Вопросы для самоконтроля

1. Какие нагревающие и охлаждающие агенты используются в процессах нефтегазопереработки и нефтехимии?

2. Каково значение регенерации тепла на нефтегазоперерабатывающих заводах?

3. Виды кожухотрубных теплообменников.

4. Каковы достоинства и недостатки теплообменников с плавающей головкой?

5. Каковы достоинства и недостатки кожухотрубных теплообменников жесткой конструкции?

6. Как устроены теплообменники «труба в трубе»? В чем их достоинства и недостатки?

7. Какие типы кипятильников вы знаете?

8. Как крепятся трубы в трубных решетках?

9. В чем достоинства и недостатки конденсаторов и холодильников погружного типа?

10. В чем достоинства и недостатки аппаратов воздушного охлаждения?

11. Какова сущность процесса кристаллизации?

12. Какие способы кристаллизации Вы знаете?

13. Как можно регулировать скорость роста кристаллов?

14. В каких процессах нефтепереработки применяется кристаллизация?

15. Какова последовательность расчета теплообменного аппарата?

16. В каких пределах рекомендуется принимать температуру воды на выходе из холодильника? Какое это имеет значение?

17. В чем особенность расчета конденсатора-холодильника?

18. Выведите уравнение теплового баланса теплообменников для случая нагрева одной жидкости и охлаждения другой; для случая охлаждения и конденсации паров.

Литература :[1], с. 143-156, с 17-190; [2], с. 145-167; [3], с. 411-466,

с. 512-522.

Тема 2.3 Трубчатые печи

Студент должен:

знать:

• назначение трубчатых печей и их устройство;

• основные показатели работы трубчатых печей;

• классификационный состав топлив, теплотворную способность;

• реакции горения, максимальную температуру горения;

• сущность теплового расчета камеры радиации;

• сущность гидравлического расчета змеевика печи;

• порядок расчета трубчатой печи;

• основные требования техники безопасности и правила пожарной безопасности при эксплуатации и пуске печей;

уметь:

• разбираться в конструкции печей, отдельных устройств, используя техническую литературу;

• определять расход кислорода, воздуха на сжигание топлива, массу и объем продуктов сгорания;

• задаваться коэффициентом избытка воздуха для топлива различного состава, печей различных конструкций;

• определять коэффициент прямой отдачи, величину эффективной лучевоспринимающей поверхности, поверхность нагрева радиантных труб;

• определять коэффициент теплоотдачи конвекцией и радиацией, поверхность нагрева конвекционных труб, выбирать скорость продукта на входе в печь;

• определять потери напора и давления при движении продукта в змеевике печи;

• пользоваться требованиями технического регламента и инст­рукциями по эксплуатации печей.

Назначение трубчатых печей, их классификация. Наиболее распространенные типы печей, их особенности и детали конструкций (печные трубы, гарнитура, обмуровка, каркас, устройства для сжигания топлива).

Основные показатели работы трубчатых печей: производительность печи, тепловая мощность, теплонапряженность поверхности нагрева радиантных труб, конвекционных труб, средняя теплонапряженность труб печи, теплонапряженность топочного пространства, КПД трубчатой печи, температура дымовых газов на перевале и на выходе из печи, коэффициент прямой отдачи.

Классификация и состав топлив, теплотворная способность. Реакции горения топлив. Расход кислорода и воздуха на сжигание топлива. Объем продуктов сгорания.

Максимальная температура горения.

Тепловой расчет камеры радиации. Определение коэффициента прямой отдачи. Определение величины эффективной лучевоспринимающей поверхности.

Тепловой расчет камеры конвекции. Определение коэффициента теплоотдачи конвекцией и радиацией.

Гидравлический расчет змеевика печи. Выбор скорости продукта на входе в печь. Расчет сопротивления газового тракта. Расчет дымовой трубы.

Порядок расчета трубчатой печи.

Основные требования техники безопасности при эксплуатации и пуске трубчатых печей.

Мероприятия по сокращению загрязнения атмосферы и прилегающей территории продуктами сгорания.

Практические занятия №5.

Методические указания

Вначале нужно хорошо усвоить устройство печей. Определить, где находятся камера радиации, камера конвекции, как располагаются змеевики печи, как соединены между собой трубы, как устроен каркас печи. Разобрать устройство приборов для сжигания топлива и др. особое внимание следует обратить на устройство двухскатных печей, с двухсторонним облучением экрана, с беспламенным горением.

Важным является вопрос об основных показателях работы печей. Нужно понять и запомнить все определения основных показателей и знать численные значения этих величин. Понять связь между температурой дымовых газов над перевалом, тепловой напряженностью поверхности радиантных труб и коэффициентом прямой отдачи.

При изучении процесса горения надо научиться выводить уравнения для расчета количества воздуха, необходимого для горения топлива и уравнения для определения состава продуктов сгорания (в молях), знать уравнение перевода мольной теплоемкости дымовых газов в массовую. Обратить внимание на определение максимальной температуры горения и уметь ее рассчитывать.

При изучении расчета камеры радиации надо усвоить допущения, принимаемые при расчете, хорошо разобраться в таких понятиях, как эквивалентная абсолютно черная поверхность, эффективная лучевоспринимающая поверхность, плоская поверхность, заменяющая трубы. Обратите внимание на то, как эти величины определяются и как между собой связаны. При изучении расчета камеры конвекции обратите внимание на расчет коэффициента теплопередачи.

Вопросы для самоконтроля

1. Как классифицируют трубчатые печи?

2. Начертите принципиальную схему двухскатной печи с наклонным сводом и назовите ее составные части.

3. Что называется коэффициентом прямой отдачи. Напишите формулу для определения коэффициента прямой отдачи.

4. Какое значение имеет температура дымовых газов над перевалом?

5. Что называется тепловой напряженностью поверхности нагрева радиантных и конвекционных труб? В каких пределах они допускаются?

6. Что называется коэффициентом избытка воздуха? От чего он зависит? Значения его.

7. Написать уравнение для расчета действительного расхода воздуха, необходимого для сжигания 1 кг топлива.

8. Написать уравнение теплового баланса печи.

9. По какому уравнению определяется расход топлива в печи?

10. Что называется максимальной температурой горения?

11. Какая поверхность называется абсолютно черной?

12. Найти эффективную лучевоспринимающую поверхность, если: Hs -= 150 м ; J = 0,5; L = 1,4.

13. Что называется фактором формы? Его физический смысл.

14. Как определить поверхность радиантного змеевика?

15. От каких факторов зависит коэффициент теплопередачи в камере конвекции? Как его рассчитывают?

16. Что относится к гарнитуре и арматуре печей?

17. Как устроена панельная горелка печи беспламенного горения?

18. Способы соединения труб в печи. Как устроены ретубенты?

19. Какие способы чистки труб печи Вы знаете?

20. Начертите принципиальные схемы печей различных конструкций: с экраном двухстороннего облучения, с настенным боковым экраном, с вертикальными трубами, с излучающими стенками – беспламенного горения и т.д. Отметьте их положительные и отрицательные стороны.

21. Какие способы создания тяги Вы знаете? Как рассчитывать тягу, создаваемую дымовой трубой?

Литература :[1], с. 156-182; [2], с. 88-144.

Контрольная работа 2.