加熱爐的分類在國內外還沒有統一(yi)劃分的方法,本書按以(yi)下(xia)7類方法進行分類。


  ①. 按外形分(fen)為(wei):箱(xiang)式(shi)爐(lu)(含6分(fen)類(lei))、立式(shi)爐(lu)(含6分(fen)類(lei))、圓筒(tong)爐(lu)(含3分(fen)類(lei))、大型方爐(lu),如圖(tu)8.2所示。


   a. 箱式爐[見圖8.2(a)]。


     在(zai)這種爐子的輻(fu)射(she)室內,燃燒(shao)器和爐管交錯排列(lie),單(dan)排管雙面(mian)輻(fu)射(she),管子沿整(zheng)個圓(yuan)周(zhou)上(shang)的熱分布要(yao)比單(dan)面(mian)輻(fu)射(she)均勻得多。燃燒(shao)器頂燒(shao)時,對流室和煙(yan)囪放在(zai)地面(mian)上(shang)。它的缺點是爐子體積大(da),造價(jia)很高,用于單(dan)純(chun)加熱不經(jing)濟(ji)。目前在(zai)合成氨廠(chang)常(chang)用它作(zuo)為大(da)型烴蒸(zheng)汽(qi)轉化爐的爐型,運轉良(liang)好(hao)。


   b. 立式爐[見圖8.2(b)]。


     ·底燒(shao)橫管式,傳熱機(ji)理同箱式爐(lu),只是造型上采用了立式爐(lu)的(de)(de)特點。爐(lu)管布置在(zai)(zai)兩側壁(bi),中央(yang)是一(yi)列底燒(shao)的(de)(de)燃燒(shao)器。煙氣由(you)輻射室、對(dui)流室經煙囪一(yi)直上行。燃燒(shao)器能量較(jiao)(jiao)小,數目較(jiao)(jiao)多(duo),間距(ju)較(jiao)(jiao)小,從(cong)而在(zai)(zai)爐(lu)子(zi)中央(yang)形成一(yi)道火(huo)焰“膜(mo)”,提高了輻射傳熱的(de)(de)效果。現在(zai)(zai)使用的(de)(de)立式爐(lu)多(duo)數采用這(zhe)一(yi)形式。


     ·附墻火(huo)焰式,這種立(li)式爐爐膛中央為一排(pai)橫管,火(huo)焰附墻而上,把(ba)兩面側墻的(de)墻壁燒紅(hong),使火(huo)墻成(cheng)為良好的(de)熱輻射體,以提(ti)高輻射傳熱的(de)效(xiao)果,目(mu)前已成(cheng)為高壓(ya)加氫、焦化等裝置的(de)主流爐型。


     ·立管(guan)立式(shi)爐(lu),立式(shi)爐(lu)都(dou)為橫管(guan),要用大批高鉻(ge)鎳鋼(gang)的管(guan)架(jia),而這種爐(lu)型(xing)改用立管(guan),節省了合(he)金鋼(gang),同(tong)時又保留(liu)了立式(shi)爐(lu)的優點,常用作(zuo)大型(xing)加熱爐(lu)的爐(lu)型(xing)。


     ·在側壁上(shang)安有許多小型的氣體(ti)無焰燃(ran)燒器,使整個側壁成為均勻的輻射墻面,有優(you)越的加熱(re)均勻性,可(ke)分(fen)區調(diao)節(jie)溫度,是乙烯裂解(jie)和(he)烴類蒸汽轉化最合適的爐(lu)型之一。但造價昂貴,用于純(chun)加熱(re)非常不(bu)合算。這(zhe)種(zhong)爐(lu)子只(zhi)能(neng)燒氣體(ti)燃(ran)料。


 c. 圓(yuan)筒爐(lu)[見圖8.2(c)]


     ·當爐(lu)(lu)子(zi)熱(re)負(fu)荷非常(chang)小(xiao)(xiao),而且對熱(re)效率無要(yao)求(qiu)時,采用螺旋管(guan)式和(he)純輻射式這(zhe)兩種(zhong)爐(lu)(lu)型。它們(men)是最(zui)簡單(dan)、最(zui)便宜的(de)爐(lu)(lu)子(zi)。爐(lu)(lu)內(nei)爐(lu)(lu)管(guan)是一段盤繞成(cheng)螺旋狀的(de)小(xiao)(xiao)管(guan),雖(sui)然它屬于(yu)(yu)立(li)管(guan)式爐(lu)(lu)型,但其管(guan)內(nei)特性更(geng)接近(jin)于(yu)(yu)水平管(guan),能完全排空,管(guan)內(nei)壓降(jiang)小(xiao)(xiao)。這(zhe)種(zhong)爐(lu)(lu)子(zi)的(de)主要(yao)缺(que)點是:為了便于(yu)(yu)盤旋,易于(yu)(yu)制造(zao),被加(jia)熱(re)介質(zhi)通常(chang)只有一管(guan)程。


     ·無反射(she)錐的(de)輻(fu)射(she)-對流型圓(yuan)筒爐(lu)(lu)取(qu)(qu)代(dai)上(shang)述形式,已成為(wei)(wei)現代(dai)立式圓(yuan)筒爐(lu)(lu)的(de)主流。它(ta)取(qu)(qu)消(xiao)了反射(she)錐,能(neng)夠建造較大的(de)爐(lu)(lu)子;對流室水(shui)平布置若干排(pai)管子,并盡量使用(yong)(yong)釘頭管和(he)翅(chi)片管,熱(re)效(xiao)率較高。其(qi)制造及施工簡(jian)單,造價低,是管式加熱(re)爐(lu)(lu)中應用(yong)(yong)最廣泛的(de)爐(lu)(lu)型。但(dan)是,這(zhe)種(zhong)爐(lu)(lu)子放大以后,爐(lu)(lu)膛內顯得太空,爐(lu)(lu)膛體積發熱(re)強(qiang)度將急劇下降,結構上(shang)和(he)經濟性上(shang)都開始不利。為(wei)(wei)了克服這(zhe)一缺點,可以在大型圓(yuan)筒爐(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)膛內增(zeng)添(tian)爐(lu)(lu)管。


  d. 大型方(fang)爐(lu)。如圖8.2(d)所示


     這種爐(lu)(lu)子(zi)用(yong)兩排(pai)爐(lu)(lu)管把(ba)爐(lu)(lu)膛分成若干小間(jian),每間(jian)設置1或2個(ge)大容量高(gao)強燃燒器。分隔可以沿(yan)兩個(ge)方向(xiang)進行,稱為“十字(zi)交叉”分隔法。它(ta)通常把(ba)對流室單獨(du)放(fang)到(dao)地面上。還有(you)把(ba)幾臺爐(lu)(lu)子(zi)的(de)煙(yan)氣(qi)用(yong)煙(yan)道(dao)匯集攏來,送進一個(ge)公用(yong)的(de)對流室或廢熱鍋爐(lu)(lu)。這種爐(lu)(lu)子(zi)結構簡單,節(jie)省占地,便(bian)于(yu)回收余熱,容易(yi)實現(xian)爐(lu)(lu)群集中排(pai)煙(yan),減輕大氣(qi)污(wu)染。它(ta)是專為超大型加(jia)熱爐(lu)(lu)而開發(fa)的(de)。





②. 按用(yong)途分為(wei):爐(lu)(lu)管內進行(xing)化學(xue)反應(ying)的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)、加(jia)熱液體的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)、加(jia)熱氣體的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)和加(jia)熱氣液混(hun)相流(liu)體的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)。


  a. 爐管(guan)內進行化學(xue)反應的爐子(zi)


     這種爐子管(guan)內(nei)(nei)發(fa)生吸熱(re)化(hua)學反(fan)應。按復雜(za)程度(du)來說,它代(dai)表了加熱(re)爐技術的最高水平。它分為兩(liang)種:爐管(guan)內(nei)(nei)裝催化(hua)劑的,如烴(jing)類水蒸氣轉化(hua)爐;爐管(guan)內(nei)(nei)不裝催化(hua)劑的,如乙烯裂解爐。


  b. 加熱液體的爐(lu)子。這類爐(lu)子可分(fen)為三(san)種。


     ·管(guan)內(nei)無(wu)相變化、單純的液體(ti)加熱爐,這是把工藝液體(ti)預熱到其(qi)沸點以下(如溫(wen)(wen)水(shui)加熱、液相熱載體(ti)加熱等)使用的爐子。加熱的終溫(wen)(wen)低,管(guan)內(nei)結(jie)焦和(he)腐蝕也小,操作(zuo)上的問題較少。


     ·管內進(jin)口為(wei)液(ye)相(xiang)、出口為(wei)氣液(ye)混(hun)相(xiang)的爐子。在生產過程中(zhong),往往要求被加工的流體(ti)在氣液(ye)混(hun)相(xiang)狀態下進(jin)入(ru)蒸餾塔等,此時使用這(zhe)種(zhong)加熱(re)爐。在全部工藝加熱(re)爐中(zhong)此種(zhong)爐的數量最大。對于(yu)這(zhe)種(zhong)爐子,最重要的是把握(wo)住吸熱(re)量、氣化率、壓力(li)降(jiang)、溫度之間的關(guan)系。


     ·進(jin)口(kou)為液相、出口(kou)全部(bu)氣(qi)相的(de)(de)爐(lu)子。這種爐(lu)子是(shi)(shi)反應(ying)器的(de)(de)進(jin)料加熱爐(lu),它(ta)把液體(ti)完(wan)全汽化,加熱到一定溫度,然(ran)后送入工藝(yi)反應(ying)器。由于反應(ying)器的(de)(de)操作條件(如(ru)催化劑活(huo)性等(deng))在(zai)運(yun)轉期(qi)中是(shi)(shi)變(bian)化的(de)(de),這種爐(lu)子的(de)(de)操作溫度和壓力等(deng)往往變(bian)化很大(da),應(ying)掌握其變(bian)動范圍,以防(fang)止裂解和結焦(jiao)發(fa)生。


  c. 加熱氣體的爐(lu)子。


     如水蒸氣的(de)(de)過熱(re)、工藝(yi)氣體的(de)(de)預熱(re)就(jiu)使(shi)用這種爐(lu)子。它多在較高溫度下操作,但因為是純氣相(xiang),結焦的(de)(de)可能性不大。應該(gai)注意的(de)(de)是當氣體量(liang)很(hen)大時,爐(lu)管(guan)的(de)(de)路(lu)(lu)數很(hen)多,必(bi)須從(cong)結構上(shang)保證各(ge)路(lu)(lu)均勻,防止偏流。


  d. 加熱氣液混(hun)相流體的(de)爐子


     這種爐子常(chang)用(yong)于加氫(qing)精制、加氫(qing)裂化(hua)等(deng)裝置的(de)(de)反應器(qi)進料加熱。由于管(guan)(guan)(guan)內流(liu)(liu)體從爐子入口起就是(shi)氣(qi)、液混相,較上(shang)述純氣(qi)體加熱爐更(geng)難保證各(ge)路流(liu)(liu)量的(de)(de)均(jun)勻,設(she)計上(shang)要更(geng)重(zhong)視(shi)管(guan)(guan)(guan)徑、管(guan)(guan)(guan)內質量流(liu)(liu)速、盤管(guan)(guan)(guan)路數的(de)(de)選(xuan)取,以及管(guan)(guan)(guan)內流(liu)(liu)動狀態(tai)的(de)(de)判斷和分叉管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)配管(guan)(guan)(guan)設(she)計等(deng)。


③. 按輻射盤管(guan)(guan)的布置形(xing)(xing)式分為:臥管(guan)(guan)爐(lu)、立(li)管(guan)(guan)爐(lu)、螺旋(xuan)管(guan)(guan)圓(yuan)筒爐(lu)、U形(xing)(xing)管(guan)(guan)爐(lu)、倒U形(xing)(xing)管(guan)(guan)爐(lu)(門型爐(lu))等。


④. 按受熱段分為:純(chun)輻射型(xing);輻射-對流型(xing)。


⑤. 按輻射受熱方式分為(wei):單(dan)(dan)面(mian)輻射、雙(shuang)面(mian)輻射、部分單(dan)(dan)面(mian)輻射十部分雙(shuang)面(mian)輻射。


⑥. 按組合形式分為:單輻射室、多輻射室。


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





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