加熱爐的分(fen)類在國內外還(huan)沒有(you)統一劃分(fen)的方法,本書按以(yi)下(xia)7類方法進(jin)行分(fen)類。


  ①. 按外(wai)形分(fen)為:箱式爐(lu)(lu)(含(han)(han)6分(fen)類(lei)(lei))、立(li)式爐(lu)(lu)(含(han)(han)6分(fen)類(lei)(lei))、圓筒爐(lu)(lu)(含(han)(han)3分(fen)類(lei)(lei))、大(da)型方爐(lu)(lu),如圖8.2所示。


   a. 箱式爐[見圖(tu)8.2(a)]。


     在這種爐(lu)(lu)子的(de)(de)輻射室內(nei),燃(ran)燒器(qi)和爐(lu)(lu)管(guan)交錯排列,單排管(guan)雙面(mian)輻射,管(guan)子沿整個圓周上的(de)(de)熱(re)分(fen)布要比單面(mian)輻射均勻得多。燃(ran)燒器(qi)頂燒時,對流室和煙囪放在地(di)面(mian)上。它(ta)的(de)(de)缺點是爐(lu)(lu)子體(ti)積大,造(zao)價很高(gao),用(yong)于單純加熱(re)不經(jing)濟。目前在合成氨(an)廠(chang)常(chang)用(yong)它(ta)作(zuo)為大型(xing)烴蒸(zheng)汽(qi)轉化爐(lu)(lu)的(de)(de)爐(lu)(lu)型(xing),運轉良好。


   b. 立式爐[見圖8.2(b)]。


     ·底燒橫管式,傳(chuan)熱(re)機理同箱式爐(lu)(lu),只是造型上采用了(le)立(li)(li)式爐(lu)(lu)的(de)特點。爐(lu)(lu)管布置在(zai)兩側壁(bi),中央(yang)是一列底燒的(de)燃燒器。煙氣(qi)由(you)輻(fu)射室、對流室經煙囪一直上行。燃燒器能量較小,數(shu)目(mu)較多,間距較小,從而在(zai)爐(lu)(lu)子中央(yang)形成一道(dao)火焰“膜”,提(ti)高(gao)了(le)輻(fu)射傳(chuan)熱(re)的(de)效果(guo)。現(xian)在(zai)使(shi)用的(de)立(li)(li)式爐(lu)(lu)多數(shu)采用這一形式。


     ·附墻(qiang)火(huo)焰式(shi),這種立式(shi)爐(lu)爐(lu)膛中央為一排橫管,火(huo)焰附墻(qiang)而上,把(ba)兩面側墻(qiang)的墻(qiang)壁燒紅,使火(huo)墻(qiang)成(cheng)為良(liang)好的熱(re)輻射體,以提高輻射傳(chuan)熱(re)的效果,目前已成(cheng)為高壓加氫、焦化等裝置的主流爐(lu)型。


     ·立管立式(shi)爐(lu),立式(shi)爐(lu)都(dou)為(wei)橫管,要用(yong)大批(pi)高鉻鎳鋼(gang)的(de)管架,而這種爐(lu)型(xing)改用(yong)立管,節省了合金鋼(gang),同(tong)時又保留(liu)了立式(shi)爐(lu)的(de)優點,常用(yong)作(zuo)大型(xing)加熱爐(lu)的(de)爐(lu)型(xing)。


     ·在側(ce)壁(bi)上安(an)有許(xu)多小型的(de)氣(qi)體無焰燃(ran)燒器(qi),使(shi)整個側(ce)壁(bi)成(cheng)為均(jun)勻(yun)(yun)的(de)輻射墻面(mian),有優越的(de)加(jia)熱均(jun)勻(yun)(yun)性,可分區調節溫度,是乙烯裂(lie)解(jie)和(he)烴類蒸汽(qi)轉化最合適(shi)的(de)爐(lu)型之一。但(dan)造價(jia)昂(ang)貴,用于純加(jia)熱非常不合算。這種爐(lu)子(zi)只能燒氣(qi)體燃(ran)料(liao)。


 c. 圓筒爐[見圖8.2(c)]


     ·當爐(lu)(lu)子熱負荷非常(chang)小(xiao)(xiao),而且對熱效率無要(yao)(yao)求時,采用螺旋(xuan)管(guan)式(shi)和純輻射式(shi)這兩種爐(lu)(lu)型。它們是最簡(jian)單、最便宜的(de)爐(lu)(lu)子。爐(lu)(lu)內爐(lu)(lu)管(guan)是一段(duan)盤(pan)繞成螺旋(xuan)狀的(de)小(xiao)(xiao)管(guan),雖然它屬于立管(guan)式(shi)爐(lu)(lu)型,但其管(guan)內特性更(geng)接(jie)近(jin)于水平管(guan),能完全排空,管(guan)內壓降小(xiao)(xiao)。這種爐(lu)(lu)子的(de)主要(yao)(yao)缺點是:為了便于盤(pan)旋(xuan),易于制造,被加熱介質(zhi)通(tong)常(chang)只(zhi)有一管(guan)程。


     ·無(wu)反(fan)射錐(zhui)的(de)(de)(de)輻射-對(dui)流(liu)型圓筒爐(lu)(lu)取(qu)代(dai)上(shang)(shang)述(shu)形式(shi),已成為(wei)現(xian)代(dai)立式(shi)圓筒爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)主(zhu)流(liu)。它取(qu)消了(le)反(fan)射錐(zhui),能夠建(jian)造較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi);對(dui)流(liu)室(shi)水平布(bu)置(zhi)若干排管(guan)子(zi)(zi),并(bing)盡量使(shi)用(yong)釘(ding)頭管(guan)和翅片管(guan),熱(re)效率較(jiao)高。其(qi)制造及施(shi)工簡(jian)單(dan),造價低,是(shi)管(guan)式(shi)加熱(re)爐(lu)(lu)中應(ying)用(yong)最廣泛(fan)的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)型。但是(shi),這種爐(lu)(lu)子(zi)(zi)放大(da)以(yi)后,爐(lu)(lu)膛(tang)內顯得太(tai)空,爐(lu)(lu)膛(tang)體積發熱(re)強度將急劇下(xia)降,結構(gou)上(shang)(shang)和經濟性上(shang)(shang)都開始(shi)不利。為(wei)了(le)克服這一缺點(dian),可以(yi)在大(da)型圓筒爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)爐(lu)(lu)膛(tang)內增添爐(lu)(lu)管(guan)。


  d. 大型方爐。如圖8.2(d)所示


     這(zhe)種(zhong)爐(lu)子用(yong)兩排爐(lu)管把爐(lu)膛(tang)分(fen)成若(ruo)干小(xiao)間,每(mei)間設置(zhi)1或2個(ge)(ge)大(da)容(rong)量高(gao)強燃(ran)燒器(qi)。分(fen)隔(ge)可以沿兩個(ge)(ge)方向進行,稱(cheng)為(wei)“十(shi)字交叉”分(fen)隔(ge)法。它通常(chang)把對流室(shi)單獨放(fang)到地(di)面上。還(huan)有把幾臺爐(lu)子的煙氣用(yong)煙道(dao)匯集(ji)攏來,送(song)進一個(ge)(ge)公用(yong)的對流室(shi)或廢熱鍋爐(lu)。這(zhe)種(zhong)爐(lu)子結構簡單,節省占(zhan)地(di),便于回收余熱,容(rong)易(yi)實現爐(lu)群集(ji)中排煙,減(jian)輕大(da)氣污染。它是專為(wei)超大(da)型加熱爐(lu)而開(kai)發的。





②. 按用途分為:爐(lu)管內進行化學反應的爐(lu)子(zi)、加熱液體(ti)的爐(lu)子(zi)、加熱氣體(ti)的爐(lu)子(zi)和加熱氣液混相流體(ti)的爐(lu)子(zi)。


  a. 爐(lu)管內進行(xing)化學反應(ying)的爐(lu)子


     這(zhe)種(zhong)爐子管(guan)(guan)(guan)內(nei)發生吸熱化(hua)學反(fan)應(ying)。按復雜程(cheng)度來說(shuo),它(ta)(ta)代表了(le)加熱爐技術的最高水(shui)平(ping)。它(ta)(ta)分為兩種(zhong):爐管(guan)(guan)(guan)內(nei)裝(zhuang)催(cui)化(hua)劑的,如烴類(lei)水(shui)蒸氣(qi)轉化(hua)爐;爐管(guan)(guan)(guan)內(nei)不裝(zhuang)催(cui)化(hua)劑的,如乙烯(xi)裂解爐。


  b. 加熱液(ye)體(ti)的爐子(zi)。這類爐子(zi)可分為三種(zhong)。


     ·管(guan)內(nei)無相(xiang)變化、單(dan)純的(de)(de)液體(ti)加熱(re)爐(lu)(lu),這是把工藝液體(ti)預熱(re)到其沸點以(yi)下(xia)(如溫水加熱(re)、液相(xiang)熱(re)載體(ti)加熱(re)等(deng))使(shi)用的(de)(de)爐(lu)(lu)子(zi)。加熱(re)的(de)(de)終(zhong)溫低,管(guan)內(nei)結焦和腐蝕也(ye)小(xiao),操作上的(de)(de)問題(ti)較少。


     ·管內進(jin)口為液相、出口為氣液混相的(de)爐子。在生產過程中,往往要求被加(jia)工的(de)流(liu)體在氣液混相狀(zhuang)態(tai)下進(jin)入蒸(zheng)餾塔等,此(ci)時使(shi)用(yong)這(zhe)種加(jia)熱爐。在全部工藝加(jia)熱爐中此(ci)種爐的(de)數量最大。對于這(zhe)種爐子,最重要的(de)是把握住吸熱量、氣化率、壓力降、溫(wen)度之間(jian)的(de)關系。


     ·進(jin)口(kou)為液相(xiang)、出口(kou)全(quan)部氣相(xiang)的(de)(de)爐(lu)(lu)子。這(zhe)種爐(lu)(lu)子是(shi)反應器的(de)(de)進(jin)料加(jia)熱(re)爐(lu)(lu),它(ta)把(ba)液體完全(quan)汽化(hua),加(jia)熱(re)到一(yi)定(ding)溫度(du),然后送入工藝(yi)反應器。由于反應器的(de)(de)操作(zuo)(zuo)條件(如(ru)催(cui)化(hua)劑活性等)在運轉期(qi)中(zhong)是(shi)變(bian)化(hua)的(de)(de),這(zhe)種爐(lu)(lu)子的(de)(de)操作(zuo)(zuo)溫度(du)和壓力等往往變(bian)化(hua)很(hen)大,應掌握其變(bian)動(dong)范圍,以防止裂解和結(jie)焦(jiao)發生。


  c. 加熱氣體的爐子。


     如水(shui)蒸氣的(de)(de)過熱、工藝氣體的(de)(de)預熱就使用這種爐子(zi)。它多在較高(gao)溫度下操作,但因為是(shi)純(chun)氣相,結焦的(de)(de)可能(neng)性不大。應(ying)該注(zhu)意的(de)(de)是(shi)當氣體量很(hen)大時,爐管(guan)的(de)(de)路數很(hen)多,必(bi)須從結構(gou)上保(bao)證各路均勻,防止偏(pian)流。


  d. 加熱氣液混相(xiang)流(liu)體(ti)的爐子


     這種爐(lu)子常用(yong)于(yu)加(jia)氫精制、加(jia)氫裂(lie)化(hua)等裝(zhuang)置的(de)反應器進(jin)料加(jia)熱(re)。由于(yu)管(guan)(guan)內流(liu)體從爐(lu)子入口起(qi)就是氣(qi)、液混相(xiang),較上述純氣(qi)體加(jia)熱(re)爐(lu)更難保證各路流(liu)量的(de)均勻,設計上要更重視管(guan)(guan)徑、管(guan)(guan)內質量流(liu)速、盤管(guan)(guan)路數的(de)選取,以及管(guan)(guan)內流(liu)動狀態的(de)判斷(duan)和(he)分叉(cha)管(guan)(guan)的(de)配管(guan)(guan)設計等。


③. 按輻射盤管(guan)的布(bu)置形(xing)式分為(wei):臥管(guan)爐、立管(guan)爐、螺旋管(guan)圓筒(tong)爐、U形(xing)管(guan)爐、倒U形(xing)管(guan)爐(門型爐)等。


④. 按受熱段(duan)分為:純輻射型;輻射-對(dui)流型。


⑤. 按(an)輻射受熱(re)方式(shi)分為:單面(mian)輻射、雙面(mian)輻射、部分單面(mian)輻射十(shi)部分雙面(mian)輻射。


⑥. 按組合形(xing)式分為:單輻射(she)室、多輻射(she)室。


⑦. 按(an)燃燒器位置分為:底燒、頂燒、側(端)燒。





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