化工厂加热炉知识问答

化工厂加热炉知识问答

第1题传热的三种形式是什么？分别解释这三种不同的传

热形式。

答：传热的三种基本形式是传导传热、对流传热、辐射传热。

传导传热：热量从一个物体的高温部位传送至其低温部位，或者两个直接接触的物体之间，热量从高温物体传送至低温物体，这种传热过程将连续地进行，直到整个物体或直接接触的两个物体的各部分的温度完全相等为止，这种传热叫热传导。

对流传热：由于流体(液体和气体)质点的移动，将热量向它所占空气的一部分带至另一部分，这种传热方式叫做对流传导。

辐射传热：物体的热不需要任何传递介质，而以辐射能的形式传递的过程，称为辐射传热。

第2题燃烧的化学反应式有哪些？

答：碳的燃烧：C＋O2 →CO2

2C＋O2 →2CO

氢的燃烧：2H2 ＋O2 →2H2O

燃料中硫也能燃烧：S＋O2 →SO2

第3题从加热炉的烟囱排出的烟道气有哪些组成？为什么

还有大量的氮和氧？

答：烟道气的组成有二氧化碳、水蒸汽、二氧化硫、氧、氮以及在燃烧不完全时的一氧化碳和氢。

大量的氮和氧：氮是由燃烧所需的空气带进去的，它不参加反应，氧是过剩空气带进去的。

第4题燃烧的过程是什么？

答：燃料的燃烧都是燃料中的碳和氢与空气中氧反应，产生二氧化碳和水并放出热量的过程。

第5题燃烧的三要素是什么？

答：一定的温度、空气(氧气)、可燃物。

第6题什么是高发热值? 什么是低发热值?

答：单位质量燃料完全燃烧后，生成的水呈汽态时，所放出的热量，即为低发热值。

单位质量燃料完全燃烧后，生成水呈液态时所放出的热量即为高发热值。

第7题什么是热负荷?

答：单位时间内传给被热介质的有效热量称为热负荷。

第8题什么叫炉子的热效率?

答：加热炉燃料消耗指标用全炉热效率表示，即全炉有效热负荷与燃料总发热量之比，热效率愈高说明燃料的有效利用率高，燃烧消耗就低。空气不够，燃烧不完全，部分燃料尚未燃烧就离开炉膛和过剩空气系数太大(就是空气量大)，从烟气带出的热就多，炉子的热效率就低。

第9题什么是炉管的表面热强度? 其单位是什么?

答：每小时1㎡炉管表面所吸收的热量，叫作炉管表面热强度。

单位：大卡／时·㎡

第10题加热炉的工作原理是什么?

答：瓦斯或油在炉内经过燃烧放出热量，在辐射室主要通过辐射，在对流室主要通过烟气对流，把热量传递给炉管，炉管通过传导和对流把热量传递给管内物料。

第11题什么叫过剩空气系数? 它和加热炉热效率的关系

如何?

答：实际空气量与理论空气量的比值称为过剩空气系数。

过剩空气系数表示了入炉的实际空气量，其值大，说明入炉实际空气量多，可使燃料燃烧完全，但过大的话，会使烟气带走的热量增多，降低加热炉的热效率，过剩空气系数过小，燃料燃烧的供氧不足，导致燃烧不完全，产生一氧化碳，反而引起燃料耗量增加，所以控制适量的过剩空气系数，对加热炉的热效率至关重要。

第12题什么叫加热炉? 管式加热炉有什么特征?

答:一个具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质(固体或液体)加热的设备，就叫加热炉。管式加热炉是石油炼制，石油化工及化学，化纤工业中使用的工艺加热炉。

其特征是:

（1）被加热的物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体，而且，这些气体或液体通常是易燃易爆的烃类，危险性大，操作条件苛刻。

（2）加热方式直接受火式。

（3）只烧液体或气体燃料。

（4）长周期连续运转，不间断操作。

第13题管式加热炉的一般结构如何? 并说出各部分的作用。

答：管式加热炉结构：其一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统等五部分组成。

（1）辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分，是热交换的主要场所，全炉的热负荷大部分(70～80％)是由它来担负的，温度也最高。

（2）对流室:是靠由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分，但

也有一部分辐射传热，它一般布置在辐射室之上，对流室一般担负全炉热负荷的20～30％。

（3）余热回收系统: 是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分。回收方法分两类:

一类是“空气预热方式”；一种是:“废热锅炉”方式，烟气回收系统有放在对流室上部的，也有单独放在地上的。

（4）燃烧器:燃料燃烧产生热量，是炉子的重要组成部分。

（5）通风系统:是将燃烧用空气导入燃烧器，并将废烟气引出炉子的系统，它分为自然通风式和强制通风式两种。

第14题管式加热炉有哪些类型?

答:管式加热炉的类型很多，主要有下面几种:

（1）圆筒炉:

包括纯辐射型圆筒炉和对流一辐射型圆筒炉，其炉膛是圆筒形。

（2）立式炉:其炉膛是长方形箱体，炉管可以是水平放置或垂直放置。包括卧管立式炉和立管立式炉。

（3）其它型式的加热炉:包括箱式炉，斜顶炉和纯对流炉。这几种炉子由于热率低，新装置已很少采用。

第15题管式加热炉有哪些主要的技术指标?

答：其主要的技术指标如下所示:

（1）加热炉热负荷: 即每台加热炉单位时间内向管内介质传递热量的能力，表示加热炉的生产能力大小。

（2）炉膛温度：俗名火墙温度，指的是烟气离开辐射室进入对流室时的温度。这个温度越高，则辐射炉管传热量越大，进入对流室的热量也越大，但若温度过高，容易烧坏炉管及中间管架。

（3）炉膛热强度：即单位炉膛内燃料燃烧的总发热量W／m2

(Kcal/m2.h) 。炉膛尺寸一定后，多烧燃料必然提高炉膛热强度，相应地，炉膛温度也会提高，炉子内炉管受热量也就增多，一般管式加热炉的炉膛热强度为8.14—11.63W/m2(7～10Kcal/m3.h)。

（4）炉管表面热强度：炉管单位表面积，单位时间内所传递的热量称为炉管的表面热强度，包括辐射表面热强度。炉管表面热强度越高，在一定热负荷所需的炉管就越少，炉子可减少，投资降低，但提高有一个限度。

（5）炉子热效率: 加热炉负荷占燃料燃烧时放出总热量的查百分数称为炉子热效率。热效率越高，燃料越节省。它表示了炉子是否先进。

（6）管内流速：流速越小，传热系数越小，介质在炉内的停留时间也越长，结果介质越易结焦，炉管越容易损坏，但流速过高又增加管内压力降，增加动力消耗，因此管内流速要适宜。

第16题什么叫对流传热？炉子里主要发生在什么部位?

答：对流传热是由于流体部分质点发生相对位移，而引起的热量传递过程。因而对流传热只能发生在流体中。工业中遇到的对流传热一般是将热量由流体传至固体表面，由固体表面再以传导的方式传入周围的流体。

在加热炉里，主要发生在对流室及空气预热器部位。

第17题什么叫热辐射？在炉子里发生在什么部位?

答：任何温度大于绝对零度的物体，都会将它的热能不断地转换为辐射能，向外发射，这种由于温度的原因而发生的电磁波(光子)辐射称为热辐射。

炉子里主要发生在炉膛和靠近炉膛的对流室底部。

第18题加热炉的热负荷是怎样分配的? 以什么方式传热?