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管式加热炉设计要点分析

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cpedl2007 发表于 2008-11-11 08:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
炼油厂内的加热炉以管式加热炉为主,有圆形和方形;各个装置内的加热炉特点也不一样,不知这些装置内的加热炉在设计时,需考虑的问题分别都有哪些?希望大家就你所知道的装置展开讨论,为管理和设计提供参考。
就我所知道的:在炼厂的蒸馏装置中,在炉管的设计中需考虑环烷酸的腐蚀问题,油品性质不同,炉管是立管或卧管也是设计和平面布置时需考虑的,同时,减压炉还需考虑是否需注汽,以防止结焦。
tfz 发表于 2008-11-22 23:39 | 显示全部楼层
管式炉炉型应根据工艺操作要求、长周期运转、便于检修、投资少的原则,并结合场地条件及余热回收系统类别进行选择,且应符合下列要求:
一.设计负荷小于1MW时,宜采用纯辐射圆筒炉;
二.设计负荷为1~30MW时,应优先选用辐射-对流型圆筒炉;
三.设计负荷大于30MW时,应通过对比选用炉膛中间排管的圆筒炉、立式炉、箱式或其他炉型;
四.被加热介质易结焦时,宜采用水平管立式炉;
五.被加热介质流量小,且要求压降小时,宜采用螺旋管圆筒炉;
六.被加热介质流量大,要求压降小时(如重整炉等),宜采用门形管箱式炉;
七.使用材料价格昂贵的炉管,应优先选用双面辐射管排的炉型;

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ql561 发表于 2008-11-27 20:26 | 显示全部楼层
楼上对炉型的选择原则把握的很好,一般都是这样的情况。减压炉是要考虑注汽的,而且还有烧焦系统。
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landis 发表于 2008-11-28 20:33 | 显示全部楼层
tfz,能否介绍一下大型管式加热炉的设计步骤?
比如从接到设计条件开始,首先计算哪些内容,然后计算哪些内容,什么时候提管机计算条件,什么时候提土建计算条件,各专业之间的往来顺序等,能否介绍一个简单的大概步骤,那些大型的加热炉,看起来就像是一堆钢结构,貌似工业炉一个专业搞不定。谢谢。
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azazfating 发表于 2008-11-28 22:06 | 显示全部楼层
我是新人 ,楼上的问题我有些看法 发表一下 请 诸位指正:
1.接到设计条件一般是先确定炉型。这个方面上说选择余地好像不是很大:比如某某80万吨/年延迟焦化 那么一定是卧管式方箱炉;常减压一般是立管的圆筒炉。。。炉型拿到项目后就能确定。
2.工艺计算。运用电算程序对炉子进行详细计算。工艺计算结果的优劣直接决定将来炉子的效率及运行情况。主要目标就是在已有的情况下达到工艺目标。参数主要有:a辐射段:辐射室热负荷,介质出辐射物性,燃烧器发热量,炉管表面热强度,总传热面积等等等等;b对流段:和辐射段一样,多了一个排烟温度;c余热回收系统:烟气热风的物性及风机的功率;d烟囱;保证抽力情况下的高度和直径。等等等等。
3.排管。依据工艺计算的结果,参照相关标准和业主要求选择炉管规格材质。确定炉管排列方式。确定炉管吊架导向架安装图和零件图。这个部分重中之重,是所有图纸的司令图。在校核之后进行接下来的步骤。另外,排管图确定之后即可向业主方提供炉管及铸件订货资料了。结合配管。
4.基础。排管确定后才能根据标准,经过计算确定主体钢结构。包括类似的节圆直径(圆筒炉),主立柱,主梁。这部分主要完成整个加热炉系统的布置,基础图。要同是进行的还有余热系统规划。风机,烟囱摆位;主风道主烟道位置。炉体,风机,烟风道基础载荷的计算。这步骤完成后整个系统的基础布置图可以得到。结合土建专业。
5.钢结构。结构专业。
6.衬里。
7.控制系统。结合仪表自控专业。水电专业。
。。。。

粗浅的认识,说的不对请指正。

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990811412 发表于 2008-11-29 16:11 | 显示全部楼层
刚来,学习不少知识。。。
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tfz 发表于 2008-11-29 23:31 | 显示全部楼层
进行管式炉设计之前,需具备以下基础数据和资料:
    (1)原料的流量、吸热量(热负荷)和出入口条件: 温度、压力、汽化率等;
    (2)原料的理化性质:密度、粘度、馏程和反应热等;
    (3)燃料种类: 燃料气、燃料油或油气混烧,烧油时的雾化剂种类等;
    (4)燃料性质:组成、密度、粘度、热值等,烧油时还应有雾化剂的性质如温度和压
力等;
    (5)生产和检修的特殊要求,如工况变化情况、油膜最高温度限制、介质在炉管内的停
留时间、最大允许压降、注水(汽)口和烧焦口位置等;
    (6)建厂地区的气象和地质资料,如风力、地震、场地土及冬季计算温度等;
    (7)环境保护、职业安全卫生及其他要求等。
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tfz 发表于 2008-11-29 23:35 | 显示全部楼层
管式炉规划设计的主要内容是确定炉型;炉管管径、数量、管程(流路)数及排列方式;
辐射室、对流室及烟囱等炉体主要尺寸等。炼油装置管式炉应按下列基本要求进行规划
设计:
    (1)全面满足炼油工艺的要求,例如热负荷、压降、加热均匀性等;
    (2)技术先进可靠,经济合理,并应能满足长周期、安全、平稳运行的要求;
    (3)结构紧凑、占地面积少、投资省;
    (4)热效率高,操作费用低;
    (5)操作方便、安全可靠、操作弹性大;
    (6)使用寿命长、检修维护方便;
    (7)满足环保要求,大气污染和噪声污染应符合国家和地方法规的规定。
    要同时全面满足上述要求并非易事,因为上列各项要求涉及面宽,往往互相制约,常常
需要通过对几个方案进行技术经济比较,选其较优的方案进行设计。管式炉的优化设计课题
虽然已提出多年,但由于间题的复杂性,至今尚未很好解决。
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tfz 发表于 2008-11-29 23:54 | 显示全部楼层
通常加热炉设计顺序如下:
1.接受工艺专业委托,彻底了解该炉子的作用及在工艺装置中的地位。
2.根据工艺委托条件确定炉型。
3.初步确定管径、管程数,排管方案及余热回收方案。
4.进行详细的工艺计算,确定正式的排管方案。
5.根据排管方案初步确定加热炉结构和钢结构方案。
6.根据当地荷载条件进行详细的钢结构计算,确定钢结构型钢规格。
7.根据以上工艺设计和结构设计的结果绘制施工图。

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fossilman 发表于 2008-12-1 18:35 | 显示全部楼层
请问tfz老兄,加热炉炉管的管程数是如何确定呢?选择合适的管程数都要考虑那些因素?
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tfz 发表于 2008-12-9 12:33 | 显示全部楼层
可根据以下冷油流速经验数据确定管径和管程数:
管内冷油流速
管式炉名称        冷油流速(kg/m2.s)       
常压蒸馏炉        1000~1500        0
减压蒸馏炉        汽化前1000~1500
催化裂化炉        1000~1500       
焦化炉        1200~1800
催化重整炉        500~1000
预加氢炉        250~500
减粘加热炉        1400~2000
加氢精制炉        250~500
脱蜡油炉        1200~1500       
丙烷脱沥青炉 1200~1500       
氧化沥青炉        1200~1500
酚精制炉        1200~1500       
糠醛精制炉        1200~1800
管径一般按60,89,102,114,141,168,219,273的外径选取,从传热考虑一般不取太大的管径。管程数一般按许用压降确定,要注意低负荷时流量分配的均匀,所以一般也不选用多管程。

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jane28 发表于 2008-12-10 14:21 | 显示全部楼层
正是我要寻找的,非常感谢大家啊,学到好多
我想补充问一点,就是现在辐射管,都采用什么材质?有可替换的可能行没?
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tfz 发表于 2008-12-10 19:19 | 显示全部楼层
炉管材质是根据管壁温度、压力、介质腐蚀性进行选材的。
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一落金 发表于 2009-3-17 22:42 | 显示全部楼层
谢谢,我正在找这方面的东西。
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zyw198507 发表于 2009-3-25 10:47 | 显示全部楼层

好东西

太谢谢了。
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