Коллектор для трубчатых реакционных печей

КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ТРУБЧАТЫХ РЕАКЦИОННЫХ ПЕЧЕЙ Изобретение относится к коллектору для отвода горячих, направляемых в трубах для технологического газа технологических газов из трубчатых реакционных печей, при этом коллектор имеет внутри по меньшей мере один изолирующий слой из огнеупорного бетона или огнеупорной футеровки и снаружи стенку металлической наружной трубы, содержит несколько патрубков,предназначенных для соединения труб для технологического газа трубчатой реакционной печи с коллектором, при этом трубы для технологического газа проходят в зоне патрубков, по меньшей мере, частично в направляющих трубах, и в коллектор выступает каждый соединенный с соответствующей трубой для технологического газа газовый выход, с помощью которого технологический газ направляется при работе в соответствии с назначением в коллектор, и по меньшей мере один газовый выход выполнен в виде колена. 016441 Изобретение относится к коллектору для отвода горячих технологических газов из трубчатых реакционных печей, которые находят разнообразное применение в установках для риформинга природного газа в синтез-газ. Он содержит всегда несколько патрубков, через которые можно соединять трубы для технологического газа трубчатой реакционной печи с коллектором. В зоне патрубков трубы для технологического газа обычно проходят в направляющих трубах. Выходы для газа направляющих труб или труб для технологического газа оканчиваются в коллекторе и выступают в него. При работе в соответствии с назначением реакционный газ направляется через эти выходы для газа в коллектор, при этом согласно изобретению по меньшей мере часть выходов выполнены в виде колен. Кроме того, изобретение относится к применению таких коллекторов в трубчатой реакционной печи. Известно множество трубчатых реакционных печей для опосредованного нагревания расщепляемых сред, в частности для расщепления углеводородов для получения синтез-газа и/или водорода. В этих трубчатых реакционных печах множество труб для технологического газа в печном пространстве расположено в виде регистров или пучков, при этом эти трубы для технологического газа соединены с коллекторами, которые проходят под дном печи. Такие трубчатые реакционные печи показаны в DE 1542530 В или DE 102006022898. Как дополнительно показано в DE 1542530 В или DE 102006022898, сами коллекторы выполнены многослойными и содержат по меньшей мере одну наружную металлическую несущую трубу, так называемую напорную оболочку, которая обычно состоит из сварного стального материала, и лежащую внутри изоляционную трубу, которая, как правило, образована из огнеупорной футеровки или огнеупорного бетона. В DE 1667324 B показана трехслойная труба, применяемая в промышленности. Внутренний слой может быть металлической внутренней трубой, как уже предлагалось в DE 1542530 В для проходной зоны трубы для технологического газа в коллектор. Эта внутренняя труба служит для защиты бетонной изоляции от эрозии потоком технологического газа. Температура в коллекторе составляет примерно 800950 С. При этом толщина или изолирующее действие изоляционной трубы необходимо выбирать так, что,с одной стороны, она защищает стальной материал наружной или несущей трубы за счет ограничения температуры наружной и, соответственно, несущей трубы примерно 200 С, и, с другой стороны, бетон не становится слишком холодным. За счет напряжений в бетоне, которые вызываются процессами теплового расширения, обычно увеличивается пористость бетона, за счет чего технологический газ вытекает из металлической внутренней трубы, которая обычно выполнена газонепроницаемой. Эти небольшие газовые потоки называются также потоками утечки, которые могут подводить значительное количество тепла к наружной несущей трубе, где они могут вызывать местный перегрев. Поэтому задачей данного изобретения является предотвращение этих эффектов в коллекторе и создание улучшенного коллектора. Эта задача решена согласно данному изобретению с помощью коллектора для отвода горячих, направляемых в трубах для технологического газа технологических газов из трубчатых реакционных печей, при этом коллектор имеет внутри по меньшей мере один изолирующий слой из огнеупорного бетона или огнеупорной футеровки; имеет снаружи стенку металлической наружной трубы; содержит несколько патрубков, предназначенных для соединения труб для технологического газа трубчатой реакционной печи с коллектором, при этом в зоне патрубков трубы для технологического газа проходят, по меньшей мере, частично в направляющих трубах; и в коллектор выступает каждый соединенный с соответствующей трубой для технологического газа газовый выход, с помощью которого технологический газ направляется при работе в соответствии с назначением в коллектор, и по меньшей мере один газовый выход выполнен в виде колена. Неожиданным образом было установлено, что с помощью изогнутых выходов и вызываемого этим ускорения и выравнивания потока, а также связанного с этим уменьшения потери давления в коллекторе можно значительно сократить потоки утечки внутри изолирующего слоя. За счет обеспечиваемой меньшей потери давления, которая в остальном не приносит преимуществ для работы печи, уменьшается вызывающая потоки утечки сила в связи с пористостью изолирующего слоя и тем самым транспортируемое к несущей трубе количество тепла. В вариантах выполнения может быть предусмотрено либо, что труба для технологического газа заканчивается в направляющей трубе и газовый выход представляет продолжение направляющей трубы,либо, что газовый выход представляет продолжение трубы для технологического газа, причем направляющая труба имеет, по существу, цилиндрическую форму. В других вариантах выполнения коллектора может быть предусмотрено, что поперечное сечение газового выхода сужается к концу, за счет этого достигаются более высокие скорости газа на газовом выходе; изгиб газового выхода составляет между 30 и 90; газовый выход своим наружным концом выступает в коллектор до глубины максимально 40% от свободного диаметра коллектора; внутри в коллекторе установлена металлическая внутренняя труба.-1 016441 Коллектор применяется в трубчатой реакционной печи. При этом обычно используется множество коллекторов, которые совместно образуют коллекторную систему. Для учета различных тепловых условий в центральной зоне и на периферии этой коллекторной системы соответствующие газовые выходы в отдельных коллекторах могут быть также выполнены различно, т.е. не все снабжены коленами или имеют различно выполненные колена. На фигуре показан предпочтительный вариант выполнения данного изобретения, хотя изобретение не ограничивается конкретным вариантом выполнения. Также на фигуре показаны в разрезе участок коллектора 1 согласно изобретению и патрубок 2. Патрубок 2 расположен над коллектором 1. Коллектор 1 имеет три слоя. Первый слой, который образован металлической внутренней трубой 3, изолирующий слой 4 в качестве второго слоя, который состоит из огнеупорного бетона, и третий наружный слой, который образован наружной или несущей трубой 5. Над коллектором 1 расположены патрубки 2, при этом в качестве примера изображен лишь один. В зоне патрубка 2 приходящая из не изображенного пространства печи труба 6 для технологического газа проходит в направляющей трубе 7. В показанном примере труба 6 для технологического газа заканчивается в зоне изолирующего слоя 4 в направляющей трубе 7. Направляющая труба 7 выполнена на своем свободном конце в виде колена 8, которое своим выпускным отверстием ориентировано в направлении основного потока коллектора 1. Перечень позиций: 1 - коллектор; 2 - патрубок; 3 - внутренняя труба; 4 - изолирующий слой; 5 - несущая труба; 6 - труба для технологического газа; 7 - направляющая труба; 8 - колено. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Трубчатая реакционная печь с коллектором для отвода горячих технологических газов, направляемых в трубах для технологического газа из трубчатых реакционных печей, при этом коллектор снабжен внутри по меньшей мере одним изолирующим слоем из огнеупорного бетона или огнеупорной футеровки; снаружи стенкой металлической наружной трубы; несколькими патрубками, предназначенными для соединения труб для технологического газа трубчатой реакционной печи с коллектором, при этом в зоне патрубков трубы для технологического газа проходят, по меньшей мере, частично в направляющих трубах,и в коллектор выступает каждый соединенный с соответствующей трубой для технологического газа газовый выход, с помощью которого технологический газ направляется при работе в соответствии с назначением в коллектор, отличающаяся тем, что по меньшей мере один газовый выход, соединенный с соответствующей трубой для технологического газа и выступающий в коллектор, выполнен в виде колена на своем свободном конце. 2. Трубчатая реакционная печь с коллектором по п.1, отличающаяся тем, что труба для технологического газа заканчивается в направляющей трубе и газовый выход представляет собой продолжение направляющей трубы. 3. Трубчатая реакционная печь с коллектором по п.1, отличающаяся тем, что газовый выход представляет продолжение трубы для технологического газа и направляющая труба имеет, по существу, цилиндрическую форму. 4. Трубчатая реакционная печь с коллектором по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что поперечное сечение газового выхода сужается к его концу. 5. Трубчатая реакционная печь с коллектором по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что изгиб газового выхода составляет между 30 и 90. 6. Трубчатая реакционная печь с коллектором по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что газовый выход своим наружным концом выступает в коллектор до глубины максимально 40% от свободного диаметра коллектора. 7. Трубчатая реакционная печь с коллектором по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что внутри в коллекторе предусмотрена металлическая внутренняя труба.