專利名稱：一種輻射爐管構(gòu)型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種輻射爐管構(gòu)型技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于石油化工領(lǐng)域，具體涉及一種輻射爐管構(gòu)型，用于石油化工生產(chǎn)中的乙烯裝置裂解爐。
背景技術(shù)：
[0002]石油化工乙烯裝置中所采用的乙烯裂解技術(shù)主要為美國LUMMUS公司、Stone&ffebster 公司、Kellog&Braun Root 公司，歐洲的德國 Linde 公司、Technip (KU)公司以及國內(nèi)所開發(fā)的CBL裂解爐。關(guān)于乙烯裂解爐輻射盤管構(gòu)型，各個公司兩程爐管都有自己的特點(diǎn):[0003]美國LUMMUS公司:采用4_1、8_1等兩程爐管；[0004]美國Stone&Webster公司:米用1-1(U)型爐管；[0005]美國Kellog&Braun Root公司:米用U型爐管；[0006]德國Linde公司:米用2-1兩程爐管；[0007]Technip (荷蘭KTI)公司:采用2-1、1-1 (U)型兩程爐管；[0008]國內(nèi)開發(fā)的CBL裂解技術(shù)，采用2-1型和改進(jìn)2-1型兩程爐管。[0009]第一程爐管采用小直徑爐管，利用它比表面積大的特點(diǎn)達(dá)到快速升溫的目的，第二程爐管采用較大直徑的爐管以降低對結(jié)焦敏感性的影響。如果第一程爐管與第二程爐管的比表面積和管徑相差程度過大，將會導(dǎo)致爐管整體受熱不均勻，影響管壁溫度分布，使裂解爐運(yùn)行周期較短；如果第一程爐管與第二程爐管的比表面積和管徑相差程度過小，將會導(dǎo)致容易結(jié)焦，使裂解爐運(yùn)行周期較短。因此，在選擇一個合適的第一程爐管和第二程爐管比表面積和管徑差，對于裂解爐的運(yùn)轉(zhuǎn)周期和設(shè)備穩(wěn)定具有重要的意義。實(shí)用新型內(nèi)容[0010]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種輻射爐管構(gòu)型，在改善工藝性能同時具有良好的機(jī)械性能。[0011]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:[0012]一種輻射爐管構(gòu)型，安裝在乙烯裂解爐的輻射傳熱區(qū)內(nèi)，包括至少一組5-3型爐管，每組所述5-3型爐管包括第一程管10和第二程管20 ；[0013]所述第一程管10所包括的爐管的根數(shù)與第二程管20所包括的爐管的根數(shù)的比值為 5: 3。[0014]所述的第一程管10的各`個爐管的內(nèi)徑均為40 100mm，第二程管20的各個爐管的內(nèi)徑為55 130mm。[0015]所述輻射爐管構(gòu)型中的各個爐管均為垂直吊掛，并垂直于所述輻射傳熱區(qū)的中線50。[0016]每組所述5-3型爐管進(jìn)一步包括八通型管件30 ；[0017]所述第一程管10包括5根爐管，所述第二程管20包括3根爐管；所述八通型管件30設(shè)有8個接口，分別連接第一程管10的5根爐管的下端和第二程管20的3根爐管的下端。[0018]每組所述5-3型爐管進(jìn)一步包括八通型管件30和回彎管；[0019]所述第一程管10包括5根爐管，所述第二程管20包括3根爐管；所述八通型管件30設(shè)有8個接口，所述第一程管10的5根爐管的下端分別連接八通型管件30的5個接口，八通型管件30的另外3個接口分別連通一個回彎管的一端，三個回彎管的另一端分別與該組中的第二程管20的3根爐管的下端連通。[0020]每組所述5-3型爐管中，所述第一程管10的各個爐管呈單排排列，即第一程管10的各個爐管的中心線位于同一個平面上，且該平面與輻射傳熱區(qū)的中線50形成范圍為0 90度的夾角；[0021]所述第二程管20的各個爐管呈單排排列，即第二程管20的各個爐管的中心線位于同一個平面上，且該平面平行于輻射傳熱區(qū)的中線50。[0022]每組所述5-3型爐管中，所述第一程管10的各個爐管呈單排排列，即第一程管10的各個爐管的中心線位于同一個平面上，且該平面與輻射傳熱區(qū)的中線50形成范圍為0 90度的夾角；[0023]所述第二程管20的各個爐管呈雙排交錯排列，即相鄰的兩個爐管的中心線不在一個平面上。[0024]每組所述5-3型爐管中，所述第一程管10的各個爐管呈雙排交錯排列布置，即相鄰的兩個爐管的中心線不在一個平面上；第二程管20的各個爐管呈雙排交錯排列布置，即相鄰的兩個爐管的中心線不在一個平面上。[0025]當(dāng)所述爐管構(gòu)型由兩組5-3型爐管構(gòu)成時，兩組5-3型爐管的第二程管20相鄰設(shè)置，兩組5-3型爐管的第一程管10分別設(shè)置在各自第二程管20的外側(cè)。[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:(I)由于五根第一程爐管10合并成三根第二程爐20，克服了 2-1型和4 一 I型爐管在布置中的限制，在特定的爐膛尺寸下使?fàn)t管的排布更加多選擇。[0027](2)有效調(diào)整了第一程爐管10和第二程管20的比表面積和流道比例，保證第一程爐管的高比表面積特 點(diǎn)，降低了第一程爐管和第二程管的管壁溫度差，改進(jìn)現(xiàn)有兩程爐管高溫變形，進(jìn)而延長了裂解爐的運(yùn)行周期。


[0028]圖1為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管的示意圖[0029]圖2-1為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第一個實(shí)施例的主視圖。[0030]圖2-2為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第一個實(shí)施例的左視圖。[0031]圖2-3為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第一個實(shí)施例的俯視圖。[0032]圖3-1為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第二個實(shí)施例的主視圖。[0033]圖3-2為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第二個實(shí)施例的左視圖。[0034]圖3-3為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第二個實(shí)施例的俯視圖。[0035]圖4-1為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第三個實(shí)施例的主視圖。[0036]圖4-2為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第三個實(shí)施例的左視圖。[0037]圖4-3為本實(shí)用新型裂解爐輻射爐管構(gòu)型的排布的第三個實(shí)施例的俯視圖。
具體實(shí)施方式
[0038]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:[0039]本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種在改善工藝性能同時具有良好機(jī)械性能的輻射爐管。通過提出一種新結(jié)構(gòu)的雙程輻射爐管，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。[0040]具體說來，為了克服1-1型、2-1和4-1等爐管構(gòu)型的缺點(diǎn)，并保留已有的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型將第一程爐管設(shè)計為5根，將第二程爐管設(shè)計為3根。也即保留了第一程爐管比表面面積大，升溫快的優(yōu)點(diǎn)；第二程采用較大直徑的爐管以降低對結(jié)焦敏感性的影響。避免第一程爐管和第二程爐管的表面積差大，優(yōu)化整個輻射爐管的受熱狀態(tài)。[0041]本實(shí)用新型一種用于乙烯裝置裂解爐的輻射爐管構(gòu)型是這樣實(shí)現(xiàn)的:[0042]如圖1所示，所述輻射爐管構(gòu)型包括至少一組5-3型爐管40，每組所述5-3型爐管包括第一程管10、第二程管20和八通型管件30 ；[0043]所述第一程管10通過所述八通型管件30與所述第二程管20連通；[0044]所述第一程管10所包括的爐管的根數(shù)與第二程管20所包括的爐管的根數(shù)的比值為 5: 3 ；[0045]所述第一程管10包括5根爐管，所述第二程管20包括3根爐管；所述八通型管件30設(shè)有8個接口，分別連接第一程管10的5根爐管和第二程管20的3根爐管。第一程管10的5根爐管通過八通型管件30合并為第二程管20的3根爐管。[0046]所述輻射爐管構(gòu)型中的爐管均為垂直吊掛，即均位于鉛垂平面內(nèi)；在乙烯裂解爐輻射傳熱區(qū)的兩程爐管構(gòu)型，第一程管數(shù)量為5，第二程管數(shù)量為3。稱之為一組5-3型爐管。[0047]所述的第一程管10單排排列，即第一程管10的5根爐管的中心線在一個平面上，稱該平面為中心線平面，該第二程管20單排排列，即第二程管20的3根爐管的中心線在一個平面上；第一程管10的中心線平面與輻射傳熱區(qū)的中線50形成一定的夾角布置，夾角范圍為(T90度，第二程管20的中心線平面平行于輻射傳熱區(qū)的中線50 ；[0048]本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)可以是:所述的第一程管10單排排列，第二程管20雙排交錯排列，單排排列的第一程管10的中 心線平面與輻射傳熱區(qū)的中線50形成一定的夾角布置，夾角范圍(T90度。[0049]本實(shí)用新型還有一種結(jié)構(gòu)是:所述的第一程管10交錯排列布置，第二程管20交錯排列布置。[0050]所述的第一程管10的內(nèi)徑為40 100mm,第二程管20的內(nèi)徑為55 130mm。[0051]實(shí)施例1[0052]如圖2-1至圖2-3所示，采用兩組5-3型分支爐管40，其中第一程管10布置在第二程管20的兩側(cè)，第一程管10單排排列，第二程管20單排排列。單排排列的第一程管10的爐管中心線平面與輻射傳熱區(qū)的中線50的夾角為0度(當(dāng)這個角度為0度時候，第一程管與輻射傳熱區(qū)長度方向平行，此時占用空間最大，換熱效果最好；當(dāng)角度為90度時候，第一程管的排布方向與輻射傳熱區(qū)垂直，占用空間最小，換熱效果不好。因此設(shè)計這個角度，在實(shí)際應(yīng)用過程中可以選取不同的角度。)[0053]第二程管20的總數(shù)量為6根，第一程管10的總數(shù)量為10根，在第二程管20的兩側(cè)各布置5根，即兩組的第二程管相鄰設(shè)置，兩組的第一程管分別設(shè)置在各自第二程管的外側(cè)。在第一程管中下部設(shè)置一個八通型管件30 (該管件只起到連接五根管與三根管的作用，具體結(jié)構(gòu)跟爐管的實(shí)際排布形式有關(guān)，因此不在本發(fā)明的保護(hù)范圍，下同)，將流道數(shù)從5流道變?yōu)?流道。在兩程爐管的底部，通過回彎管連接。[0054]實(shí)施例2[0055]如圖3-1至圖3-3所示，采用兩組5-3型分支爐管，其中第一程管10布置在第二程管20的兩側(cè)，第一程管10單排排列；第二程管20雙排交錯排列，雙排交錯排列是指相鄰的兩個爐管平行，但是中心線不在一個平面上，而每個爐管左右兩側(cè)的兩個爐管的中心線在同一個平面上。單排排列的第一程管10的爐管中心線平面與輻射傳熱區(qū)的中線50的夾角為0度。[0056]第二程管20的總數(shù)量為6根，第一程管10的總數(shù)量為10根，在第二程管20的兩側(cè)各布置5根。在第一程管10底部設(shè)置一個八通型管件30，將流道數(shù)從5流道變?yōu)?流道，同時八通型管件30起到回彎管的作用，第二程管20交錯布置。[0057]實(shí)施例3[0058]如圖4-1至圖4-3所示，采用兩程5-3型分支爐管40，其中第一程管10布置在第二程管20的兩側(cè)，第一程管10雙排交錯排列，第二程管20雙排交錯排列。[0059]第二程管20的總數(shù)量為6根，第一程管10的總數(shù)量為10根，在第二程管20的兩側(cè)各布置5根。在第一程管10的底部設(shè)置一個八通型管件30，將流道數(shù)從5流道變?yōu)?流道，同時八通型管件起到回彎管的作用。[0060]爐管的布置型式不限于附圖所列。本實(shí)用新型輻射段爐管可用于新建裂解爐或?qū)α呀鉅t進(jìn)行擴(kuò)能改造。上述技術(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型公開了原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述具體實(shí)施例所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的 意義。
權(quán)利要求1.一種輻射爐管構(gòu)型，安裝在乙烯裂解爐的輻射傳熱區(qū)內(nèi)，其特征在于:所述輻射爐管構(gòu)型包括至少一組5-3型爐管，每組所述5-3型爐管包括第一程管(10)和第二程管(20)； 所述第一程管(10)所包括的爐管的根數(shù)與第二程管(20)所包括的爐管的根數(shù)的比值為 5: 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:所述的第一程管(10)的各個爐管的內(nèi)徑均為40 100mm,第二程管(20)的各個爐管的內(nèi)徑為55 130mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:所述輻射爐管構(gòu)型中的各個爐管均為垂直吊掛，并垂直于所述輻射傳熱區(qū)的中線(50)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:每組所述5-3型爐管進(jìn)一步包括八通型管件(30)； 所述第一程管(10)包括5根爐管，所述第二程管(20)包括3根爐管；所述八通型管件(30)設(shè)有8個接口，分別連接第一程管(10)的5根爐管的下端和第二程管(20)的3根爐管的下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:每組所述5-3型爐管進(jìn)一步包括八通型管件(30)和回彎管； 所述第一 程管(10)包括5根爐管，所述第二程管(20)包括3根爐管；所述八通型管件(30)設(shè)有8個接口，所述第一程管(10)的5根爐管的下端分別連接八通型管件(30)的5個接口，八通型管件(30)的另外3個接口分別連通一個回彎管的一端，三個回彎管的另一端分別與該組中的第二程管(20)的3根爐管的下端連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:每組所述5-3型爐管中，所述第一程管(10)的各個爐管呈單排排列，即第一程管(10)的各個爐管的中心線位于同一個平面上，且該平面與輻射傳熱區(qū)的中線(50)形成范圍為(T90度的夾角； 所述第二程管(20)的各個爐管呈單排排列，即第二程管(20)的各個爐管的中心線位于同一個平面上，且該平面平行于輻射傳熱區(qū)的中線(50)； 當(dāng)所述爐管構(gòu)型由兩組5-3型爐管構(gòu)成時，兩組5-3型爐管的第二程管(20)相鄰設(shè)置，兩組5-3型爐管的第一程管(10)分別設(shè)置在各自第二程管(20)的外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:每組所述5-3型爐管中，所述第一程管(10)的各個爐管呈單排排列，即第一程管(10)的各個爐管的中心線位于同一個平面上，且該平面與輻射傳熱區(qū)的中線(50)形成范圍為(T90度的夾角； 所述第二程管(20)的各個爐管呈雙排交錯排列，即相鄰的兩個爐管的中心線不在一個平面上； 當(dāng)所述爐管構(gòu)型由兩組5-3型爐管構(gòu)成時，兩組5-3型爐管的第二程管(20)相鄰設(shè)置，兩組5-3型爐管的第一程管(10)分別設(shè)置在各自第二程管(20)的外側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的輻射爐管構(gòu)型，其特征在于:每組所述5-3型爐管中，所述第一程管(10)的各個爐管呈雙排交錯排列布置，即相鄰的兩個爐管的中心線不在一個平面上；第二程管(20)的各個爐管呈雙排交錯排列布置，即相鄰的兩個爐管的中心線不在一個平面上； 當(dāng)所述爐管構(gòu)型由兩組5-3型爐管構(gòu)成時，兩組5-3型爐管的第二程管(20)相鄰設(shè)置，兩組 5-3型爐管的第一程管(10)分別設(shè)置在各自第二程管(20)的外側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種輻射爐管構(gòu)型，屬于石油化工領(lǐng)域。所述輻射爐管構(gòu)型包括至少一組5-3型爐管，每組所述5-3型爐管包括第一程管(10)和第二程管(20)；所述第一程管(10)所包括的爐管的根數(shù)與第二程管(20)所包括的爐管的根數(shù)的比值為5∶3。本實(shí)用新型克服了1-1型、2-1型、4-1型等爐管構(gòu)型在布置中的限制，在特定的爐膛尺寸下使?fàn)t管的排布具有了更加多得選擇，并且對工藝性能有所改善，最終延長了輻射爐管使用壽命及裂解爐運(yùn)行周期。
文檔編號C10G9/20GK203112756SQ20132010112
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者孫向軍, 李光, 郭玉萍, 劉敬坤, 劉克剛, 薛磊, 李森, 胡鳴, 袁慕軍, 門寬亮, 高景芬, 張艷 申請人:中國石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司