加热设备知识

1、加热设备知识加热设备知识加热设备知识在输油生产中会遇到各种类型的热量传递现象在输油生产中会遇到各种类型的热量传递现象。例如原油通过加热炉吸收热量、温度升高。例如原油通过加热炉吸收热量、温度升高。锅炉产生的蒸汽送至贮油罐将热量传递给原油锅炉产生的蒸汽送至贮油罐将热量传递给原油，而使原油保持一定的温度。，而使原油保持一定的温度。凡是有温度差的地方，就有热量转移的发生，凡是有温度差的地方，就有热量转移的发生，热永远自发地从温度高的物体向温度低的物体热永远自发地从温度高的物体向温度低的物体传递。根据传热的不同物理过程，热传递从宏传递。根据传热的不同物理过程，热传递从宏观上可以分成三种方式：观上可以分成

2、三种方式：传导、对流和辐射传导、对流和辐射。直接式加热炉 液体（气体）燃料在加热炉辐射室（炉膛液体（气体）燃料在加热炉辐射室（炉膛）中燃烧，产生高温烟气并以它作为热载）中燃烧，产生高温烟气并以它作为热载体，流向对流室，从烟囱排出。待加热的体，流向对流室，从烟囱排出。待加热的原油首先进入加热炉对流室炉管，原油温原油首先进入加热炉对流室炉管，原油温度一般为度一般为3550。炉管主要以对流方式。炉管主要以对流方式从流过对流室的烟气（从流过对流室的烟气（600750）中获）中获得热量，这些热量又以传热方式由炉管外得热量，这些热量又以传热方式由炉管外表面传导到炉管内表面，同时又以对流方表面传导到炉管内表

3、面，同时又以对流方式传递给管内流动的原油。式传递给管内流动的原油。直接式加热炉 原油由对流室炉管进入辐射室炉管，在辐原油由对流室炉管进入辐射室炉管，在辐射室内，燃烧器喷出的火焰主要以辐射方射室内，燃烧器喷出的火焰主要以辐射方式将热量的一部分辐射到炉管外表面，另式将热量的一部分辐射到炉管外表面，另一部分辐射到敷设炉管的炉墙上，炉墙再一部分辐射到敷设炉管的炉墙上，炉墙再次以辐射方式将热辐射到背火面一侧的炉次以辐射方式将热辐射到背火面一侧的炉管外表面上。这两部分辐射热共同作用，管外表面上。这两部分辐射热共同作用，使炉管外表面升温并与管壁内表面形成了使炉管外表面升温并与管壁内表面形成了温差，热以传导方

4、式流向管内壁，管内流温差，热以传导方式流向管内壁，管内流动的原油又以对流方式不断从管内壁获得动的原油又以对流方式不断从管内壁获得热量，实现了加热原油的工艺要求。热量，实现了加热原油的工艺要求。直接式加热炉 加热炉加热能力的大小取决于火焰的强弱程加热炉加热能力的大小取决于火焰的强弱程度（炉膛温度），炉管表面积和总传热系数的度（炉膛温度），炉管表面积和总传热系数的大小。火焰愈强，则炉膛温度愈高，炉膛与油大小。火焰愈强，则炉膛温度愈高，炉膛与油流之间的温差越大，传热量越大；火焰与烟气流之间的温差越大，传热量越大；火焰与烟气接触的炉管面积越大，则传热量越多；炉管的接触的炉管面积越大，则传热量越多；炉管

5、的导热性能越好，炉膛结构越合理，传热量也愈导热性能越好，炉膛结构越合理，传热量也愈多。多。火焰的强弱可用控制火嘴的方法调节。但对一火焰的强弱可用控制火嘴的方法调节。但对一定结构的炉子来说，在正常操作条件下炉膛温定结构的炉子来说，在正常操作条件下炉膛温度达到某一值后就不再上升。度达到某一值后就不再上升。直接式加热炉热效率低，运行热效率为7578。热效率低的原因是排烟温度过高，无余热回收装置，炉体表面散热损失大，自然通风无法控制空气量。采用大量耐火粘土砖、红砖砌筑，现场施工周期长，不能实现工厂预制化。自动化程度低，缺乏自动保护措施，可靠性差。直接式加热炉圆筒型加热炉的下部是圆筒辐射室，上部为长圆筒

6、型加热炉的下部是圆筒辐射室，上部为长方形对流室（见图）。钢烟囱设在对流方形对流室（见图）。钢烟囱设在对流室顶部。辐射室和对流室由钢板制成，内部采室顶部。辐射室和对流室由钢板制成，内部采用全陶纤维衬里炉墙。辐射炉管沿圆筒形炉膛用全陶纤维衬里炉墙。辐射炉管沿圆筒形炉膛排列成圆状。炉底有底烧式强制通风机械雾化排列成圆状。炉底有底烧式强制通风机械雾化喷嘴。对流管横向排列。装置有固定式吹灰器喷嘴。对流管横向排列。装置有固定式吹灰器及热管式空气预热器。及热管式空气预热器。 这种加热炉构造简单，建造方便，占地面积这种加热炉构造简单，建造方便，占地面积小，热效率高（近小，热效率高（近90），维护和操作方便，）

7、，维护和操作方便，间接式加热炉 加热装置采用原油或天然气为燃料，通过燃加热装置采用原油或天然气为燃料，通过燃烧器使燃油或天然气在加热炉炉膛内燃烧放出烧器使燃油或天然气在加热炉炉膛内燃烧放出热量，操作介质（热媒）通过加热炉的对流段热量，操作介质（热媒）通过加热炉的对流段和辐射段获取热量。受热后的热媒进入换热器和辐射段获取热量。受热后的热媒进入换热器与被加热介质换热，使被加热介质达到规定的与被加热介质换热，使被加热介质达到规定的温度要求。失热后的热媒通过热媒泵加压后进温度要求。失热后的热媒通过热媒泵加压后进入加热炉对流室进行第一次升温，再通过炉内入加热炉对流室进行第一次升温，再通过炉内转油线进入加

8、热炉辐射室进行最后加热，达到转油线进入加热炉辐射室进行最后加热，达到规定的温度要求。这样，热媒便完成了一个被规定的温度要求。这样，热媒便完成了一个被加热加热放热放热再被加热的循环过程。再被加热的循环过程。间接式加热炉 热媒循环子系统主要由热介质加热炉，热媒泵热媒循环子系统主要由热介质加热炉，热媒泵、膨胀罐、换热设备、工艺管线、阀件及检测器、膨胀罐、换热设备、工艺管线、阀件及检测器件等组成。其功能为循环操作介质，使介质从加件等组成。其功能为循环操作介质，使介质从加热炉获取热量，为换热器提供热量。热炉获取热量，为换热器提供热量。 为了向装置注入热媒和装置检修时排净装置管为了向装置注入热媒和装置检修

9、时排净装置管线内的热媒并储存热媒，设置了提升注油、储油线内的热媒并储存热媒，设置了提升注油、储油子系统。主要由储油罐、低位罐、提升泵，注油子系统。主要由储油罐、低位罐、提升泵，注油泵和工艺管线等组成。泵和工艺管线等组成。间接式加热炉 燃烧子系统利用原燃烧器及供油组件，主要由燃烧子系统利用原燃烧器及供油组件，主要由燃烧器、控制器、稳压阀、流量计、过滤器、通燃烧器、控制器、稳压阀、流量计、过滤器、通用阀件及工艺管线等组成。燃烧器为日本产用阀件及工艺管线等组成。燃烧器为日本产“奥奥林匹亚林匹亚”牌，由燃油和燃气两种。牌，由燃油和燃气两种。 氮气覆盖及灭火子系统利用氮气对膨胀罐内的氮气覆盖及灭火子系统

10、利用氮气对膨胀罐内的热媒覆盖，使运行中的热媒与空气隔绝；在炉膛热媒覆盖，使运行中的热媒与空气隔绝；在炉膛着火时，自动向炉膛内喷入氮气，进行灭火。主着火时，自动向炉膛内喷入氮气，进行灭火。主要由氮气瓶、氮气汇流排、电磁阀、气体覆盖组要由氮气瓶、氮气汇流排、电磁阀、气体覆盖组件、液封罐及工艺管线等组成。件、液封罐及工艺管线等组成。间接式加热炉 热媒：热媒：是一种比较稳定的液体，可以在较宽的是一种比较稳定的液体，可以在较宽的温度范围使用。在使用温度范围内不会冻结，高温度范围使用。在使用温度范围内不会冻结，高温时的蒸气压很低。它对金属材料无腐蚀，粘度温时的蒸气压很低。它对金属材料无腐蚀，粘度低，但高温

11、时如与空气接触，会发生氧化。低，但高温时如与空气接触，会发生氧化。 首次灌装导热油时，首次灌装导热油时， 导热油循环系统应干燥导热油循环系统应干燥无水，无砂石，焊渣等机械杂质。循环系统应配无水，无砂石，焊渣等机械杂质。循环系统应配备过滤装置。备过滤装置。 导热油循环系统应采用耐油耐高温密封材料导热油循环系统应采用耐油耐高温密封材料。间接式加热炉 系统开车升温之前，高位膨胀槽应排气放空系统开车升温之前，高位膨胀槽应排气放空，开泵循环使系统畅通才能点火。，开泵循环使系统畅通才能点火。 在在95之前，控制升温速度每小时之前，控制升温速度每小时20。 在在95115之间，每升温之间，每升温23要停留要

12、停留1520分钟，甚至更长时间，以便脱水排气。分钟，甚至更长时间，以便脱水排气。 按产品的型号分类，不允许超过规定的使用按产品的型号分类，不允许超过规定的使用温度。温度。 间接式加热炉 停车时，需提前停止加热，循环泵仍继续运停车时，需提前停止加热，循环泵仍继续运行，油温降到行，油温降到100以下时，停泵。以下时，停泵。 导热油在储存中，防止水、尘土混入油中。导热油在储存中，防止水、尘土混入油中。 加热油房和其它可能有泄漏热油量易着火的加热油房和其它可能有泄漏热油量易着火的场所，场所， 应配备应配备1211灭火器，严禁用水灭火。灭火器，严禁用水灭火。 长期运行的情况下，每半年采样一次，进行长期运

13、行的情况下，每半年采样一次，进行化验分析，残碳值超过化验分析，残碳值超过1.0时应考虑更换新油。时应考虑更换新油。间接式加热炉膨胀罐：膨胀罐： 热媒温度超过热媒温度超过60， 与空气接触即发与空气接触即发生氧化，严重影响使用。热媒温度每升高生氧化，严重影响使用。热媒温度每升高100，体积约膨胀。为了防止因热媒体积膨胀引，体积约膨胀。为了防止因热媒体积膨胀引起超压，并且不使热媒与空气接触，必须设置膨起超压，并且不使热媒与空气接触，必须设置膨胀罐。膨胀罐为普通碳钢容器，要求密封并配备胀罐。膨胀罐为普通碳钢容器，要求密封并配备有安全阀和相应的仪表。有安全阀和相应的仪表。 热媒循环泵：热媒循环泵： 热

14、媒循环泵使热媒不断在系统中热媒循环泵使热媒不断在系统中循环。为了保证安全，每套加热系统必须配备两循环。为了保证安全，每套加热系统必须配备两套具有单独电源的热媒循环泵。套具有单独电源的热媒循环泵。间接式加热炉热媒热媒 脱水步骤：脱水步骤： 低温脱水低温脱水 启动加热炉，在较小的负荷下操作。热媒出炉启动加热炉，在较小的负荷下操作。热媒出炉温度控制在温度控制在105110之间，使热媒通过膨胀罐之间，使热媒通过膨胀罐循环，水将变为水蒸汽从膨胀罐顶部的排放阀排循环，水将变为水蒸汽从膨胀罐顶部的排放阀排出。通过膨胀罐循环的最小时间为小时，直到出。通过膨胀罐循环的最小时间为小时，直到排气口不冒气为止。排气口不冒气为止。间接式加热炉热媒热媒 脱水步骤：脱水步骤： 高温脱水高温脱水 把热媒温度升到把热媒温度升到135140，继续通过膨胀罐，继续通过膨胀罐循环，如有爆沸或油声，或从膨胀罐排出蒸汽，循环，如有爆沸或油声，或从膨胀罐排出蒸汽，则需保持则需保持135140的温度继续脱水。应该指出的温度继续脱水。应该指出的是，当水排出后，就有必要填加热媒以保证膨的是，当水排出后，就有必要填加热媒以保证膨胀罐的液位在胀罐的液位在450mm以上。填加新的热媒要在低以上。填加新的热媒要