- •Трубчатые печи (конструкции, выбор, технологический расчет)
- •Трубчатые печи (конструкции, выбор, технологический расчет)
- •Основные обозначения
- •1 Назначение трубчатых печей
- •2 Классификация трубчатых печей
- •2.1 Основы классификации трубчатых печей
- •2.2 Печи конвективного типа
- •2.3 Печи радиантно-конвективного типа
- •2.4 Печи радиантного типа
- •3 Условное обозначение трубчатых печей
- •Условное обозначение типовых трубчатых печей приведено в
- •4 Элементы конструкций трубчатых печей
- •4.1 Змеевик трубчатых печей
- •4.2 Топливно-сжигающие устройства трубчатых печей
- •4.3 Гарнитура трубчатых печей
- •4.4 Каркасы и обмуровка трубчатых печей
- •5 Фундаменты печей
- •6 Газоходы
- •7 Дымовые шиберы
- •8 Дымовые трубы
- •9 Основные показатели работы трубчатых печей
- •10 Процесс горения топлива
- •11 Лучистый теплообмен в радиантной камере
- •Теперь уравнение (11.10) можно представить в виде
- •12 Технологический расчет нагревательной печи пламенного горения
- •12.1 Теплопроизводительность печи (полезная тепловая мощность)
- •12.2 Расчет процесса горения
- •12.3 Коэффициент полезного действия печи и топки. Расход топлива
- •12.4 Выбор конструкции печи, размеров труб и ретурбендов
- •12.5 Расчет радиантной камеры
- •12.6 Расчет конвективной камеры
- •12.7 Гидравлический расчет змеевика
- •12.8 Расчет газоходов
- •12.9 Газовое сопротивление и тяга в трубчатой печи
- •Приложение а Рисунки и таблицы
- •Приложение б Типы и техническая характеристика трубчатых печей
- •1 Печи типа гс1
- •2 Печь типа гн2
- •3 Печи типа а2б2 Печь – узкокамерная с верхним отводом дымовых газов, центральным, горизонтальным экраном и излучающими стенами из беспламенных панельных горелок.
- •4 Печи типа а2в2
- •5 Печи типа вс
- •6 Печи типа сс
- •7 Печи типа цс1 и цс΄1
- •Печь типа цс΄1 отличается от печи типа цс1 тем, что горелка установлена не в центре, а смещена в сторону входа продукта.
- •8 Печи типа цд4
- •9 Печи типа кс1 и кс΄1
- •10 Печи типа кд4
- •Содержание
9 Печи типа кс1 и кс΄1
Печи – цилиндрические с кольцевой камерой конвекции, встроенным воздухоподогревателем и вертикальными трубными змеевиками в камерах радиации и конвекции, свободного вертикально-факельного сжигания топлива.
Комбинированные горелки типа ГП и ГДК расположены в поду печи.
Печь типа КС΄1 отличается от печи типа КС1 расположением горелки, установленной не в центре, а смещенной в сторону входа продукта. На стенах камеры радиации установлен однорядный или двухрядный настенный трубный экран. Конвективный змеевик так же, как и воздухоподогреватель, набирается секциями и располагается в кольцевой камере конвекции, установленной согласно с цилиндрической радиантной камерой.
Отвод газов сгорания – через дымовую трубу и газосборник.
Общий вид печи приведен на рисунке Б2.15, а техническая характеристика – в таблице Б2.11.
1 – каркас; 2 – радиантный змеевик; 3 – конвективный змеевик; 4 – футеровка;
5 – горелка; 6 – воздухоподогреватель
Рисунок Б2.15 – Трубчатая печь типа КС1
Таблица Б2.11 – Техническая характеристика печей
Показатель |
КС1 |
КС1 |
КС1 |
КС1 |
Радиантные трубы: поверхность нагрева, м2 рабочая длина, м
Теплопроизводительность(при среднедопу-скаемом теплонапряжении радиантных труб 34,8 кВт/м2) (30 Мкал/м2·ч), МВт (Гкал/ч)
Внутренний диаметр камеры радиации, м Внутренний диаметр камеры конвеекции,м |
80 7
3,71 (3,2)
2,8 5,6 |
156 10
7,24 (6,24)
3,6 6,9 |
280 12
12,99 (11,2)
5 8,7 |
345 15
16 (13,8)
5,5 10,1 |
10 Печи типа кд4
Печь – цилиндрическая четырехсекционная с кольцевой камерой конвекции, встроенным воздухоподогревателем, дифференциальным подводом воздуха по высоте факела, с вертикальным расположением труб экранов и конвекции, настильного сжигания комбинированного топлива.
Конструктивное исполнение печи: 1 – с дымовой трубой, установленной на печи; 2 – с дымовой трубой, стоящей отдельно.
Дутьевые комбинированные горелки типа ГДК расположены в поду печи. Оси горелок наклонены в сторону рассекателя-распределителя, установленного в центре печи.
Рассекатель изготовлен в виде пирамиды с вогнутыми гранями, представляющими собой настильные стены для факелов горелок каждой камеры радиации. Рассекатель выполняет следующие функции: делит объем радиантной камеры на четыре автономные зоны теплообмена, что позволяет осуществлять дифференциальный подвод тепла по длине радиантного змеевика; является поверхностью настила факелов горелок, которые в сравнении со свободными имеют стабильную толщину, что позволяет приблизить трубные экраны к горелкам и сократить объем камеры.
В печи осуществляется двухстадийное сжигание топлива. Первичный воздух (около 70 % объема) подается принудительно к горелкам, а остальное количество – по высоте настила, для чего в кладке граней рассекателя на двух ярусах по высоте граней расположены каналы прямоугольного сечения, а в каркасе рассекателя – отдельные воздуховоды, количество которых вдвое превышает количество граней. Каждый воздуховод оснащен поворотным шибером. Двухстадийное сжигание дает возможность растянуть факелы по высоте граней и повысить равномерность излучения по высоте радиантных труб.
На стенах камеры радиации установлены однорядные настенные экраны, а между камерами радиации – двухрядные радиальные экраны двустороннего облучения.
Конвективный змеевик, как и воздухоподогреватель, набирается секциями и размещается в кольцевой камере конвекции, расположенной согласно с цилиндрической радиантной камерой.
Отвод газов сгорания – через дымовую трубу и газосборник.
Общий вид печи приведен на рисунке Б2.16, а техническая характеристика - в таблице Б2.12
Таблица Б2.12 – Техническая характеристика печей
Показатель |
КД4 |
КД4 |
КД4 |
Радиантные трубы: поверхность нагрева, м2 рабочая длина, м
Теплопроизводительность (при среднедопускаемом теплонапря- жении радиантных труб 40,6 кВт/м2) (35 Мкал/м2·ч), МВт (Гкал/ч) Внутренний диаметр камеры радиации, м |
700 15
38 (32) 7 |
800 15
44 (38) 8 |
1100 18
60 (51) 9 |
1 – вентилятор; 2 – каркас; 3 – дымовая труба; 4 – воздухоподогреватель; 5 – конвективный змеевик; 6 – радиантный змеевик; 7 – футеровка
Рисунок Б2.15 – Трубчатая печь типа КД4 (поперечное сечение печи аналогично поперечному сечению печи типа КС1)
Список литературы
1 Машиностроение. Энциклопедия. Ред. Совет: К.В. Фролов (пред.) и др. – М.: Машиностроение. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12 / М.Б. Генералов, В.П. Александров, В.В. Алексеев и др.; Под общ. ред. М.Б. Генералов. 2004 - 832 с.
2 Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: справочник. Изд. 2-е, перераб. и дополн. – Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002.-т.2. – 1028с.
Список дополнительной литературы
3 Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: справочник / Рабинович Г.Г., Рябых П.М. и др.; под ред. Е.Н. Судакова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1979. – 568 с.
4 Адельсон С.В. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. – М.: Научно-техн. изд-во нефт. и горно-топл. литературы, 1963. – 410 с.
5 Исламов М.Ш. Проектирование и эксплуатация промышленных печей. – Л.: Химия, 1986. – 280 с.
6 Бахшиян. Трубчатые печи с излучающими стенами топки. – М.: ГОСИНТИ, 1960. – 192с.
7 Эмирджанов Р.Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке. – М.Л.: Химия, 1965. – 544 с.
8 Лейбо А.И., Хесин Э.Б., Черняк Я.С. Справочник механика нефтеперерабатывающих заводов. – М.: Научно-техн. изд-во нефт. и горно-топл. литературы, 1963.