻射段。本實(shí)用新型也適用于其它類型的輻射爐管內(nèi)壁易于結(jié)焦的加熱爐,例如用作煤化工領(lǐng)域焦化加熱爐的輻射爐管,同樣可以減緩輻射爐管內(nèi)壁的結(jié)焦。
權(quán)利要求1.一種加熱爐輻射爐管,包括光管管體(1),其特征在于在管體(1)的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片(2),導(dǎo)流片(2)自管體(1)的入口沿管體(1)的軸向至少設(shè)置一組,每組導(dǎo)流片由3~8個(gè)導(dǎo)流片(2)組成,導(dǎo)流片(2)的形狀為矩形,與管體(1)母線的夾角α為4~12度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐輻射爐管,其特征在于導(dǎo)流片(2)的高度H為管體(1)內(nèi)徑的1/4~1/10,長(zhǎng)度L為管體(1)內(nèi)徑的2~3倍,厚度t為1~3毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱爐輻射爐管,其特征在于導(dǎo)流片(2)設(shè)置多組,相鄰兩組導(dǎo)流片之間的間距為管體(1)內(nèi)徑的50~80倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種加熱爐輻射爐管,主要用于解決石油化工領(lǐng)域現(xiàn)有的延遲焦化裝置加熱爐的輻射爐管內(nèi)壁易于結(jié)焦的問題。本實(shí)用新型的加熱爐輻射爐管,包括光管管體(1),在管體(1)的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片(2)。導(dǎo)流片(2)自管體(1)的入口沿管體(1)的軸向至少設(shè)置一組,每組導(dǎo)流片由3~8個(gè)導(dǎo)流片(2)組成,導(dǎo)流片(2)的形狀為矩形,與管體(1)母線的夾角為4~12度。本實(shí)用新型能使管內(nèi)流體產(chǎn)生旋流流動(dòng),從而減緩爐管內(nèi)壁的結(jié)焦。本實(shí)用新型主要用于石油化工行業(yè)延遲焦化裝置的焦化加熱爐,也適用于其它類型的輻射爐管內(nèi)壁易于結(jié)焦的加熱爐,例如用作煤化工領(lǐng)域焦化加熱爐的輻射爐管。
文檔編號(hào)F27D11/00GK2921742SQ200620032169
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者高曉紅, 鄭戰(zhàn)利, 孫志欽, 張玉玲 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司