дньому близько 10% тепла.
Основним чинником, предопределяющим ефективність передачі тепла конвекцією, є швидкість руху димових газів, тому при конструюванні трубчастих печей прагнуть забезпечити її найбільше значення. Це досягається розміщенням мінімального числа труб в одному горизонтальному ряду і вибором мінімальної відстані між осями труб. Однак, при підвищенні швидкості димових газів в камері конвекції збільшується опір потоку газів, що і обмежує вибір величини швидкості. З іншого боку, скорочення числа труб в одному горизонтальному ряду призводить до збільшення висоти камери конвекції. Ця обставина також зумовлює вибір допустимої швидкості руху димових газів в камері конвекції.
Істотним чинником, що впливає на ефективність передачі тепла, є спосіб розміщення труб в камері конвекції. При розташуванні труб у шаховому порядку тепло передається ефективніше, ніж при розташуванні коридорним способом, у зв'язку з більш інтенсивною турбулентністю потоку димових газів і кращої обтічністю ними труб. При однаковій швидкості руху димових газів шахове розташування труб забезпечує ефективнішу (на 20-30%) передачу тепла в порівнянні з коридорним.
Зменшення діаметра труб також сприяє більш інтенсивній передачі як за рахунок кращої обтічності труб, так і в зв'язку з можливістю більш компактного їх розташування, що дозволяє створити більш високі швидкості димових газів. Однак при зменшенні діаметра пічних труб збільшується швидкість сировини і, отже, підвищується опір переміщенню нагрівається потоку.
Щоб уникнути підвищеного опору при застосуванні пічних труб меншого діаметра, а також для печей великої продуктивності рух сировини здійснюється двома або кількома паралельними потоками.
Ефективність передачі тепла може бути підвищена шляхом оребрення зовнішньої поверхні конвекційних труб, так як в камері конвекції передача тепла сировині, що проходить через труби, лімітується в основному теплообміном з боку димових газів і тому при обребрена збільшується поверхню зіткнення димових газів з трубами і забезпечується передача більшої кількості тепла.
Передача тепла конвекцією залежить і від температурного напору, тобто від різниці температур між димовими газами і нагрівається сировиною. Зазвичай ця різниця температур зменшується в напрямку руху димових газів, так як температура димових газів знижується на велику величину, ніж при цьому підвищується температура сировини.
При підвищенні температури сировини на один градус димові гази охолоджуються на п'ять-сім градусів. Найбільший температурний напір спостерігається при вході димових газів в камеру конвекції, а найменший - при їх виході. З цієї причини в напрямку руху димових газів убуває і кількість тепла, що поглинається трубами.
Частка тепла, переданого випромінюванням в камері конвекції, значно менше, ніж в камері радіації, як внаслідок більш низької температури газів, так і з-за меншої товщини випромінюваного газового потоку. У камері конвекції ефективна товщина газового шару зумовлюється відстанню між суміжними рядами труб. Зниження температури димових газів в напрямку їх руху, природно, викликає також і зменшення передачі тепла випромінюванням від них.
Конвекційні труби, розташовані в перших рядах по ходу димових газів, отримують більше тепла, як за рахунок конвекції, так і випромінювання і тому в окремих випадках їх теплонапруженість може бути вище теплонапруженості радіантних труб.
1.3 Основні показники роботи трубчастих печей
Основними показниками, що характеризують роботу трубчастої печі, є корисна теплова навантаження, теплонапруженість поверхні нагрівання й топкового простору, коефіцієнт корисної дії печі.
Найважливішою характеристикою печі є корисна теплова навантаження, тобто кількість тепла, сприйманого сировиною у печі (кВт або кДж/год). На ряді діючих нафтопереробних заводів експлуатуються трубчасті печі з корисною тепловою навантаженням від 10 до 20 МВт. На високопродуктивних установках теплова потужність печей становить 50-80 МВт. p> Важливим показником, що характеризує роботу трубчастої печі, є теплонапруженість поверхні нагрівання, або щільність теплового потоку, тобто кількість тепла, переданого через 1 м 2 поверхні нагрівання в одиницю часу (Вт/м 2 ).
Розрізняють середню теплонапруженість труб всій печі, середню теплонапруженість радіантних і конвекційних труб, а також теплонапруженість окремих ділянок труб (локальна). Величина теплової напруженості поверхні нагрівання характеризує, наскільки ефективно передається тепло через поверхню нагріву всій печі або окремих її частин. Чим вище середня теплонапруженість поверхні нагрівання всієї печі, тим менше розміри печі, що забезпечує передачу заданої кількості тепла і, отже, тим менше витрати на її споруду.
Проте надмірно висока теплонапруженість поверхні нагрівання може порушити нормальну роботу печі і привести ...
