Потери напора увеличиваются пропорционально квадрату скорости.

Основным фактором, предопределяющим эффективность передачи тепла конвекцией, является скорость движения дымовых газов. поэтому при конструировании трубчатых печей стремятся обеспечить ее наибольшее значение.

. При расположении труб в шахматном порядке в связи с более интенсивной турбулентностью потока дымовых газов и лучшей обтекаемостью ими труб тепло передается эффективнее, чем при расположении коридорным способом. При одинаковой скорости движения дымовых газов шахматное расположение труб обеспечивает по сравнению с коридорным более эффективную (на 20-30 %) передачу тепла. Уменьшение диаметра труб также способствует более интенсивной передаче тепла, как за счет лучшей обтекаемости труб, так и в связи с возможностью более компактного их расположения, позволяющего создать более высокие скорости дымовых газов. Однако необходимо иметь в виду, что при уменьшении диаметра печных труб увеличивается скорость сырья и, следовательно, повышается сопротивление перемещению нагреваемого потока. Для снижения сопротивления при применении печных труб меньшего диаметра движение нагреваемого продукта, как правило, осуществляется двумя или несколькими параллельными потоками.

Эффективность передачи тепла в камере конвекции может быть повышена путем оребрения наружной поверхности конвекционных труб, так как при этом увеличивается поверхность соприкосновения дымовых газов с трубами и обеспечивается передача большого количества тепла. Передача тепла конвекцией зависит также от температурного напора, т.е. от разности температур между дымовыми газами и нагреваемым сырьем. Обычно величина температурного напора убывает в направлении движения дымовых газов.

Так, при повышении температуры сырья на один градус дымовые газы охлаждаются на 5-7 °С. Наибольший температурный напор в камере конвекции наблюдается при входе дымовых газов в камеру, а наименьший при их выходе. Количество тепла, поглощаемого конвективными трубами, убывает также в направлении движения дымовых газов. Схема движения дымовых газов при: коридорном (а) и шахматном (б) расположении труб.

Эффективность конвективного теплообмена в меньшей степени зависит от температуры топочных газов, но возрастает с повышением скорости их движения.

Увеличению эффективности способствует шахматное расположение труб, при котором коэффициент теплоотдачи повышается на 20 – 30% по сравнению с коридорным.

Контроль за работой технологических печей

В современных печах с высоким КПД смонтировано ряд автоматических систем защиты печи и контроля за её эффективным режимом работы.

Так температура стенок змеевиков в радиантной зонепечи контролируется по приборамповерхностных термопарc сигнализацией по высокой температуре.

Температура дымовых газов вверху радиантной камеры печи контролируется с сигнализацией по высокой температуре и блокировкой по аварийно высокой температуре на остановку печи.

Разряжение в радиантной камере печи регулируется регулятором разряжения с сигнализацией по низкому (минус 3-5 мм вод.ст. и высокому разряжению минус 20 мм вод.ст). При снижении разряжения в радиантной камере до 0 мм вод.ст. от двух приборов из трех срабатывает блокировка на остановку печи.

О прогаре змеевиков печи можно судить по одновременному срабатыванию сигнализации трёх параметров: низкого содержания кислорода в дымовых газах по газоанализатору; высокой температуре дымовых газов на выходе из радиантной камеры по прибору; низкому давлению сырья на входе в любой из змеевиков печи.

Для установок АВТ змеевики печей изготавливают из стали Ст 20 и низколегированных 15Х5М. Каталитический риформинг из низколегированных 15Х5МУ, и высоколигированных 12Х18Н12Т; Х9М; 12Х18Н10Т, гидроочистка из высоколигированных.

Котлы утилизаторы

Работа котлов утилизаторов основана на следующих особенностях: они производят и аккумулируют энергию в виде сильно нагретой воды, потоков пара или конвекции воздуха.

Эта энергия может свободно использоваться для получения других видов энергии или механической работы.

Котел утилизатор устройство которого открывает широкие перспективы для использования энергии тепла от сгорания топлива — это значительно увеличивает коэффициент полезного действия самого топлива и установки, уменьшает температуру нагрева агрегата, позволяет улавливать вредные газы и выхлопы.