加(jia)熱爐的分類在國內外還(huan)沒有(you)統一劃分的方(fang)(fang)法,本書按(an)以下7類方(fang)(fang)法進(jin)行(xing)分類。


  ①. 按外形(xing)分(fen)為:箱式爐(lu)(含(han)(han)6分(fen)類)、立式爐(lu)(含(han)(han)6分(fen)類)、圓筒爐(lu)(含(han)(han)3分(fen)類)、大型(xing)方爐(lu),如圖8.2所示。


   a. 箱(xiang)式(shi)爐[見圖8.2(a)]。


     在這種爐子(zi)的輻(fu)射室(shi)內,燃燒器和(he)爐管(guan)交錯排列,單(dan)排管(guan)雙面輻(fu)射,管(guan)子(zi)沿整個圓(yuan)周(zhou)上(shang)的熱分布要比(bi)單(dan)面輻(fu)射均勻得多。燃燒器頂燒時,對流室(shi)和(he)煙囪放在地面上(shang)。它的缺點(dian)是爐子(zi)體積大(da),造價很高(gao),用于單(dan)純(chun)加(jia)熱不經濟。目前(qian)在合成氨廠常用它作為大(da)型烴蒸(zheng)汽轉(zhuan)化爐的爐型,運(yun)轉(zhuan)良(liang)好(hao)。


   b. 立式爐[見圖8.2(b)]。


     ·底燒橫管(guan)式,傳熱機理(li)同箱式爐(lu),只是(shi)造型上采用了立式爐(lu)的(de)特點。爐(lu)管(guan)布置在(zai)(zai)兩側壁(bi),中央是(shi)一(yi)列底燒的(de)燃(ran)燒器(qi)。煙氣由輻射室(shi)、對(dui)流室(shi)經煙囪一(yi)直(zhi)上行。燃(ran)燒器(qi)能量較小(xiao),數目較多(duo),間(jian)距較小(xiao),從而在(zai)(zai)爐(lu)子中央形成一(yi)道火焰“膜(mo)”,提高了輻射傳熱的(de)效果(guo)。現在(zai)(zai)使用的(de)立式爐(lu)多(duo)數采用這一(yi)形式。


     ·附墻(qiang)火焰式(shi),這種立式(shi)爐爐膛中央(yang)為(wei)一排橫(heng)管,火焰附墻(qiang)而上(shang),把(ba)兩面側墻(qiang)的(de)墻(qiang)壁燒(shao)紅,使火墻(qiang)成為(wei)良好的(de)熱輻(fu)射體,以提高輻(fu)射傳(chuan)熱的(de)效果,目前已成為(wei)高壓加氫、焦化等裝置的(de)主流爐型。


     ·立管(guan)立式爐,立式爐都為橫管(guan),要用大批高鉻鎳鋼的(de)管(guan)架,而這種(zhong)爐型(xing)改用立管(guan),節省了(le)合金鋼,同時又保留了(le)立式爐的(de)優點,常用作大型(xing)加熱爐的(de)爐型(xing)。


     ·在側壁(bi)上安有(you)許(xu)多小型(xing)的氣體無(wu)焰燃燒(shao)器,使整個側壁(bi)成為均勻的輻射墻面,有(you)優越的加熱(re)均勻性,可分區調節(jie)溫度(du),是乙烯裂解和烴類蒸汽轉(zhuan)化最合適的爐型(xing)之一。但造價(jia)昂貴,用于純加熱(re)非常不合算。這種爐子只(zhi)能燒(shao)氣體燃料。


 c. 圓(yuan)筒(tong)爐[見(jian)圖8.2(c)]


     ·當爐(lu)子(zi)熱負荷非常(chang)小,而且對熱效率無要求時(shi),采用螺(luo)旋(xuan)管(guan)式和純輻射式這兩種爐(lu)型。它(ta)們是(shi)(shi)最簡(jian)單、最便宜的爐(lu)子(zi)。爐(lu)內(nei)爐(lu)管(guan)是(shi)(shi)一(yi)段盤(pan)繞成螺(luo)旋(xuan)狀的小管(guan),雖然它(ta)屬于立管(guan)式爐(lu)型,但(dan)其管(guan)內(nei)特性(xing)更(geng)接近于水平管(guan),能完全排空,管(guan)內(nei)壓降小。這種爐(lu)子(zi)的主要缺點是(shi)(shi):為了便于盤(pan)旋(xuan),易(yi)于制造,被加(jia)熱介(jie)質通常(chang)只有一(yi)管(guan)程(cheng)。


     ·無(wu)反射錐的輻射-對流型(xing)圓(yuan)(yuan)筒爐(lu)(lu)(lu)取代(dai)上(shang)述(shu)形(xing)式(shi),已成為現代(dai)立式(shi)圓(yuan)(yuan)筒爐(lu)(lu)(lu)的主流。它取消(xiao)了反射錐,能夠建造(zao)較大的爐(lu)(lu)(lu)子;對流室水平布置若干排管子,并盡量使用釘頭(tou)管和(he)翅片管,熱效率較高(gao)。其(qi)制造(zao)及施工(gong)簡(jian)單,造(zao)價低,是(shi)管式(shi)加熱爐(lu)(lu)(lu)中應(ying)用最廣泛(fan)的爐(lu)(lu)(lu)型(xing)。但是(shi),這(zhe)種爐(lu)(lu)(lu)子放(fang)大以(yi)后,爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)內顯(xian)得太空,爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)體積發熱強度將急(ji)劇下降,結構(gou)上(shang)和(he)經濟(ji)性(xing)上(shang)都開始(shi)不(bu)利。為了克服這(zhe)一缺點,可以(yi)在大型(xing)圓(yuan)(yuan)筒爐(lu)(lu)(lu)的爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)內增添爐(lu)(lu)(lu)管。


  d. 大(da)型方爐。如圖(tu)8.2(d)所(suo)示


     這種(zhong)爐子(zi)用兩排(pai)爐管把爐膛分(fen)(fen)(fen)成若干小間(jian),每間(jian)設置1或2個大容(rong)量高強燃燒器。分(fen)(fen)(fen)隔(ge)可以沿兩個方向進(jin)行,稱為(wei)“十字交(jiao)叉(cha)”分(fen)(fen)(fen)隔(ge)法。它(ta)通常把對流(liu)(liu)室(shi)單獨放到地(di)面上。還有把幾臺爐子(zi)的(de)煙(yan)氣用煙(yan)道匯(hui)集攏來,送(song)進(jin)一個公用的(de)對流(liu)(liu)室(shi)或廢熱鍋爐。這種(zhong)爐子(zi)結構簡單,節省占地(di),便于回(hui)收(shou)余熱,容(rong)易實(shi)現爐群集中排(pai)煙(yan),減輕大氣污染。它(ta)是專為(wei)超大型加熱爐而開發的(de)。





②. 按用途(tu)分為:爐管(guan)內進行化學反應的(de)爐子、加(jia)熱(re)液(ye)體(ti)的(de)爐子、加(jia)熱(re)氣體(ti)的(de)爐子和加(jia)熱(re)氣液(ye)混(hun)相流體(ti)的(de)爐子。


  a. 爐(lu)管內進行化學反應的爐(lu)子


     這(zhe)種(zhong)爐(lu)子管(guan)內發生吸(xi)熱(re)(re)化(hua)學反應(ying)。按復雜程度來說,它(ta)(ta)代表了(le)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)技術(shu)的最高水(shui)平。它(ta)(ta)分為兩種(zhong):爐(lu)管(guan)內裝催(cui)化(hua)劑的,如烴類水(shui)蒸氣轉化(hua)爐(lu);爐(lu)管(guan)內不裝催(cui)化(hua)劑的,如乙烯裂解(jie)爐(lu)。


  b. 加熱(re)液體的爐子(zi)。這(zhe)類(lei)爐子(zi)可分為三種。


     ·管內無相變化、單純的液體加(jia)熱爐,這是(shi)把(ba)工藝液體預熱到(dao)其(qi)沸點以(yi)下(如溫(wen)(wen)水加(jia)熱、液相熱載體加(jia)熱等(deng))使用的爐子。加(jia)熱的終溫(wen)(wen)低,管內結焦和腐蝕也(ye)小,操作上的問題較少。


     ·管(guan)內進口為(wei)液(ye)相、出口為(wei)氣液(ye)混(hun)相的爐(lu)(lu)子。在生產過程中,往往要(yao)(yao)求被加(jia)工(gong)的流體在氣液(ye)混(hun)相狀態(tai)下進入蒸(zheng)餾塔(ta)等,此時使用這(zhe)種(zhong)(zhong)加(jia)熱爐(lu)(lu)。在全部(bu)工(gong)藝加(jia)熱爐(lu)(lu)中此種(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)的數量(liang)最大。對于(yu)這(zhe)種(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)子,最重要(yao)(yao)的是把握住吸熱量(liang)、氣化率、壓力降、溫(wen)度之間的關系。


     ·進口為液(ye)相、出口全部氣相的爐子(zi)。這(zhe)種爐子(zi)是反(fan)(fan)應(ying)器的進料(liao)加(jia)熱爐,它把液(ye)體完全汽化,加(jia)熱到一定(ding)溫度,然后(hou)送入工藝反(fan)(fan)應(ying)器。由于反(fan)(fan)應(ying)器的操(cao)作(zuo)條件(如(ru)催化劑活(huo)性等)在運轉期中是變化的,這(zhe)種爐子(zi)的操(cao)作(zuo)溫度和壓力等往往變化很大,應(ying)掌握(wo)其變動范圍,以(yi)防止裂解和結焦發生。


  c. 加熱氣體的爐子。


     如水蒸氣(qi)的過熱、工藝氣(qi)體(ti)的預熱就使用這種(zhong)爐子。它(ta)多在較高溫度(du)下操作,但因為是(shi)純氣(qi)相(xiang),結焦的可能性不大(da)。應該注意(yi)的是(shi)當(dang)氣(qi)體(ti)量(liang)很大(da)時,爐管的路數很多,必須(xu)從結構上保證各(ge)路均勻(yun),防止偏流(liu)。


  d. 加熱氣液混相流體的爐子


     這種爐子常用于加氫精(jing)制、加氫裂(lie)化等(deng)裝置的反應器進料加熱(re)。由(you)于管(guan)(guan)內(nei)流(liu)體從爐子入口起(qi)就是氣、液(ye)混相,較上述純氣體加熱(re)爐更(geng)難(nan)保證各(ge)路流(liu)量(liang)的均勻(yun),設計(ji)上要(yao)更(geng)重視管(guan)(guan)徑、管(guan)(guan)內(nei)質量(liang)流(liu)速、盤管(guan)(guan)路數的選(xuan)取,以及管(guan)(guan)內(nei)流(liu)動狀態的判斷(duan)和分叉管(guan)(guan)的配管(guan)(guan)設計(ji)等(deng)。


③. 按(an)輻(fu)射盤管(guan)(guan)(guan)的布置(zhi)形式分(fen)為(wei):臥管(guan)(guan)(guan)爐(lu)(lu)、立管(guan)(guan)(guan)爐(lu)(lu)、螺(luo)旋管(guan)(guan)(guan)圓筒爐(lu)(lu)、U形管(guan)(guan)(guan)爐(lu)(lu)、倒U形管(guan)(guan)(guan)爐(lu)(lu)(門型爐(lu)(lu))等。


④. 按受熱段(duan)分為:純輻射型;輻射-對流型。


⑤. 按輻(fu)射(she)受(shou)熱方式分(fen)為:單面輻(fu)射(she)、雙面輻(fu)射(she)、部分(fen)單面輻(fu)射(she)十(shi)部分(fen)雙面輻(fu)射(she)。


⑥. 按組合(he)形式分為:單輻(fu)射室、多輻(fu)射室。


⑦. 按燃燒(shao)(shao)器位置分為:底(di)燒(shao)(shao)、頂燒(shao)(shao)、側(端)燒(shao)(shao)。





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