Курсовая работа по процессам и аппаратам на тему Технологический процесс нагрева газосырьевой смеси в печи стабилизационной колонны на установке гидроочистки

ВВЕДЕНИЕ

Крупнейшим потребителем газа является промышленная печь черной металлургии. Использование газа в доменных печах позволяет снизить расход кокса, повысить производительность труда и снизить себестоимость производства чугуна. Сжигание газов в печи позволяет экономить значительное количество мазута с низким содержанием серы и повышать производительность печи. Газообразное топливо также используется в печах на машиностроительных заводах. В этих печах тепло передается от газового пламени и продуктов gorenje к нагретым продуктам и материалам. В зависимости от технического назначения промышленные печи делятся на нагревательные (ковка), термические (для закалки, отпуска и отжига), плавильные (для плавки металла, стекла) и обжиговые (для обжига кирпича, извести, фарфора и т.д.).), сушильные (для сушки песка, лакокрасочного покрытия, и т.д.). В зависимости от способа теплообмена и достигаемой температуры печь делится на высокотемпературные (выше 1000°c), где теплопередача в основном обусловлена излучением. Температура среды (650-1000 °C), при которой теплопередача осуществляется излучением и конвекцией. Низкие температуры (до 650 °C), при которых теплопередача в основном осуществляется за счет конвекции. В высокотемпературных печах газы сжигаются в рабочем пространстве печи, что обеспечивает передачу тепла нагреваемым предметам, в основном от пламени горелки, продуктов gorenje и излучения от вторичных излучателей (нагретых поверхностей каменной кладки и стен). В низкотемпературной печи газ полностью сжигается в топке, а продукты сгорания поступают в рабочую камеру, очищая нагреваемый объект и передавая тепло в основном за счет конвекции. По мере сокращения времени нагрева и увеличения производительности печи в массовом производстве все чаще используется быстрый нагрев металлов при температурах в камере печи до 1400-1500°C.

В кузнечно-прессовом производстве используются камерные нагревательные печи с выдвижными топками. В этих печах используется принудительная циркуляция продуктов сгорания за счет энергии газовоздушной струи, вытекающей из горелки, что способствует созданию потока газа, вращающегося с равномерной температурой вокруг нагреваемого продукта. Защитные среды используются для защиты металлических поверхностей от контакта с агрессивными газами. 1. Одним из способов получения защитной среды является сжигание газа в условиях нехватки воздуха. Муфельные печи для термообработки холоднокатаного листа в рулоне, отжига проволоки в бунтах широко популярны на металлургических заводах. Муфельные печи также используются для термической обработки металлов в машиностроении. Газовое топливо используется в литейном производстве при сушке формы. Природный газ успешно используется в химической и пищевой промышленности, а также в промышленности строительных материалов. Для повышения производительности стекловаренных печей и увеличения светимости факелов используется обогащение газа тяжелыми углеводородами (до 20-30% мазута). Также используется способ перевода сталеплавильных и стекловаренных печей на природный газ без добавления мазута, повышение светимости факела достигается за счет медленного смешивания газа и воздуха в печи и увеличения выделения технического углерода из газа, что сокращает время варки стали и стекла и снижает расход топлива. Большое значение имеет правильный выбор количества и типа горелок, их рациональное расположение, правильное расположение дымохода с учетом расположения материалов, которые подвергаются термической обработке в печи. Горелка должна обеспечивать приготовление и подачу газовоздушных смесей в рабочее пространство печи, стабильность воспламенения и стабилизацию фронта горения в диапазоне изменения загрузки печи, создание факелов требуемой длины и излучательной способности. Для выполнения этих функций используются различные горелки Gorenje. Атмосферные горелки используются в низкотемпературных печах.

Инжекционные горелки среднего давления используются в печах с одной стороны и 1,5 м с двусторонним размещением горелок и в небольших камерах шириной до 0,8 м. Горелки с принудительной подачей воздуха более универсальны, позволяя газам низкого и среднего давления нормально работать в азличных установках с различными режимами и обеспечивая более широкий предел регулирования расхода газа.Это позволяет обеспечить интенсивную подачу тепла в отопительный период, уменьшая объем подачи, когда необходимо начительно снизить потребление тепла без отключения отдельных горелок. При переводе печи на газовое топливо рекомендуется установить газойлевую горелку. Количество конфорок на устройстве должно быть минимальным, но его должно быть достаточно для равномерного нагрева и правильного теплового режима. При размещении горелки в блоке необходимо исключить прямое направление горелки на нагреваемую поверхность. Это может привести к локальному перегреву и ухудшению качества продукта. Размещая дымоотводящие каналы в рабочем пространстве печи, необходимо обеспечить равномерное распределение продуктов сгорания, омывающих нагреваемый объект. В процессе регулярного нагрева (печь периодического действия) материал загружается в холодную печь, поэтому помимо нагрева каркаса необходимо разогреть печь до заданной равновесной температуры: огнеупорную кладку стен и сводов, изоляцию, металлические элементы конструкции печи и т.д. Приблизительное количество тепла, необходимое для покрытия этих потерь, оценивается по среднему значению массы t и удельной теплоемкости C1 каждого конструктивного элемента печи. Однако сразу же возникают вопросы о температуре этих элементов, которая может быть разной. В настоящее время освоены электропечи, работающие под давлением и разбавлением. Разработана конструкция печей, в которых совмещен электрический и газовый нагрев реагентов, что особенно важно для процессов со значительным выделением монооксида углерода, например, при восстановлении металлов из оксидных руд, при производстве фосфора, карбида кальция и др.