Трубчатая печь
Трубчатая печь – это аппарат, предназначенный для нагрева нефти и нефтепродуктов, который использует тепловую энергию, образующуюся в результате сгорания топлива в камере печи.
Трубчатые печи классифицируются по следующим признакам:
- Технологическое назначение. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на реакционные и нагревательные. Нагревательные печи предназначены для нагрева и испарения сырья, при этом состав смеси не изменяется. В реакционных печах сырье нагревается до определенной температуры и подвергается превращениям, которые приводят к изменению состава исходного сырья.
- Конструктивные признаки. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на цилиндрические, коробчатые, вертикальные и печи с наклонным сводом.
- Количество камер радиации. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на одно-, двух- и многокамерные.
- Вид отведения дымовых газов. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на печи с принудительным и естественным отводом.
- Вид сгорания топлива. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на печи беспламенного горения и печи с объемным горением пламени.
Основными составными частями трубчатой печи являются:
- Фундамент, который сооружают из сборного или монолитного железобетона, он конструктивно изолируется от воздействия высоких температур.
- Каркас, который является основной металлической конструкцией, воспринимающей нагрузки.
- Футеровка, которая предназначена для защиты каркаса от воздействия высоких температур, а также создания вторичного теплового излучения.
- Технологический змеевик, который является самой ответственной частью печи, которая изготавливается из горячекатаных бесшовных труб и работает в самых тяжелых условиях.
- Форсунки, которые предназначены для сжигания жидкого топлива.
Технологический расчет трубчатой печи
Технологический расчет – это расчет, который определяет выбор технологии изготовления конкретной продукции и важнейшие параметры деталей конструкции, обеспечивающие точную сборку и самые высокие значения важных показателей готовой продукции и полуфабрикатов.
Процесс технологического расчета трубчатой печи состоит из следующих этапов:
- Расчет полезной мощности или теплопроизводительности печи. На данном этапе рассчитываются нагрев сырья, нагрев и частичное испарение сырья, полное испарение сырья.
- Расчет процесса горения. На данном этапе рассчитываются низшая теплотворная способность топлива (в зависимости от вида топлива и способа выражения его состава), теоретическое количество воздуха для сгорания одного килограмма топлива, количество продуктов сгорания одного килограмма топлива, суммарное количество продуктов сгорания одного килограмма топлива.
- Расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива. Сначала задается температура дымовых газов, принимаемая на 100-150* выше (по Кельвину), чем температура поступающего продукта. При естественной тяге температура отходящих газов не должна быть ниже 523 Кельвинов, в противном случае требуется искусственная тяга. Затем составляется тепловой баланс и рассчитываются коэффициент полезного действия и расход топлива.
- Выбор конструкции печи, размеров труб и ретурбендов. Конструкция печи выбирается по расчетному значению полезной тепловой мощности печи. Диаметр труб должен соответствовать размерам ретурбендов. Данный этап также предполагает проверку допустимой скорости сырья на входе, расчет количества труб.
- Расчет камеры. На данном этапе задают теплонапряжение поверхности труб и ориентировочно принимают температуру дымовых газов на перевале, рассчитывают теплоемкость сгорания одного килограмма топлива, количество теплоты, которое передается сырью камерой, температуру сырья на входе в камеру, температуру наружной поверхности труб, теоретическую максимальную температуру сгорания; выбирают конструкцию печи и степень экранирования, рассчитывают величину эффективной лучевоспринимающей поверхности, площадь экранированной кладки, определяют место размещения труб, рассчитывают общую поверхность кладки печи, прямую отдачу тепла в топке.
- Гидравлический расчет змеевика.
- Расчет газоходов.
- Расчет газового сопротивления.