Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Радиация и конвекция. Сырье, прокачиваемое по трубному змеевику, который размещен внутри печи, нагревается за счет тепла, выделяющегося при сжигании топлива. Передача тепла происходит через стенки труб змеевика. Жидкое или газообразное топливо сжигается в топочной камере, которая в большинстве случаев является, как указывалось выше, также и радиантной камерой. Продукты сгорания покидают печь через конвекционную камеру.

ПОИСК





Принцип и основные показатели работы печей

из "Эксплуатация оборудования нефтеперерабатывающих заводов"

Радиация и конвекция. Сырье, прокачиваемое по трубному змеевику, который размещен внутри печи, нагревается за счет тепла, выделяющегося при сжигании топлива. Передача тепла происходит через стенки труб змеевика. Жидкое или газообразное топливо сжигается в топочной камере, которая в большинстве случаев является, как указывалось выше, также и радиантной камерой. Продукты сгорания покидают печь через конвекционную камеру. [c.87]
Названия камер печи соответствуют способу теплопередачи, преобладающему в данной камере. Независимо от названий камер передача тепла поверхностям печных труб происходит как радиацией, так и конвекцией с той разницей, что в радиантной камере основное количество тепла передается радиацией, а в конвекционной камере — конвекцией. [c.87]
В результате сжигания топлива в печи повышается температура дымовых газов и светящегося факела, представляющего собой раскаленные частицы горячего топлива. Нагревшись до 1300—1600° С, факел излучает тепло. Тепловые лучи падают на наружные поверхности труб и внутренние поверхности стен радиантной камеры трубчатой печи. [c.87]
Трехатомные газы, содержащиеся в дымовых газах (водяной пар, двуокись углерода и сернистый ангидрид), также поглощают и излучают лучистую энергию, но только в определенных интервалах длин волн. Таким образом, до поверхностей радиантных труб и обмуровки радиантных камер непосредственно от факела доходят только те лучи, которые не поглощаются слоем газа в топочной камере. Излучающая способность дымовых газов тем больше, чем выше концентрация в них Н2О, СО2 и ЗОа. [c.88]
Количество тепла, поглощаемого радиантной поверхностью от прямого излучения факела, зависит от его поверхности, конфигурации и степени экранирования топки. Большая поверхность факела способствует повышению эффективности прямой передачи тепла поверхностям труб. Поэтому в печах всегда лучше устанавливать значительное число малых форсунок, чем малое число больших, причем необходимо стремиться к тому, чтобы форсунки размещались по сечению топки равномерно. Увеличение поверхности кладки также способствует возрастанию эффективности передачи тепла в радиантной камере. Этим объясняется целесообразность наличия развитой внутренней поверхности топочной камеры. [c.88]
Наибольшее количество тепла неэкранированные стены радиантной камеры отражают тогда, когда факел ударяется об эти стены или стелется по ним. Факел, облизывающий стены, способствует интенсификации передачи им тепла конвекцией, вследствие чего резко возрастают температура и, следовательно, излучающая способность стен. [c.88]
Примем все тепло, передаваемое радиантным трубам путем излучения, за 100%. Тогда в печах с факельным методом сжигания топлива на долю излучения факелов и трехатомных газов придется 70—90% тепла и на долю излучения неэкранированных стен радиантной камеры — 10—30%. В печах с излучающими стенами из беспламенных панельных горелок радиантные трубы получают 70—80% тепла излучением от поверхностей туннельных горелок и неэкранированных стен, а остальное количество — от излучения трехатомных газов. [c.88]
Поток дымовых газов на пути к дымовой трубе проходит через камеру конвекции, которая занимает часть объема печи и отгорожена от радиантных камер одной или двумя перевальными стенами либо специальным сводом. В камере конвекции размещены печные трубы, которые получают тепло путем конвекции, излучения трехатомных газов и излучения стенок кладки конвекционной камеры. Если все количество тепла, получаемое конвекционными трубами, принять за 100%, то на долю конвекции дымовыми газами, омывающими трубы, приходится 60—70% тепла, на долю излучения трехатомных газов—20—30% и на долю излучения стенок кладки— 10%. [c.89]
Скорость и температура дымовых газов. Эффективность передачи тепла конвекцией обусловлена прежде всего скоростью движения дымовых газов в конвекционной камере или, вернее, скоростью, с которой эти газы омывают конвекционные трубы. В пределах допустимых сопротивлений движению потока необходимо стремиться к наибольшей скорости дымовых газов в камере конвекции. Для этого обычно уменьшают число труб в одном горизонтальном ряду и расстояние между трубами. [c.89]
Уменьшение диаметра конвекционных труб также приводит к увеличению скорости дымовых газов и улучшению теплопередачи, но при этом, кроме повышения сопротивления движению газов, следует учесть также возрастание сопротивления движению сырья в самих трубах. [c.89]
Для более тесного обтекания труб дымовыми газами и большей турбулизации потока дымовых газов трубы в конвекционных камерах размещают, как правило, только в шахматном порядке. В некоторых конструкциях печей применяют оребренные конвекционные трубы, отличающиеся сильно развитой поверхностью. [c.89]
Относительно небольшое количество тепла, получаемого конвекционными трубами за счет излучения, объясняется, во-первых, более низкой температурой стен камеры и дымовых газов и, во-вторых, незначительной толщиной газового потока, ограниченного расстоянием между смежными трубами. [c.89]
Температура дымовых газов в направлении их движения быстро снижается, вследствие чего излучение в конце конвекционной камеры достигает минимума. Скорость уменьшения температуры дымовых газов в камерах конвекции современных трубчатых печей устанавливают из следующей практически выявленной зависимости повышению температуры сырья на один градус соответствует понижение температуры дымовых газов на четыре-восемь градусов. [c.89]
Сырье проходит сначала через трубы конвекционной камеры, затем радиантной камеры с тем, чтобы поддержать наибольший температурный напор при нагреве. Исключение составляют случаи, когда по технологическим или иным причинам на определенных участках змеевика требуется иметь более низк й температурный напор, или градиент. [c.90]
Каждая трубчатая печь характеризуется тремя основными показателями производительностью, полезной тепловой нагрузкой и коэффициентом полезного действия. [c.90]
Производительность печи выражается количеством сырья, нагреваемого в трубных змеевиках в единицу времени (обычно в т1сутки). Она определяет только пропускную способность печи без учета количества передаваемого сырью тепла. Однако в практике эксплуатации, когда известны температурные параметры и режим работы конкретно рассматриваемой печи, а также свойства нагреваемого сырья, производительность приобретает смысл более полной характеристики печи. [c.90]
Полезная тепловая нагрузка, под которой понимается количество тепла, переданного печью сырью, определяет тепловую мощность и размеры печи. Наибольшее распространение имеют печи с тепловой нагрузкой 8—16 Мкал/ч. Предусматривается ввод в эксплуатацию значительного числа мощных печей с тепловой нагрузкой 40 Мкал1ч и более. [c.90]
Коэффициент полезного действия печи характеризует экономичность ее эксплуатации. Под к. п. д. трубчатой печи понимается отношение количества полезно используемого тепла к общему количеству тепла, которое выделяется при полном сгорании топлива. Полезно использованным считается тепло, воспринятое сырьем и перегреваемым в печи паром, а в некоторых случаях также воздухом, нагреваемым в рекуператорах. [c.90]
Величина коэффициента полезного действия зависит от полноты сгорания топлива и потерь тепла с уходящими в дымовую трубу газами и через обмуровку печи. Трубчатые печи, эксплуатируемые сейчас на нефтеперерабатывающих заводах, имеют к. п. д. в пределах 0,6—0,8. [c.90]
Наряду с перечисленными показателями эксплуатационные свойства каждой печи характеризуются теплонапряженностью поверхности нагрева, тепловым напряжением топочного объема, гидравлическим режимом в трубном змеевике при установившемся режиме и т. д. От комплекса этих показателей зависят эффективность работы трубчатых печей и срок их службы. [c.91]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте