Выбор типа технологической печи

Вынос процесса горения за пределы камеры радиации соз­дает мягкий режим нагрева в печи. Однако в настоящее время строятся такие же печи с размещением форсунок непосред­ственно в камере радиации.

Тепловые напряжения поверхности нагрева в этих печах не могут быль высокими вследствие больших размеров камеры радиации. Расход металла доходит до 12—14 т на 1 млн. ккал час-1.

Вертикальные печи с настенными боковыми экранами харак­терны использованием принципа настильного пламени. Явле­ние настилания пламени известно давно и детально исследо­валось В. Е. Грум-Гржимайло [14]. Оно заключается в том, что пламя, направленное на твердую поверхность, «прилипает» к ней и вытягивается. Настилание пламени вызвано тем, что трение газа в газовой среде различной плотности выше, чем на границе газ—твердое тело [14]. Вытягивание пламени и, невидимому, катализирующее действие кладки (о котором свидетельствует сравнительно небольшая длина пламени в этих печах) приводят к выравниванию температуры пламени и поверх­ности кладки, а следовательно, и тепловых нагрузок поверх­ности нагрева. Это подтверждается данными обследований.

Рассматриваемые печи могут работать с более высокими средними тепловыми напряжениями поверхностей нагрева, чем описанные ранее нагреватели. Следует отметить, что во всех печах локальные тепловые напряжения в большой мере зависят от конфигурации факела. Рассматриваемый тип печей, обладающий почти плоским факе­лом, должен быть благоприятен с точки зрения равномерности распределения тепловых нагрузок. Печи с настенными боко­выми экранами очень компактны также благодаря использова­нию принципа настильного пламени, позволяющего уменьшить ширину камеры радиации до 1,5 м и менее. Соответственно удельный расход металла на эти печи меньше, чем на все рассмотренные ранее печи (9—10 т на 1 млн. ккал час-1).

Сказанное позволяет отнести вертикальные печи с настен­ными боковыми экранами к числу наиболее совершенных, про­грессивных типов печей.

Еще в большей мере относится сказанное к вертикальным печам с экранами двустороннего облучения, в которых одно­временно используется принцип настильного пламени. Такой способ передачи тепла является очень удачным. Двустороннее облучение экрана создает равномерные тепловые и темпера­турные напряжения по окружности трубы, что позволяет значительно повысить средние тепловые напряжения поверхности, нагрева, не создавая местных перегревов. Что касается преимуществ настильного пламени, то они отмечались выше.

В рассматриваемых печах средние тепловые напряжения поверхности нагрева могут достигать 54000 ккал м-2 час-1 при локальных тепловых напряжениях, не превышающих 60000 ккал м-2 час-1 [68].

Удельный расход металла на эти печи еще меньше, чем на вертикальные печи с настенным боковым экраном, вследствие сокращения числа труб и соединительных коллекторов, а также габаритов печи.

Вопрос о целесообразности применения экранов двусторон­него облучения в сочетании с форсунками беспламенного горе­ния требует детального изучения.

Известно, что при беспламенном горении поверхность керамики достигает очень высоких температур [45]. Излуче­ние на поверхность экрана большого количества размещенных в кладке раскаленных керамиковых форсунок может привести к местным перегревам. Поэтому окончательную оценку дан­ного типа печи делать еще преждевременно и к выбору его следует подходить с осторожностью.

С целью более полной оценки различных типов печей и проверки приведенных теоретических предпосылок автором [] были обследованы некоторые из рассмотренных типов печей.

Обследованию подверглись две вертикальные двухкамер­ные печи с настенным боковым экраном: печь глубокого кре­кинга (рис. 36) и печь легкого крекинга с общей выносной реакционной камерой (рис. 37), печь прямой перегонки с пото­лочным и стенными экранами (рис. 38), двухкамерная печь с прохождением газового потока через потолочный экран для высокотемпературного крекинга лигроина (рис. 39) и нагре­вательная двухкамерная печь с наклонным сводом (рис. 35).

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru