Статья: Технологический расчет трубчатой печи

Трубчатая печь

Трубчатые печи классифицируются по следующим признакам:

1. Технологическое назначение. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на реакционные и нагревательные. Нагревательные печи предназначены для нагрева и испарения сырья, при этом состав смеси не изменяется. В реакционных печах сырье нагревается до определенной температуры и подвергается превращениям, которые приводят к изменению состава исходного сырья.
2. Конструктивные признаки. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на цилиндрические, коробчатые, вертикальные и печи с наклонным сводом.
3. Количество камер радиации. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на одно-, двух- и многокамерные.
4. Вид отведения дымовых газов. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на печи с принудительным и естественным отводом.
5. Вид сгорания топлива. Согласно данному признаку трубчатые печи делятся на печи беспламенного горения и печи с объемным горением пламени.

Основными составными частями трубчатой печи являются:

1. Фундамент, который сооружают из сборного или монолитного железобетона, он конструктивно изолируется от воздействия высоких температур.
2. Каркас, который является основной металлической конструкцией, воспринимающей нагрузки.
3. Футеровка, которая предназначена для защиты каркаса от воздействия высоких температур, а также создания вторичного теплового излучения.
4. Технологический змеевик, который является самой ответственной частью печи, которая изготавливается из горячекатаных бесшовных труб и работает в самых тяжелых условиях.
5. Форсунки, которые предназначены для сжигания жидкого топлива.

Технологический расчет трубчатой печи

Технологический расчет – это расчет, который определяет выбор технологии изготовления конкретной продукции и важнейшие параметры деталей конструкции, обеспечивающие точную сборку и самые высокие значения важных показателей готовой продукции и полуфабрикатов.

Процесс технологического расчета трубчатой печи состоит из следующих этапов:

1. Расчет полезной мощности или теплопроизводительности печи. На данном этапе рассчитываются нагрев сырья, нагрев и частичное испарение сырья, полное испарение сырья.
2. Расчет процесса горения. На данном этапе рассчитываются низшая теплотворная способность топлива (в зависимости от вида топлива и способа выражения его состава), теоретическое количество воздуха для сгорания одного килограмма топлива, количество продуктов сгорания одного килограмма топлива, суммарное количество продуктов сгорания одного килограмма топлива.
3. Расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива. Сначала задается температура дымовых газов, принимаемая на 100-150* выше (по Кельвину), чем температура поступающего продукта. При естественной тяге температура отходящих газов не должна быть ниже 523 Кельвинов, в противном случае требуется искусственная тяга. Затем составляется тепловой баланс и рассчитываются коэффициент полезного действия и расход топлива.
4. Выбор конструкции печи, размеров труб и ретурбендов. Конструкция печи выбирается по расчетному значению полезной тепловой мощности печи. Диаметр труб должен соответствовать размерам ретурбендов. Данный этап также предполагает проверку допустимой скорости сырья на входе, расчет количества труб.
5. Расчет камеры. На данном этапе задают теплонапряжение поверхности труб и ориентировочно принимают температуру дымовых газов на перевале, рассчитывают теплоемкость сгорания одного килограмма топлива, количество теплоты, которое передается сырью камерой, температуру сырья на входе в камеру, температуру наружной поверхности труб, теоретическую максимальную температуру сгорания; выбирают конструкцию печи и степень экранирования, рассчитывают величину эффективной лучевоспринимающей поверхности, площадь экранированной кладки, определяют место размещения труб, рассчитывают общую поверхность кладки печи, прямую отдачу тепла в топке.
6. Гидравлический расчет змеевика.
7. Расчет газоходов.
8. Расчет газового сопротивления.