Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 [ 172 ] 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Таблица XXI.l

Значение фактора формы К

ДЛЯ нижнего ряда

для верхнего ряда

0,68 0,98 0,30 0,98

•100 = 69,4

100 = 30,6%.

Таким образом, нижний ряд труб поглощает тепла в 0,68:0,30 = 2,27 раза больше, чем верхний. Эту неравномерность поглощения тепла необходимо учитывать при размещении труб в два ряда.

Располагая значением фактора формы К, можно определить эквивалентную плоскую поверхность Н. Выше было отмечено, что фактор формы К равен отношению количества тепла, поглощенного пучком радиантных труб, к количеству тепла, поглощенному заэкранированной поверхностью кладки при тех же условиях. Отношение количеств тепла может быть заменено отношением поверхностей, т. е.

К = HJH,

где Яд - эквивалентная поверхность кладки.

Отсюда следует, что

Яд = КН.

плоская поверхность; Я - заэкранированная

При двустороннем облучении радиантных труб значение фактора формы К также может быть оценено с помощью графика Хоттеля. Так, при двухрядном экране для ближайшего к форсунке ряда К, = 0,66, для второго ряда = 0,22, а с учетом освещенности с двух сторон К = = 2(0,66 + 0,22) = 1,76.

Таким образом, при сравнении двустороннего освещения с односторонним (размещение труб у стен) двухрядный экран обеспечивает в 1,76 : 0,98 = 1,8 раза большую передачу тепла.

Двустороннее облучение однорядного экрана дает фактор формы К = = 2 • 0,66 = 1,32.

При двустороннем облучении двухрядное расположение труб дает увеличение количества поглощенного тепла в 1,76:1,32 = 1,33 раза по сравнению с однорядным, хотя число труб различается в 2 раза.

Еще раз отметим, что приведенные выше цифры справедливы, когда расстояние между осями труб равно 2d, при другом размещении труб численные значения фактора формы несколько изменяются (см. рис. XXI-5).

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПЕЧЕЙ

В промышленности применяется большое число различных конструкций и типоразмеров трубчатых печей. При выборе печи в основном следует учитывать вид топлива (газовое или комбинированное); требование технологического процесса к расположению труб камеры радиации (горизонтальное или вертикальное); необходимость дифференциального подвода тепла к трубам камеры радиации; количество регулируемых потоков; время пребывания продукта в печи или камере радиации. В настоящем кратком обзоре нет необходимости характеризовать печи всех известных типов. Рассмотрим только печи основных типов, имеющих широкое распространение.

На действующих установках нефтегазопереработки широко распространены шатровые печи и печи беспламенного горения, которые в настоящее время отнесены к печам устаревшей конструкции.

Шатровые печи (рис. XXI-6), имеющие две камеры радиации с наклонным сводом и одну камеру конвекции, расположенную в центре печи, применяются на установках АВТ производительностью 1,5 - 3,0 млн. т/год. Нагреваемое сырье поступает в конвекционную камеру и двумя потоками проходит через трубы. В печи имеются муфели, в которых размещаются форсунки. Горение топлива практически завершается в муфельном канале, и в топку поступают раскаленные продукты сгорания. Двухскатные печи шатрового типа имеют серьезные недостатки: они громоздки, металлоемки, КПД их не превышает 0,74, теплонапряженность камер низкая, дымовые газы покидают конвекционную камеру при сравнительно высокой температуре (450-500 °С).

В 60-е годы на АВТ и других технологических установках начали широко применяться печи беспламенного горения с излучающими стенками (рис. XXI-7). Беспламенные панельные горелки 1 расположены пятью рядами в каждой фронтальной стене камеры радиации. Каждый горизонтальный ряд имеет индивидуальный газовый коллектор, что создает возможность независимого регулирования теплопроизводительности горелок одного ряда и теплопередачи к соответствующему участку радиантного экрана 2. Существует пять типов печей с излучающими стенками, тепловая мощность которых изменяется от 8,9 до 26,7 МВт. Конструктивно печи отличаются между собой в основном длиной труб, которая в зависимости от тепловой мощности изменяется от 6 до 18 м. Дымовые трубы печей расположены в верхней части, дымовые газы направляются снизу вверх. Печи работают на газообразном топливе, причем газы должны иметь постоянный углеводородный сос-тав, что является серьезным недостатком печей.

В печи предусмотрена возможность работы на резервном жидком и газовом (газ, содержащий конденсат) топливе. Для этого в поду камеры

Рис. XXI-e. Схема двухкамерной печи с наклонным сводом:

1 - конвекционная камера; 2 - подовый экран радиантной камеры; 3 - потолочный экран радиантной камеры; 4 - муфели; 5 - форсунки