加(jia)熱爐(lu)的(de)分類在(zai)國內外還沒有統一劃(hua)分的(de)方法,本書按以(yi)下7類方法進行分類。


  ①. 按外形分為:箱(xiang)式爐(lu)(含6分類)、立式爐(lu)(含6分類)、圓筒爐(lu)(含3分類)、大型方爐(lu),如圖8.2所示。


   a. 箱式爐[見圖8.2(a)]。


     在(zai)這(zhe)種爐(lu)(lu)子(zi)(zi)的輻射(she)(she)室(shi)(shi)內,燃燒(shao)器和爐(lu)(lu)管交(jiao)錯排(pai)列,單排(pai)管雙面輻射(she)(she),管子(zi)(zi)沿整個圓(yuan)周上(shang)的熱(re)分(fen)布要比(bi)單面輻射(she)(she)均勻得(de)多(duo)。燃燒(shao)器頂燒(shao)時,對流室(shi)(shi)和煙囪放在(zai)地面上(shang)。它的缺(que)點是爐(lu)(lu)子(zi)(zi)體(ti)積大(da),造價(jia)很高,用(yong)于單純加熱(re)不(bu)經(jing)濟。目前在(zai)合成氨廠常用(yong)它作為大(da)型(xing)烴(jing)蒸(zheng)汽轉(zhuan)化爐(lu)(lu)的爐(lu)(lu)型(xing),運轉(zhuan)良(liang)好(hao)。


   b. 立式爐[見圖8.2(b)]。


     ·底燒橫管式(shi),傳熱(re)機理同(tong)箱式(shi)爐(lu),只(zhi)是(shi)造型上采(cai)用了立(li)式(shi)爐(lu)的(de)特點(dian)。爐(lu)管布置在(zai)兩(liang)側壁,中央是(shi)一(yi)列(lie)底燒的(de)燃燒器。煙氣(qi)由(you)輻射(she)室、對(dui)流室經(jing)煙囪一(yi)直上行。燃燒器能量較小,數目(mu)較多(duo),間距較小,從(cong)而在(zai)爐(lu)子(zi)中央形成一(yi)道(dao)火焰“膜”,提(ti)高了輻射(she)傳熱(re)的(de)效果。現在(zai)使用的(de)立(li)式(shi)爐(lu)多(duo)數采(cai)用這一(yi)形式(shi)。


     ·附墻(qiang)火(huo)焰式(shi),這種立式(shi)爐爐膛中央(yang)為一排橫管,火(huo)焰附墻(qiang)而上,把(ba)兩面(mian)側墻(qiang)的(de)墻(qiang)壁(bi)燒紅,使火(huo)墻(qiang)成(cheng)(cheng)為良好(hao)的(de)熱輻射(she)體,以提高(gao)輻射(she)傳熱的(de)效(xiao)果,目前已成(cheng)(cheng)為高(gao)壓加(jia)氫、焦(jiao)化等裝置的(de)主流爐型。


     ·立(li)(li)管(guan)立(li)(li)式爐(lu),立(li)(li)式爐(lu)都為橫管(guan),要用(yong)(yong)(yong)大批(pi)高鉻鎳鋼的管(guan)架,而(er)這(zhe)種爐(lu)型改用(yong)(yong)(yong)立(li)(li)管(guan),節省(sheng)了(le)合金鋼,同時又保留了(le)立(li)(li)式爐(lu)的優點,常用(yong)(yong)(yong)作(zuo)大型加熱爐(lu)的爐(lu)型。


     ·在側壁上安有許多(duo)小型的氣體(ti)無焰(yan)燃燒器,使整個側壁成為(wei)均勻(yun)的輻射墻(qiang)面(mian),有優越(yue)的加熱均勻(yun)性(xing),可分區(qu)調節溫(wen)度,是乙烯(xi)裂解和烴類蒸汽轉化最合適的爐型之(zhi)一。但造價昂貴(gui),用于純加熱非常不合算。這種爐子只(zhi)能燒氣體(ti)燃料(liao)。


 c. 圓(yuan)筒爐(lu)[見圖8.2(c)]


     ·當爐(lu)(lu)子熱(re)負荷非常小,而且對熱(re)效率無要求時,采(cai)用(yong)螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)管(guan)(guan)式(shi)和純輻射(she)式(shi)這(zhe)兩種(zhong)爐(lu)(lu)型。它們(men)是最(zui)(zui)簡單、最(zui)(zui)便宜的(de)爐(lu)(lu)子。爐(lu)(lu)內(nei)爐(lu)(lu)管(guan)(guan)是一段(duan)盤繞成螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)狀的(de)小管(guan)(guan),雖然它屬于立管(guan)(guan)式(shi)爐(lu)(lu)型,但其管(guan)(guan)內(nei)特性更接(jie)近于水平管(guan)(guan),能(neng)完(wan)全排空,管(guan)(guan)內(nei)壓降(jiang)小。這(zhe)種(zhong)爐(lu)(lu)子的(de)主(zhu)要缺(que)點是:為了便于盤旋(xuan)(xuan)(xuan),易(yi)于制造,被(bei)加熱(re)介質通常只(zhi)有一管(guan)(guan)程。


     ·無反(fan)射錐的輻射-對(dui)流型(xing)圓(yuan)(yuan)(yuan)筒爐(lu)(lu)取代(dai)上述形式(shi),已(yi)成(cheng)為(wei)現代(dai)立(li)式(shi)圓(yuan)(yuan)(yuan)筒爐(lu)(lu)的主流。它取消了反(fan)射錐,能夠建造較大的爐(lu)(lu)子(zi);對(dui)流室水平布置若干排管(guan)(guan)子(zi),并盡量使用(yong)釘(ding)頭管(guan)(guan)和(he)翅(chi)片管(guan)(guan),熱(re)效率較高。其制造及施(shi)工簡單(dan),造價(jia)低,是管(guan)(guan)式(shi)加熱(re)爐(lu)(lu)中應用(yong)最廣(guang)泛的爐(lu)(lu)型(xing)。但是,這種爐(lu)(lu)子(zi)放大以后,爐(lu)(lu)膛內顯得太空,爐(lu)(lu)膛體積發熱(re)強度(du)將急劇下降,結構(gou)上和(he)經濟性上都開始不利。為(wei)了克服這一(yi)缺點(dian),可以在大型(xing)圓(yuan)(yuan)(yuan)筒爐(lu)(lu)的爐(lu)(lu)膛內增添爐(lu)(lu)管(guan)(guan)。


  d. 大型方爐。如圖8.2(d)所示


     這(zhe)種爐(lu)子(zi)用兩排(pai)爐(lu)管把(ba)(ba)爐(lu)膛分(fen)成若干小間(jian),每(mei)間(jian)設置1或2個大容量高(gao)強燃燒器。分(fen)隔可以沿兩個方向進(jin)行,稱為(wei)“十字交叉”分(fen)隔法。它通常把(ba)(ba)對(dui)流(liu)室單獨放(fang)到地面上。還有把(ba)(ba)幾臺爐(lu)子(zi)的煙(yan)氣用煙(yan)道(dao)匯集攏來,送進(jin)一個公用的對(dui)流(liu)室或廢熱鍋爐(lu)。這(zhe)種爐(lu)子(zi)結構簡單,節省占地,便于回收余熱,容易實(shi)現爐(lu)群集中排(pai)煙(yan),減輕(qing)大氣污染(ran)。它是專(zhuan)為(wei)超(chao)大型(xing)加熱爐(lu)而開發(fa)的。





②. 按用途分為:爐管內進行化學反應的爐子(zi)、加熱(re)液體的爐子(zi)、加熱(re)氣(qi)體的爐子(zi)和加熱(re)氣(qi)液混相流體的爐子(zi)。


  a. 爐管內(nei)進行化(hua)學反應(ying)的爐子


     這種(zhong)爐(lu)子(zi)管(guan)(guan)內發生吸熱化學反應。按復雜程度來說,它(ta)代(dai)表(biao)了加熱爐(lu)技術的(de)最高(gao)水平。它(ta)分為兩種(zhong):爐(lu)管(guan)(guan)內裝(zhuang)催(cui)化劑的(de),如(ru)烴(jing)類(lei)水蒸(zheng)氣轉化爐(lu);爐(lu)管(guan)(guan)內不裝(zhuang)催(cui)化劑的(de),如(ru)乙烯裂解爐(lu)。


  b. 加(jia)熱液(ye)體的爐(lu)子(zi)。這類爐(lu)子(zi)可分為三種(zhong)。


     ·管(guan)內無相(xiang)變化(hua)、單純的(de)液體(ti)加熱爐(lu),這是(shi)把工(gong)藝(yi)液體(ti)預熱到其(qi)沸點以下(xia)(如溫(wen)水加熱、液相(xiang)熱載體(ti)加熱等)使用(yong)的(de)爐(lu)子。加熱的(de)終(zhong)溫(wen)低(di),管(guan)內結(jie)焦和腐蝕也小,操作上的(de)問題較少。


     ·管內(nei)進(jin)口(kou)為液(ye)相(xiang)、出口(kou)為氣(qi)液(ye)混相(xiang)的爐子。在生產過程中,往(wang)往(wang)要求被(bei)加(jia)工的流(liu)體在氣(qi)液(ye)混相(xiang)狀態下(xia)進(jin)入蒸餾塔等,此(ci)時使用這種(zhong)加(jia)熱爐。在全(quan)部工藝加(jia)熱爐中此(ci)種(zhong)爐的數量(liang)最大。對于這種(zhong)爐子,最重要的是把握住吸(xi)熱量(liang)、氣(qi)化率(lv)、壓(ya)力降(jiang)、溫度之間的關系。


     ·進口(kou)為(wei)液相、出口(kou)全部氣相的爐(lu)子(zi)(zi)。這種爐(lu)子(zi)(zi)是(shi)反(fan)應器(qi)的進料加熱(re)爐(lu),它把液體完全汽(qi)化,加熱(re)到(dao)一定(ding)溫度(du),然后送(song)入工藝反(fan)應器(qi)。由(you)于反(fan)應器(qi)的操(cao)作(zuo)條(tiao)件(如催化劑活性等)在運(yun)轉期(qi)中(zhong)是(shi)變(bian)化的,這種爐(lu)子(zi)(zi)的操(cao)作(zuo)溫度(du)和壓力等往往變(bian)化很大,應掌握其變(bian)動范圍,以防止(zhi)裂解(jie)和結(jie)焦發(fa)生。


  c. 加熱(re)氣體的爐子。


     如(ru)水蒸氣(qi)(qi)的過熱、工藝氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的預熱就使用(yong)這種爐子。它多在較高溫度下操作,但因為是純氣(qi)(qi)相,結焦的可能性不大。應該注意的是當氣(qi)(qi)體(ti)(ti)量很大時,爐管的路數(shu)很多,必(bi)須從結構上(shang)保證各路均勻,防止偏流。


  d. 加(jia)熱(re)氣(qi)液混相流體的爐子


     這種爐子(zi)常用于加(jia)氫(qing)精(jing)制、加(jia)氫(qing)裂化等裝置(zhi)的(de)(de)反應器進料加(jia)熱(re)(re)。由于管(guan)(guan)內流(liu)體(ti)(ti)從爐子(zi)入(ru)口(kou)起(qi)就是氣(qi)、液混(hun)相,較(jiao)上(shang)(shang)述純氣(qi)體(ti)(ti)加(jia)熱(re)(re)爐更(geng)難保證各(ge)路流(liu)量的(de)(de)均勻(yun),設(she)計(ji)上(shang)(shang)要更(geng)重視管(guan)(guan)徑(jing)、管(guan)(guan)內質量流(liu)速、盤管(guan)(guan)路數的(de)(de)選取,以及管(guan)(guan)內流(liu)動(dong)狀態的(de)(de)判斷(duan)和(he)分叉管(guan)(guan)的(de)(de)配(pei)管(guan)(guan)設(she)計(ji)等。


③. 按輻射(she)盤管的布置形式分為:臥(wo)管爐(lu)、立管爐(lu)、螺旋管圓筒爐(lu)、U形管爐(lu)、倒U形管爐(lu)(門型爐(lu))等。


④. 按受熱(re)段分為:純輻(fu)射型;輻(fu)射-對(dui)流型。


⑤. 按輻射受熱(re)方式分(fen)為:單面輻射、雙(shuang)(shuang)面輻射、部(bu)分(fen)單面輻射十部(bu)分(fen)雙(shuang)(shuang)面輻射。


⑥. 按(an)組(zu)合形式分為:單輻射室、多輻射室。


⑦. 按燃燒(shao)(shao)器(qi)位置分(fen)為(wei):底燒(shao)(shao)、頂燒(shao)(shao)、側(ce)(端)燒(shao)(shao)。





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