Промышленная печь

редактировать
Устройство, используемое для подачи тепла в промышленных приложениях Промышленная печь

Промышленная печь, также известный как нагреватель с прямым нагревом или нагреватель с прямым нагревом, представляет собой устройство, используемое для обеспечения тепла в промышленном процессе, обычно выше 400 градусов Цельсия. Они используются для обеспечения тепла для процесса или могут служить в качестве реактора, который обеспечивает теплоту реакции. Конструкции печи различаются по функциям, режиму нагрева, типу топлива и способу подачи воздуха для горения. Тепло вырабатывается промышленной печью за счет смешивания топлива с воздухом или кислородом или от электрической энергии. Остаточное тепло будет выходить из печи в виде дымовых газов. Они разработаны в соответствии с международными нормами и стандартами, наиболее распространенными из которых являются ISO 13705 (Нефтяная и газовая промышленность - Огневые обогреватели для общего обслуживания нефтеперерабатывающих заводов) / Стандарт Американского института нефти (API) 560 (Огневой обогреватель для General Refinery Service). Типы промышленных печей включают печи периодического действия, вакуумные печи и солнечные печи. Промышленные печи используются в таких областях, как химические реакции, кремация, переработка нефти и стекольные изделия.

Содержание
  • 1 Обзор
  • 2 Компоненты
    • 2.1 Излучающая секция
    • 2.2 Конвекционная секция
    • 2.3 Излучающий змеевик
    • 2.4 Горелка
    • 2,5 Обдуватель
    • 2.6 Стек
    • 2.7 Изоляция
    • 2.8 Фундаменты
    • 2,9 Дверцы доступа
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Обзор
Принципиальная схема промышленной технологической печи

Топливо поступает в горелку и сгорает с воздухом, подаваемым из воздуходувки. В конкретной печи может быть несколько горелок, которые могут быть расположены в ячейках, которые нагревают конкретный набор труб. Горелки также могут быть установлены на полу, стене или крыше в зависимости от конструкции. Пламя нагревает трубы, которые, в свою очередь, нагревают жидкость внутри первой части печи, известной как лучистая секция или топка. В этой камере, где происходит горение, тепло передается в основном за счет излучения трубам вокруг огня в камере.

Нагреваемая жидкость проходит через трубки и, таким образом, нагревается до желаемой температуры. Газы от сгорания известны как дымовой газ. После того, как дымовой газ покидает топку, большинство конструкций печей включают секцию конвекции, где утилизируется больше тепла перед отводом в атмосферу через дымовую трубу. (HTF = жидкость для теплопередачи. Отрасли промышленности также используют свои печи для нагрева вторичной жидкости со специальными добавками, такими как анти- ржавчина и высокой эффективностью теплопередачи. Эта нагретая жидкость затем циркулирует по всей установке в теплообменники для использоваться везде, где необходимо тепло, вместо прямого нагрева производственной линии, поскольку продукт или материал могут быть летучими или склонными к растрескиванию при температуре печи.)

Компоненты

Излучающая секция

Середина излучающей секции

Излучающая секция - это место, где трубки получают почти все тепло за счет излучения пламени. В вертикальной цилиндрической печи трубы расположены вертикально. Трубы могут быть расположены вертикально или горизонтально, расположенных вдоль огнеупорного стены, в середине, и т.д., или расположены в клетках. Шпильки используются для удержания изоляции вместе и на стене печи. На этой фотографии внутренней части печи они расположены на расстоянии около 1 фута (300 мм) друг от друга.

Показанные ниже трубы, которые имеют красновато-коричневый цвет из-за коррозии, представляют собой трубы из углеродистой стали и проходят по высоте излучающей секции. Трубки находятся на некотором расстоянии от изоляции, поэтому излучение может отражаться на заднюю часть трубок, чтобы поддерживать равномерную температуру стенки трубки. Направляющие для трубок в верхней, средней и нижней части удерживают трубки на месте.

Конвекционная секция

Конвекционная секция

Конвекционная секция расположена над излучающей секцией, где холоднее для рекуперации дополнительного тепла. Теплообмен здесь происходит за счет конвекции, а трубы имеют ребристые ребра для увеличения теплопередачи. Первые три ряда труб в нижней части конвекционной секции и в верхней части излучающей секции представляют собой зону оголенных труб (без ребер) и известны как защитная секция («ударные трубы»), названные так потому, что они все еще остаются подвергаются обильному излучению от топки, и они также защищают трубы конвекционной секции, которые обычно изготовлены из менее стойкого материала от высоких температур в топке.

Площадь излучающей секции непосредственно перед входом дымовых газов в защитную секцию и в конвекционную секцию, называемую мостовой зоной. Кроссовер - это трубка, которая соединяется от выхода конвекционной секции к входу излучающей секции. Переходной трубопровод обычно располагается снаружи, чтобы можно было контролировать температуру и рассчитывать эффективность конвекционной секции. Смотровое окно наверху позволяет персоналу видеть форму и образец пламени сверху и визуально проверять, не возникает ли столкновение пламени. Попадание пламени происходит, когда пламя касается трубок и вызывает небольшие изолированные точки с очень высокой температурой.

Излучающий змеевик

Это серия трубок горизонтального / вертикального шпилечного типа, соединенных на концах (с изгибами 180 °) или спиральных по конструкции. Излучающая катушка поглощает тепло посредством излучения. Они могут быть однопроходными или многопроходными, в зависимости от допустимого падения давления на стороне процесса. Излучающие змеевики и изгибы помещены в излучающий бокс. Материалы излучающих змеевиков варьируются от углеродистой стали для работы при низких температурах до высоколегированной стали для работы при высоких температурах. Они поддерживаются сияющими боковыми стенами или свисают с сияющей крыши. Материал этих опор - обычно из высоколегированной стали. При проектировании излучающего змеевика необходимо учитывать возможность расширения (в горячих условиях).

Горелка

Горелка печи

Горелка в вертикальной цилиндрической печи, как указано выше, расположена в полу и горит вверх. Некоторые печи имеют боковые горелки, например, в поезде локомотивов. Горелка плитка изготовлена ​​из жаропрочного огнеупора и является местом сдерживания пламени. Воздушные заслонки, расположенные под горелкой и на выходе из воздуходувки, представляют собой устройства с подвижными заслонками или лопатками, которые контролируют форму и характер пламени, распространяется ли оно или даже закручивается. Пламя не должно распространяться слишком сильно, так как это может вызвать распространение пламени. Воздушные регистры можно разделить на первичные, вторичные и, если применимо, третичные, в зависимости от того, когда в них вводится воздух.

Регистр первичного воздуха подает первичный воздух, который первым попадает в горелку. Вторичный воздух добавляется к первичному воздуху. Горелки могут включать предварительный смеситель для смешивания воздуха и топлива с целью лучшего сгорания перед подачей в горелку. Некоторые горелки даже используют пар в качестве предварительной смеси, чтобы подогреть воздух и улучшить смешивание топлива и нагретого воздуха. Пол печи в основном сделан из материала, отличного от материала стен, обычно из твердого литого огнеупора, чтобы технический персонал мог ходить по полу во время обслуживания.

Печь можно зажечь небольшим пилотным пламенем или, в некоторых старых моделях, вручную. Большинство запальных устройств в настоящее время зажигаются от трансформатора зажигания (как свечи зажигания в автомобиле). Пилотное пламя, в свою очередь, зажигает основное пламя. В пилотном факеле используется природный газ, в то время как в основном пламени может использоваться как дизельное топливо, так и природный газ. При использовании жидкого топлива используется распылитель, иначе жидкое топливо просто выльется на дно печи и станет опасным. Использование пилотного пламени для зажигания печи повышает безопасность и удобство по сравнению с использованием метода ручного зажигания (например, спички).

Обдуватели сажи

Обдуватели сажи находятся в секции конвекции. Поскольку эта секция находится над излучающей секцией и движение воздуха медленнее из-за ребер, сажа имеет тенденцию накапливаться здесь. Обдувка сажи обычно производится, когда эффективность конвекционной секции снижается. Это можно рассчитать, глядя на изменение температуры в переходном трубопроводе и на выходе из конвекционной секции.

Обдуватели сажи используют проточные среды, такие как вода, воздух или пар, для удаления отложений с труб. Обычно это делается во время технического обслуживания с включенным нагнетателем воздуха. Используется несколько различных типов сажеобдувок. Настенные воздуходувки роторного типа устанавливаются на стенках топки, выступающих между конвекционными трубами. Фурмы подсоединяются к источнику пара с просверленными в нем отверстиями с интервалами по длине. Когда он включен, он вращается и сдувает сажу с трубок и через штабель.

Стойка

Заслонка дымовой трубы

Труба дымовых газов представляет собой цилиндрическую конструкцию в верхней части всех камер теплопередачи. патрубок непосредственно под ним собирает дымовой газ и поднимает его высоко в атмосферу, где он не представляет опасности для персонала.

Содержащаяся внутри дымовая труба заслонка работает как дроссельная заслонка и регулирует тягу (перепад давления между воздухозаборником и выходом воздуха) в печи., который тянет дымовой газ через конвекционную секцию. Демпфер дымовой трубы также регулирует потери тепла через дымовую трубу. Когда заслонка закрывается, количество тепла, выходящего из печи через дымовую трубу, уменьшается, но давление или тяга в печи увеличивается, что создает риски для тех, кто работает вокруг нее, если в печи есть утечки воздуха. пламя может вырваться из топки или даже взорваться, если давление слишком велико.

Изоляция

Изоляция - важная часть печи, поскольку она повышает эффективность за счет минимизации утечки тепла из нагретой камеры. Для изоляции используются огнеупорные материалы, такие как огнеупорный кирпич, литейные огнеупоры и керамическое волокно. Дно печи - это обычно огнеупоры литого типа, а стены на стенах прибиваются или приклеиваются. Керамическое волокно обычно используется для свода и стены печи и классифицируется по его плотности, а затем по максимальной температуре. Например, 8 # 2300 ° F означает плотность 8 фунтов / фут с максимальной температурой 2300 ° F. Фактическая рабочая температура для керамического волокна немного ниже максимальной номинальной температуры. (т.е. 2300 ° F подходит только до 2145 ° F до постоянной линейной усадки).

Фундаменты

Бетонные столбы - это фундамент, на котором устанавливается обогреватель. Их может быть четыре номера. для небольших обогревателей и может быть до 24 шт. для обогревателей больших размеров. Расчет столбов и всего фундамента выполняется с учетом несущей способности грунта и сейсмических условий, преобладающих в данной местности. Фундаментные болты заливаются в фундамент после установки водонагревателя.

Дверцы доступа

Корпус обогревателя снабжен дверцами доступа в различных местах. Дверцы доступа должны использоваться только во время выключения обогревателя. Нормальный размер дверцы доступа составляет 600x400 мм, что достаточно для перемещения людей / материалов в обогреватель и из него. Во время работы люки надежно прикручиваются с помощью герметичных высокотемпературных прокладок.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Печь.

.

Последняя правка сделана 2021-05-24 14:26:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте