加(jia)熱爐的分類在國內外還沒有統一劃分的方(fang)法(fa),本書按以下7類方(fang)法(fa)進(jin)行分類。


  ①. 按外形(xing)分(fen)為:箱(xiang)式(shi)爐(lu)(含6分(fen)類(lei))、立式(shi)爐(lu)(含6分(fen)類(lei))、圓筒爐(lu)(含3分(fen)類(lei))、大(da)型方爐(lu),如圖8.2所示。


   a. 箱式爐[見圖8.2(a)]。


     在(zai)(zai)這種爐(lu)(lu)(lu)子的(de)(de)輻(fu)射(she)室(shi)內,燃(ran)燒器(qi)和爐(lu)(lu)(lu)管交錯排列,單排管雙面輻(fu)射(she),管子沿(yan)整(zheng)個圓周上的(de)(de)熱分布要比單面輻(fu)射(she)均勻(yun)得多。燃(ran)燒器(qi)頂燒時,對流室(shi)和煙囪(cong)放在(zai)(zai)地面上。它的(de)(de)缺點(dian)是(shi)爐(lu)(lu)(lu)子體積大(da),造價很高,用(yong)于(yu)單純加熱不經濟。目前在(zai)(zai)合成氨廠常用(yong)它作為(wei)大(da)型烴蒸汽轉化爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)型,運轉良好。


   b. 立(li)式爐[見圖(tu)8.2(b)]。


     ·底燒(shao)橫管式(shi),傳熱(re)機理同箱(xiang)式(shi)爐(lu)(lu),只是造型上(shang)采用了(le)立式(shi)爐(lu)(lu)的(de)特點(dian)。爐(lu)(lu)管布置在兩側(ce)壁,中央是一(yi)列(lie)底燒(shao)的(de)燃(ran)燒(shao)器(qi)。煙氣由(you)輻射室、對流室經煙囪一(yi)直上(shang)行。燃(ran)燒(shao)器(qi)能量較(jiao)小,數(shu)(shu)目較(jiao)多,間距較(jiao)小,從而在爐(lu)(lu)子中央形成一(yi)道火焰“膜(mo)”,提高了(le)輻射傳熱(re)的(de)效果。現在使用的(de)立式(shi)爐(lu)(lu)多數(shu)(shu)采用這一(yi)形式(shi)。


     ·附墻(qiang)火(huo)(huo)焰式,這種立(li)式爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)膛中央為一(yi)排橫管,火(huo)(huo)焰附墻(qiang)而上,把兩面側墻(qiang)的(de)墻(qiang)壁(bi)燒紅,使火(huo)(huo)墻(qiang)成為良好的(de)熱輻射(she)(she)體,以提高輻射(she)(she)傳熱的(de)效果,目(mu)前已(yi)成為高壓(ya)加氫(qing)、焦(jiao)化等裝置(zhi)的(de)主流(liu)爐(lu)(lu)型。


     ·立管(guan)立式(shi)爐(lu)(lu),立式(shi)爐(lu)(lu)都(dou)為橫管(guan),要用(yong)大批高(gao)鉻鎳鋼的管(guan)架,而這種爐(lu)(lu)型(xing)改用(yong)立管(guan),節省了(le)合金(jin)鋼,同時又保留(liu)了(le)立式(shi)爐(lu)(lu)的優點(dian),常(chang)用(yong)作大型(xing)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)的爐(lu)(lu)型(xing)。


     ·在(zai)側壁(bi)上安有(you)許(xu)多小(xiao)型的氣體無焰燃燒器(qi),使整個(ge)側壁(bi)成為均勻的輻射墻(qiang)面,有(you)優越的加(jia)熱(re)均勻性,可分區調節溫度,是乙烯裂(lie)解和(he)烴類(lei)蒸汽(qi)轉化最合(he)適的爐(lu)型之(zhi)一。但造價昂(ang)貴(gui),用于純加(jia)熱(re)非(fei)常不合(he)算(suan)。這種爐(lu)子只能(neng)燒氣體燃料。


 c. 圓筒爐[見圖8.2(c)]


     ·當爐子(zi)熱負荷非常小,而且對(dui)熱效(xiao)率無要求時,采(cai)用螺旋管(guan)式(shi)和純(chun)輻(fu)射式(shi)這兩種爐型(xing)。它(ta)(ta)們是(shi)最(zui)簡(jian)單、最(zui)便宜(yi)的爐子(zi)。爐內(nei)爐管(guan)是(shi)一(yi)(yi)段盤繞(rao)成(cheng)螺旋狀的小管(guan),雖然(ran)它(ta)(ta)屬于(yu)立管(guan)式(shi)爐型(xing),但其管(guan)內(nei)特性(xing)更接近于(yu)水平管(guan),能完全排(pai)空(kong),管(guan)內(nei)壓降小。這種爐子(zi)的主要缺點(dian)是(shi):為了便于(yu)盤旋,易于(yu)制造,被加熱介質通常只有一(yi)(yi)管(guan)程。


     ·無反射錐(zhui)的輻射-對(dui)流(liu)型圓筒(tong)爐(lu)取代上(shang)述形式(shi),已成(cheng)為現代立(li)式(shi)圓筒(tong)爐(lu)的主流(liu)。它取消了反射錐(zhui),能夠建造較大的爐(lu)子(zi);對(dui)流(liu)室水平布(bu)置若干排管(guan)子(zi),并盡量使用釘頭管(guan)和(he)(he)翅片管(guan),熱(re)效率(lv)較高。其制造及施工(gong)簡單,造價低(di),是管(guan)式(shi)加(jia)熱(re)爐(lu)中應用最(zui)廣泛的爐(lu)型。但是,這種爐(lu)子(zi)放大以后,爐(lu)膛內顯得太空,爐(lu)膛體積發(fa)熱(re)強度將(jiang)急劇下降,結(jie)構上(shang)和(he)(he)經濟性上(shang)都開(kai)始不利。為了克服這一缺點,可以在大型圓筒(tong)爐(lu)的爐(lu)膛內增添爐(lu)管(guan)。


  d. 大型方爐。如圖8.2(d)所(suo)示(shi)


     這(zhe)(zhe)種爐(lu)(lu)子(zi)用(yong)兩排爐(lu)(lu)管把(ba)爐(lu)(lu)膛分(fen)成若干小間,每(mei)間設置(zhi)1或(huo)(huo)2個(ge)大容量高(gao)強燃(ran)燒器。分(fen)隔可以沿兩個(ge)方向進行,稱為“十字交叉”分(fen)隔法(fa)。它通常把(ba)對(dui)流室單獨(du)放到地面上(shang)。還有把(ba)幾臺爐(lu)(lu)子(zi)的煙氣用(yong)煙道匯集(ji)攏來,送(song)進一個(ge)公用(yong)的對(dui)流室或(huo)(huo)廢熱(re)(re)鍋爐(lu)(lu)。這(zhe)(zhe)種爐(lu)(lu)子(zi)結構(gou)簡單,節(jie)省(sheng)占地,便于(yu)回收余熱(re)(re),容易實現爐(lu)(lu)群集(ji)中排煙,減輕大氣污染。它是專為超大型加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)而開發的。





②. 按用途分為:爐(lu)(lu)管內進行化學反應的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)、加熱液(ye)體的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)、加熱氣(qi)體的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)和加熱氣(qi)液(ye)混相流體的(de)爐(lu)(lu)子(zi)(zi)。


  a. 爐管內進行化學反應的(de)爐子


     這種爐(lu)子管(guan)內發生(sheng)吸熱(re)(re)化學反應。按(an)復雜(za)程度來說,它(ta)代表了加(jia)熱(re)(re)爐(lu)技術的(de)最高水(shui)(shui)平。它(ta)分為兩種:爐(lu)管(guan)內裝催化劑的(de),如烴類水(shui)(shui)蒸氣轉化爐(lu);爐(lu)管(guan)內不裝催化劑的(de),如乙(yi)烯裂解(jie)爐(lu)。


  b. 加熱液(ye)體的爐子。這類爐子可(ke)分(fen)為三(san)種。


     ·管內(nei)(nei)無相(xiang)變化(hua)、單純的(de)(de)液體加(jia)(jia)熱(re)爐(lu),這是把工(gong)藝液體預熱(re)到其沸點(dian)以下(xia)(如溫水加(jia)(jia)熱(re)、液相(xiang)熱(re)載體加(jia)(jia)熱(re)等)使用的(de)(de)爐(lu)子。加(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)終溫低(di),管內(nei)(nei)結焦和(he)腐(fu)蝕(shi)也小(xiao),操作上(shang)的(de)(de)問題較(jiao)少。


     ·管內進(jin)口(kou)為液(ye)相(xiang)(xiang)、出口(kou)為氣(qi)液(ye)混相(xiang)(xiang)的爐子。在(zai)生產過程中,往往要求(qiu)被(bei)加工的流(liu)體(ti)在(zai)氣(qi)液(ye)混相(xiang)(xiang)狀態下進(jin)入蒸餾塔等,此時使用這種加熱(re)爐。在(zai)全部工藝(yi)加熱(re)爐中此種爐的數量最大。對于(yu)這種爐子,最重要的是把(ba)握住吸熱(re)量、氣(qi)化(hua)率、壓力降(jiang)、溫度之間的關系。


     ·進(jin)口為液(ye)相(xiang)、出口全部氣(qi)相(xiang)的(de)爐子。這種(zhong)爐子是反(fan)應(ying)器(qi)的(de)進(jin)料加熱爐,它(ta)把液(ye)體完全汽化,加熱到一定溫度,然后送入工(gong)藝反(fan)應(ying)器(qi)。由于反(fan)應(ying)器(qi)的(de)操作(zuo)條件(如催化劑活性(xing)等)在運轉期(qi)中是變化的(de),這種(zhong)爐子的(de)操作(zuo)溫度和壓(ya)力(li)等往往變化很大(da),應(ying)掌握其變動(dong)范圍(wei),以防(fang)止裂解和結(jie)焦發生(sheng)。


  c. 加熱氣(qi)體的爐子。


     如(ru)水蒸氣(qi)的過熱(re)(re)、工藝氣(qi)體的預(yu)熱(re)(re)就使用這種爐(lu)子。它多(duo)在較高(gao)溫度下操作,但(dan)因為是純氣(qi)相,結焦的可能性不大(da)(da)。應該注(zhu)意的是當氣(qi)體量很大(da)(da)時,爐(lu)管的路數很多(duo),必(bi)須從結構上保證各路均勻(yun),防止偏流。


  d. 加熱氣(qi)液混(hun)相流體的爐子


     這種(zhong)爐子常(chang)用(yong)于(yu)加(jia)氫(qing)精(jing)制、加(jia)氫(qing)裂化(hua)等(deng)裝(zhuang)置的反(fan)應器進料加(jia)熱。由于(yu)管內(nei)流體從(cong)爐子入口起就是氣(qi)、液混(hun)相,較上述(shu)純氣(qi)體加(jia)熱爐更難保證(zheng)各(ge)路流量的均(jun)勻,設(she)(she)計(ji)上要更重(zhong)視管徑、管內(nei)質(zhi)量流速、盤管路數的選取,以及管內(nei)流動狀態(tai)的判斷和(he)分叉管的配管設(she)(she)計(ji)等(deng)。


③. 按輻射盤管(guan)(guan)的布置形(xing)式分為:臥管(guan)(guan)爐(lu)、立管(guan)(guan)爐(lu)、螺旋(xuan)管(guan)(guan)圓筒爐(lu)、U形(xing)管(guan)(guan)爐(lu)、倒U形(xing)管(guan)(guan)爐(lu)(門(men)型爐(lu))等。


④. 按受熱段分為:純輻射型;輻射-對流(liu)型。


⑤. 按輻射(she)(she)受熱方式(shi)分(fen)(fen)為(wei):單(dan)面輻射(she)(she)、雙面輻射(she)(she)、部(bu)分(fen)(fen)單(dan)面輻射(she)(she)十部(bu)分(fen)(fen)雙面輻射(she)(she)。


⑥. 按組(zu)合形(xing)式分為:單輻射室、多輻射室。


⑦. 按燃燒器位置分為:底燒、頂燒、側(端)燒。





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