Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Уфімський державний нафтовий технічний університет В»
Кафедра технології нафти і газу
РЕФЕРАТ
на тему:
ТЕХНОЛОГІЧНІ ПЕЧІ
Виконали ст. гр. ТП-07-02 Адиев А.Н.
Ахмадіева А.Р.
Ахметьянова Г.Р.
Лугова А.Ю.
Равілова І.І.
Ситник Д.С.
Шапошников П.В.
Шєїна К.О.
Перевірив Р.Р. Фасхутдинов
Уфа 2010
Зміст:
1. Призначення, принцип дії і класифікація трубчастих печей
1.1 Теплообмін в трубчастої печі
1.2 Класифікація трубчастих печей
1.2.1 Технологічні ознаки
1.2.2 Теплотехнічні ознаки
1.2.3 Конструктивні ознаки
2. Основні показники роботи печей
3. Конструкції та ескізи трубчастих печей
Список використаної літератури
1. ПРИЗНАЧЕННЯ, ПРИНЦИП ДІЇ І КЛАСИФІКАЦІЯ ТРУБЧАСТИХ ПЕЧЕЙ
Трубчаста піч є апаратом, призначеним для передачі нагрівається продукту тепла, виділяється при спалюванні палива в топковій камері печі. Трубчасті печі широко поширені в нафтогазопереробної, нафтохімічної,
коксохімічної та інших галузях промисловості, є складовою частиною багатьох установок і застосовуються в різних технологічних процесах (перегонка нафти, мазуту, піроліз, каталітичний крекінг, риформінг, гідроочищення, очищення масел та ін.)
Існують різні конструкції трубчастих печей, що відрізняються способом передачі тепла, кількістю і формою топкових камер, числом секцій (камер) в зоні радіації, відносним розташуванням осей факела і труб, способом спалювання палива, типом опромінення труб, числом потоків нагреваемого продукту, розташуванням конвекційної камери щодо радіантні, довжиною радіантних і конвекційних труб.
Основними характеристиками трубчастих печей є продуктивність печі, корисна теплове навантаження, теплонапряженность поверхні нагрівання і коефіцієнт корисної дії печі.
У промисловості застосовують трубчасті печі з поверхнею нагріву радіантних труб 15-2000 м 2 . Теплопродуктивність трубчастих печей різних конструкцій змінюється від 0,12 до 240 МВт, а продуктивність по нагреваемой середовищі досягає 8-105 кг/ч. Температура нагрівається середовища на вході і виході з печі в залежності від технологічного процесу змінюється в діапазоні від 70 до 900 В° С, а тиск - від 0,1 до 30 МПа. Для трубчастих печей ККД коливається в межах від 0,65 до 0,85.
1.1 Теплообмін в трубчастої печі
Трубчаста піч має камери радіації і конвекції. У камері радіації (топковій камері), де спалюється паливо, розміщена радіантні поверхню (екран), що поглинає променисте тепло в основному за рахунок радіації.
У камері конвекції розташовані конвекційні труби, що сприймають тепло головним чином при зіткненні димових газів з поверхнею нагріву шляхом конвекції. Нагрівається продукт в печі послідовно проходить через конвекційні і радіантні труби, поглинаючи тепло. Зазвичай радіантні поверхню сприймає більшу частину тепла, що виділяється в печі при згорянні палива. Променисте тепло ефективно передається при охолодженні димових газів до 1000-1200 К. Зниження температури димових газів до більш низьких значень часто буває невиправданим, так як при цьому радіантні поверхню працює зі зниженою теплонапруженості поверхні нагрівання і потрібно значно збільшити поверхню радіантних труб. Ефективність теплопередачі конвекцією в меншій мірі залежить від температури димових газів. Конвекційна поверхню використовує тепло димових газів і може забезпечити їх охолодження до температури, при якій значення коефіцієнта корисної дії апарату буде економічно виправданим.
Якщо наявність конвекційної поверхні для нагріву сировини не є обов'язковим або розміри цієї поверхні можуть бути істотно зменшені, то тепло димових газів може бути використано для інших цілей, наприклад для підігріву повітря або виробництва водяної пари. При невеликій продуктивності іноді застосовують печі без конвекційної поверхні, більш прості в конструктивному відношенні, але що володіють невисоким коефіцієнтом корисної дії.
Розглянемо механізм процесу передачі тепла в печі, що складається з двох камер з настильний полум'ям. Характерною особливістю цієї печі є похиле розташування в низу печі форсунок (пальників), що забезпечують зіткнення факела з поверхнею стіни, розміщеної в середині камери радіації (малюнок 1.1).
У топкову камеру цій печі за допомогою форсунки вводиться розпорошену паливо, а також необхідний для горіння нагріте або холодне повітря. Високий ступінь дисперсності палива забезпечує його інтенсивне перемішування з повітрям і більш ефективне горіння. Зіткнення факела з поверхнею настильній стіни обумовлює підвищення її температури; випромінювання відбувається не тільки від смолоскипа, але і від розпеченої стіни. Тепло, виділене при згорянні палива, витрачається на підвищення температури димових газів і частинок палаючого палива; останні розжарюються і утворюють світний факел. Температура, розмір і конфігурація факела залежать від багатьох факторів і, зокрема, від температури і кількості повітря, подається для горіння палива, способу підведення повітря, конструкції і навантаження форсунки, теплотворної здатності палива, витрати форсункових пара, розміру радіантні поверхні (ступеня екранування топки) та ін
При підвищенні температури повітря збільшується температура факела, підвищується швидкість горіння і скорочуються розміри факела.
Розміри факела зменшуються і при збільшенні (до певної межі) кількості повітря, надходить у топку, так як надлишок повітря прискорює процес горіння палива. При недостатній кількості повітря факел виходить розтягнутим, паливо повністю не згорає, що призводить до втрати тепла. Надмірна кількість повітря неприпустимо внаслідок підвищених втрат тепла та відходять димовими газами і більш інтенсивного окислення (окалінообразованія) поверхні нагрівання.
Повітря, необхідне для горіння палива, підводять до гирла форсунки, тобто до початку факела. У деяких форсунках паливо розпорошується повітрям, який в цьому випадку вводиться в топку спільно з паливом.
Малюнок 1.1 - Схема роботи трубчастої печі з об'ємно-настильний спалюванням палива
1 - форсунка; 2 - настильность стінка; 3 - камера радіації (топкова камера); 4 - камера конвекції; 5 - димова труба; 6 - змійовик конвекційних труб; 7 - змійовик радіантних труб; 8 - футеровка.
Потоки: I - вхід сировини; II - вихід сировини; III - паливо і повітря; IV - димові гази
У ряді конструкцій під внутрішньої порожнини стін печей розміщується канал для подачі так званого вторинного повітря, що дозволяє підводити необхідне для горіння повітря по довжині факела, що підвищує температуру випромінюючої стінки і сприяє більш рівномірної передачі тепла радіацією.
У такій печі теплоизлучением передається від факела, випромінюючої стінки і трьохатомних газів (Двоокис вуглецю, водяна пара, діоксид сірки), що володіють виборчою здатністю поглинати і випромінювати промені певної довжини хвилі. Частина променів через простір між трубами потрапляє на поверхню кладки, вздовж якої розташовані ці труби; ці промені розігрівають кладку, і вона, у свою чергу, випромінює; при цьому частина енергії поглинається тією частиною поверхні труб, яка звернена до стінки кладки. Настильность стіна, а також інші стіни кладки, у яких розташовані труби (екранована частина кладки) або вільні від труб (незаекранірованние), прийнято називати вторинними випромінювачами.
радіантні труби отримують тепло не тільки випромінюванням, але також і від зіткнення димових газів з поверхнею труб, ...
