[发明专利]一种可拼装的圆形管式加热炉

说明书

技术领域

本发明涉及热交换设备技术，特别是涉及一种可拼装的圆形管式加热炉。可应用于石油炼制及化工、煤化工、化肥、空调、空冷、锅炉、电力设施等装备行业通过介质加热或冷却的热交换设备，尤其适合于各种化工和化肥工业炉的烟气热交换设备。

背景技术

工业炉是石油化工装置中常见的生产工艺过程中的关键设备。例如，炼油及石油化工装置管式加热炉、转化炉、裂解炉；合成氨装置高温加热、高温反应的以煤为原料的气化炉或者以燃气为原料的一段转化炉、二段转化炉等。石油化工行业中的工业炉的类型较多，管式加热炉是石油化工行业中最常用的炉型之一。

现有技术中，管式加热炉属于提供热源的一种火焰加热设备，其作用是将炉管中的介质加热到所需温度，然后进入下一段工艺过程。在管式加热炉内，燃料燃烧释放出的热量传递给炉管内的流体介质，该炉管位于具有耐火材料包围的燃烧室之中，管式加热炉的类型通常根据其结构外形，辐射炉管的形式以及燃烧器的布置来划分。根据中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 3036—2003《一般炼油装置用火焰加热炉》所载，按结构外形分类，有圆筒炉、箱式炉、立式炉和多室箱型炉等。按辐射炉管形式分类：有立管式、水平管式、螺旋管式和U形管式等。按照燃烧器的布置方式分类，有底烧、顶烧和侧烧。加热炉的结构外形，辐射炉管的形式以及燃烧器的布置三者之间可以相互组合，如图1所示为“U”形管箱式炉10，其中，具有炉壳11和“U”形炉管12；如图2所示为螺旋管圆筒炉20，其中，具有炉壳21和盘管22。

现有技术的管式加热炉通常由辐射室、对流室和烟囱组成，辐射室和对流室内均装有炉管，烟囱内装有挡板。燃料经过喷嘴在辐射室燃烧，产生的高温火焰以辐射传热方式，将大部分热量传给辐射室炉管内流动着的介质，温度降低后的高温烟气再进入对流室，以对流方式继续将部分热量传给对流室炉管内流动着的介质进行预热，降温后的烟气最终进入烟道，通过烟囱排入大气。介质的流向一般是先经过对流室的炉管，再经过辐射室的炉管。其介质在流动过程中不断吸收高温烟气经炉管壁传来的热量，逐步升高到所需要的温度成为高温介质流出。而且，为了综合利用能源，通常在对流室和烟道与炉体之间部分增设余热回收系统，进行加热空气、或者加热水、水蒸汽而生成蒸汽或者过热蒸汽，以供生产使用。

现有技术中的这种管式加热炉的炉体一般包括有炉壳、炉壳内部的炉管和设置于炉壳的燃烧器，其外形结构为一体化结构。这种一体化结构的管式加热炉的建造方法通常是由机械制造厂生产管板、吊挂件、炉管和弯头等配件，然后由安装建设公司负责在工地现场将这些零部件与钢结构的炉墙一起组装建造成炉体整体。

然而，上述传统的一体化结构的管式加热炉的建造方法需要在现场大量组焊施工，而且其炉管的穿进、与弯头的组焊以及焊缝的射线检测、焊缝缺陷的反修、炉墙表面严格的喷漆等工艺均需现场露天高空施工，这种露天高空施工，给安装建造带来诸多不便，这与现代工程管理的HSE方针存在较大的差距。而且，炉墙的耐磨隔热衬里易受天气的影响，变形开裂、松脱，或者雨淋失效。因此，这种露天高空施工以及各种检查的不便，易造成工期受恶劣天气的影响，其建造质量也难以保证，生产安全也存在隐患。

随着社会经济的发展，各种化工装置的生产规模不断加大，管式加热炉的体积也越来越庞大，对于具有易燃易爆介质的管式加热炉的设计与建造，其高耸结构的抗风振和地震载荷作用的强度的要求也越来越高，并且，很多化工装置都选址在台风较大的沿海地区，使得投资成本上升显著，这已成为一个值得注意的技术经济问题。

综上所述，为了方便用户和工程管理方能够监控各个工序的质量，及缩短工期的需求，并且针对现有技术的不足，亟需提供一种能够实行模块化建造，避免在工地现场组焊，而且装配简单、建造成本较低、工期短、检修方便的可拼装的圆形管式加热炉。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够实行模块化建造，避免在工地现场组焊，而且装配简单、建造成本较低、工期短、检修方便的可拼装的圆形管式加热炉。

本发明的目的通过以下技术措施实现：

提供一种可拼装的圆形管式加热炉，包括有炉壳、炉管和燃烧器，所述炉管设置于所述炉壳内，所述燃烧器设置于所述炉壳，其中，所述炉壳为由至少两个炉壳模块拼装连接设置的炉壳。

其中，所述炉壳模块为圆弧形的炉壳模块，所述圆弧形的炉壳模块设置有两个，所述炉壳为由所述圆弧形的炉壳模块沿径向方向相互拼装连接设置的具有横截面形状为圆环形的炉壳。