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一、管式加热炉的结构及工作原理1.1 管式加热炉在炼油和石油化工中的重要性管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需的热量，保证生产正常进行。
与其他加热方式相比，管式加热炉的主要优点是加热温度高（可达1273K），传热能力高和便于操作管理。
近60多年所来，管式炉的发展很快，已成为近代石化工业中必不可少的工艺设备之一，在生产和建设中具有十分重要的地位。
例如：一个年处理量为2.5Mt原油的常减压蒸馏装置，虽所用的加热炉的座数不多，但其提供的总热量却达70MW，如果炉子加热能力不够，就会限制整个装置处理能力的提高，甚至无法完成预定的任务。
管式加热炉消耗的燃料量相当可观，一般加工深度较浅的炼厂，约占其原油能力的3%~6%，中等深度的占4%~8%，较深的为8%~15%，其费用约占操作费用的60%~70%，因此，炉子热效率的高低与节约燃料降低成本有密切的关系。
此外，管式炉炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌等事故也常常是迫使装置停工检修的重要原因。
在生产中，希望生产装置能达到高处理量、高质量和低消耗以及长周期、安全运转，大量实践表明，管式炉的操作往往是关键之一。
管式炉的基建投资费用，一般约占炼油装置总投资的10%~20%，总设备费用的30%左右，在重整制氢和裂解等石油化工装置中，则占建设费用的25%左右，因此，加热炉设计选型的好坏，还直接影响装置经济的合理性。
1.2 管式加热炉的分类和主要工艺指标1.2.1管式加热炉的分类管式炉的类型很多，如按用途分有纯加热和加热-反应炉，前者如：常压炉、减压炉，原料在炉内只起到加热（包括汽化的作用）；后者如：裂解炉、焦化炉，原料在炉内不仅被加热，同时还应保证有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。
按炉内进行传热的主要方式分类，管式炉有：纯对流式、辐射-对流式和辐射式。
1、按照管式炉的温度和加热元件分，有1200℃的电阻丝管式炉，有1400℃的硅碳棒管式炉，也有1600度的硅钼棒管式炉。
2、按照炉管材质分，有石英管管式炉，不锈钢管管式炉和刚玉管管式炉。
3、按照加热部结构分，有开启式管式炉和一体式管式炉。
4、按照炉体结构分有，水平管式炉、立式（竖式）管式炉、多工位管式炉、倾斜管式炉、旋转管式炉、滑轨管式炉。
5、按照控温区域可以飞为单温区管式炉和多温区管式炉（比如，双温区管式炉，三温区管式炉，五温区管式炉等）
7、还可以按照真空度分为高、低真空管式炉
8、其它的也可按用途也：比如快速退火管式炉，CVD管式炉、PECVD管式炉等。
管式炉的应用范围极广，给管式炉分类是为了更好的理解管式炉的性能和工作方式。
景德镇陶瓷学院科技训练方法题目：管式炉结构设计学号：201110610205姓名：明经旺院（系）：材料学院专业：11热工（2）班指导教师：李杰二○一四年十二月十五日管式炉的结构设计摘要：管式炉是比较普遍采用的高温加热设备,在炼油工业、石油化学工业以及炼焦化学工业等部门得到了广泛应用。
石油化学工业生产乙烯的裂解管式炉,它兼有反应器和加热炉两个作用,近年来发展很快,炉型颇多,我国已引进多种类型,管式炉大而复杂,材质要求较高,投资很大,生产耗能较多,因此设计和生产都需要进一步认识它,以利掌握和改进,所以研究管式炉结构是很有必要的。
关键词：管式炉、结构、设计一、管箱式炉结构设计立管箱式炉是国外的专利设计。
它由沿炉膛端墙及侧墙排列的单面受火的壁管和几排横跨炉膛的双面受火的中心炉管组成。
双面受火的中心炉管将炉膛划分为几间小室。
由于要求每一管程的吸热量相等,每程必须包含相同数量的单面受火和双面受火的炉管。
图1至图3是不同管程数和不同小室结构的典型布置图。
它们仅仅是最普通的布置形式,为满足特殊要求也可采用其他形式。
图3 12程7室炉图2 8程5室炉图1 6程4室炉图4双面受火炉图4所示的布置仅仅用于高热强度双面受火的炉管。
这种布置所需要的炉管长度较短,但是它要花费较大的投资建造较大的炉膛,所以只有当炉管材料非常昂贵以及操作条件要求停留时间短或炉管四周辐射热强度均匀时才采用。
在考虑立管箱式炉的炉管布置时,应注意以下几点:1.大多数炉管从顶部进入辐射段(由对流段来),并且由底部流出,因此每一管程所需的炉管数通常为奇数。
2.沿墙布置的炉管(壁管)和中心炉管之间的横跨管(在图1~3中用细实线表示)可以设在炉顶或炉底,但通常大多数设在炉底。
横跨管总是应该布置在炉膛之外的。
3.炉管采用底部支承,顶部导向。
壁管超过35英尺(10.668米)长时还应有中部导向,以便防止炉管因周向吸热不均而引起弯曲。
4.在对流段下面的中心炉管,因为顶部导向的要求,必须比其他炉管长出大约1米.这种炉管的典型的导向结构详图见图5中结构a。
管式加热炉基础知识1什么叫燃烧？燃烧的基本条件是什么？答：燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。
我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。
可燃物燃烧时需要有一定的温度，可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。
物质燃烧的基本条件：一是可燃物，如燃料油、瓦斯等；二是要有助燃剂，如空气、氧气；三是要有明火或足够高的温度。
三者缺一就不能发生燃烧，这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。
2燃烧的主要化学反应是什么？燃烧产物中主要成份是什么？答：主要化学反应：C＋O2→CO2＋热量2H2＋O2→2H2O＋热量S＋O2→SO2＋热量燃烧产物（烟气）中主要成份：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、水蒸汽（H2O）、氮气（N2）、多余的氧（O2）3什么是辐射传热、对流传热？答：辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程，所传递的能量叫做辐射能，辐射具有微粒性（光子）和波动性（电磁波）两重性质。
对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。
4什么叫管式加热炉？它有哪些特性？答：管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其它工业炉所没有的若干特点。
其基本特点：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加热的一种设备。
管式加热炉特性：1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体；2）加热方式为直接受火式；3）只烧液体或气体燃料；4）长周期连续运转，不间断操作。
5管式加热炉的工作原理是什么？答：管式加热炉的工作原理是：燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质，这就是管式加热炉的工作原理。
6管式加热炉的主要特点是什么？答：与炼油装置的其他设备相比，管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热；与一般工业炉相比，管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀；与锅炉相比，管式加热炉内的介质不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气，这就是管式加热炉的主要特点。
管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法1、什么叫燃烧？燃烧的基本条件是什么？答：燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。
我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。
可燃物燃烧时需要有一定的温度，可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。
物质燃烧的基本条件：一是可燃物，如燃料油、瓦斯等；二是要有助燃剂，如空气、氧气；三是要有明火或足够高的温度。
三者缺一就不能发生燃烧，这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。
2、燃烧的主要化学反应是什么？燃烧产物中主要成份是什么？答：主要化学反应：C＋O2→CO2＋热量；2H2＋O2→2H2O＋热量；S＋O2→SO2＋热量；燃烧产物（烟气）中主要成份：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、水蒸汽（H2O）、氮气（N2）、多余的氧（O2）。
3、什么是辐射传热、对流传热？答：辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程，所传递的能量叫做辐射能，辐射具有微粒性（光子）和波动性（电磁波）两重性质。
对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。
4、什么叫管式加热炉？它有哪些特性？答：管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其它工业炉所没有的若干特点。
其基本特点：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加热的一种设备。
管式加热炉特性：1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体；2）加热方式为直接受火式；3）只烧液体或气体燃料；4）长周期连续运转，不间断操作。
5、管式加热炉的工作原理是什么？答：管式加热炉的工作原理是：燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质，这就是管式加热炉的工作原理。
6、管式加热炉的主要特点是什么？答：与炼油装置的其他设备相比，管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热；与一般工业炉相比，管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀；与锅炉相比，管式加热炉内的介质不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气，这就是管式加热炉的主要特点。
管式炉执行标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在撰写"管式炉执行标准"这篇长文之前，我们需要对管式炉的执行标准进行一个整体的介绍和概述。
管式炉作为一种重要的热处理设备，在工业生产中得到了广泛的应用。
为了保障管式炉的正常运行和使用效果，制定和执行管式炉的执行标准变得尤为重要。
管式炉执行标准是一个规范性的文件，旨在规定和指导管式炉的设计、制造、安装、调试和维护等各个环节的操作要求和技术要求。
它起到了重要的指导作用，对于保证管式炉的安全运行、提高生产效率、降低能耗和环境污染具有重要意义。
管式炉执行标准的制定需要考虑到各类因素，包括炉型、炉膛结构、烧嘴设计、介质选择、控制系统等等。
通过制定明确的标准，可以使得管式炉的设计更加合理，生产工艺更加安全稳定，炉内温度控制更加准确可靠。
同时，管式炉执行标准的制定也需要考虑到国内外相关标准的参考和借鉴，以便提高制定的科学性和完整性。
通过与国际标准接轨，可以更好地满足国内外用户对于管式炉质量和性能的需求，提高国内管式炉行业的竞争力。
总之，管式炉执行标准的制定和执行对于确保管式炉的质量和安全运行具有极其重要的意义。
它不仅能够为管式炉的设计、制造、安装提供明确的指导，还可以促进管式炉行业的健康发展和技术创新。
在未来的发展中，我们有理由相信，通过不断完善管式炉执行标准，我们将能够生产出更加高效、安全、环保的管式炉产品，推动热处理技术的进一步提升。
文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和章节安排。
本文总共分为三个主要部分：引言、正文和结论。
下面具体介绍这三个部分的内容和章节安排。
引言部分（Introduction）主要包括以下三个章节：1.1 概述（Overview）：介绍了文章所涉及的主题-管式炉执行标准的背景和概要，引出本文对管式炉执行标准的讨论。
1.2 文章结构（Structure of the Article）：本章节即本段所在部分，详细阐述了本文的章节安排和内容概要。
管式加热炉结构、分类、检修和腐蚀防治都在这总为找不到管式加热炉电子资料而为难，今天就来给大家发福利了。
今天为大家整理了管式加热炉的结构和分类详细解析以及检修过程和腐蚀防治的应对措施，这么全的资料都在这里了。
说吧，你还想要啥？管式加热炉分类管式加热路通常可以按照外形分类可分为以下几种：箱式炉1横管和立管大型箱式炉如图7-2、图7-3所示，这两种炉型结构基本一致，只是一为横管、一为立管。
它们的优点是只要增加中央的隔墙数目，可在炉膛体积热强度不变的前提下，积木组合式“把炉子放大。
该炉型适用于大型炉，其主要缺点是敷管率低，炉管需要合金吊挂，造价高，需设独立烟囱等。
2顶烧式炉图7-4为顶烧式炉。
这种炉子的燃烧器和辐射炉管交错排列，单排列双面辐射，管子沿整个圆周的热均匀分布，燃烧器顶烧，对流室和烟囱在地面。
它的缺点是炉子体积大，造价较高，用于单纯加热不经济，目前在合成氨厂常用它作为大型轻烃蒸汽转化炉的炉型。
3斜顶炉斜顶炉是由箱式炉演变而来，常用的是双斜顶炉，如图7-5所示。
由于改成斜顶，使箱式炉受热不均性有所改善，处理量也可加大。
其对流室在中间，烟气下行经地下或地面烟道排入烟囱内，也可在烟道处加装空气预热器，提高炉子效率。
这种炉子没有克服箱式炉的其它缺点，除原有老装置使用外，新建装置很少采用。
立式炉1底烧横管立式炉图7-6为底烧横管立式炉，传热方式与箱式炉相似，辐射室保持了立式炉的特点。
炉管布置在两侧，中间是一列底烧的燃烧器，烟气由辐射室经对流室、烟囱一直上行。
其燃烧器能量小、数量多，在炉子中央形成一道火焰膜，以提高辐射传热效果。
目前使用的立式炉多采用这一形式。
2附墙火焰立式炉图7-7为附墙火焰立式炉，这种立式炉炉膛中有火墙，它可增加炉膛内辐射面积，提高炉管受热强度，同时将辐射室分成两室，每室可各走一路油品，分别调节温度。
3环形管立式炉图7-8为环形管立式炉，这种炉子用多根U型炉管把火焰包围起来，适用于炉管路数多、管内压力降小的场合。
管式炉的一般结构和零部件管式加热炉如图2.5.17所示，一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器及通风系统五部分组成。
图2.5.17 管式加热炉l. 辐射室辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这个部分直接受到火焰冲刷，温度最高，必须充分考虑所用材料的强度、耐热性等。
这个部分是热交换的主要场所，全炉热负荷的70—80％是由辐射室承担的，它是全炉最重要的部位。
可以说，一个炉的优劣主要是看它的辐射室性能如何。
1.1. 辐射室尺寸辐射室的尺寸主要是从以下三个方面来考虑的：①辐射室热负荷及辐射管外表面平均热强度；②管心距和管墙距；③燃烧器的能量（发热量）型式和布置以及炉管至火焰的距离。
1.2. 辐射室零配件的设置为了便于操作和保证安全运行，管式炉辐射室应设置下列配件：看火门、人孔门、防爆门、热电偶套管、测压管、灭火蒸汽管等。
✧看火门看火门主要是用来观察炉内火焰状况和辐射管运行情况，因此看火门的数量和位置应能看到所有燃烧器燃烧状况，并能观察到所有的辐射管。
✧人孔门及检修孔门为了能进入辐射室进行检修，需要设置人孔门和检修门。
当辐射室内有隔墙分开并且不能通行时，每间内必须设置一个人孔门。
对于炉底无法安装人孔门的小圆筒炉，检修时可拆下燃烧器，其开孔兼作人孔。
✧防爆门当炉内积存可燃气体和空气的混合物时，就有发生爆炸的危险，因此辐射室应设置防爆门，以便在发生爆炸事故时，能及时卸压。
防爆门的位置应能保证卸压时喷出的热气流不致危及人员和临近设备的安全．为了能及时卸压，防爆门的数量应与辐射室的空间成比例，多室炉膛每室至少应有一个防爆门。
✧热电偶套管和测压表烟气出辐射室的温度是必须测量的特性温度。
对于圆筒炉和立式炉，烟气出辐射室的温度测点设在辐射室至对流定的过渡处。
斜顶炉和方箱炉，该测温点设在火墙上方，因此该点温度通常又称为火墙温度。
管式炉都是在负压下操作的，为了保证炉内各点均处于负压下，以避免烟气外溢而损坏钢结构，通常要求炉顶（辐射室顶）负压保持在2mmH2O柱左右，因此，在辐射室顶部设置测压管。
立式高温管式炉的结构特点是怎样的管式炉是一种常见的高温炉，广泛应用于陶瓷、金属材料、化学材料、电子材料等领域。
立式高温管式炉是其中的一种，下面将介绍其结构特点。
炉体结构立式高温管式炉的炉体通常由高温隔热材料构成，如氧化铝、硅酸铝、硅酸钙等。
而这些材料都有着优秀的隔热性能，可以有效地隔离炉外高温区域与炉内试料区域，以保证试料能够稳定地在高温下进行加热处理。
炉膛立式高温管式炉的炉膛通常呈圆筒形，内侧涂覆着一层高温耐腐蚀的涂层，如氧化铝。
在炉膛中央，有一根或多根直立的加热管，这些管子是炉子的加热源，可以在管子内加入加热元件，如铬铝电阻丝、钨丝等。
管子周围的炉膛内侧壁上通常有固定鳞片式隔热板，以提高炉膛的稳定性和耐用性。
装料与气氛立式高温管式炉的装料可以通过炉旁升降机等方式进行装卸。
不同的装料要求使用不同的气氛，如氢气、惰性气体、空气等等。
在一些特殊的情况下，也需要使用进一步精细控制的气氛，如碳化氢、氧化物等。
控制系统温度控制立式高温管式炉的温度控制通常由微处理器控制，通过外部温度传感器和变压器控制加热管电流来实现温度的调节和控制。
通常，加热管子会进行分段控制，以提高加热的效率和减少温度梯度。
稳定性控制立式高温管式炉的稳定性控制通常由PID控制器来实现。
它能够根据微处理器的信号，快速且准确地调节温度变化，以保证炉内试料的温度稳定并避免温度波动。
安全性控制立式高温管式炉的安全性控制通常由防爆开关来实现，防止由于加热管或装料异常引起爆炸等情况的发生。
此外，通常还会采用热电偶断电器等安全控制设备来保证炉体安全。
总结立式高温管式炉是一种高温炉，其高温隔热材料、炉膛、加热管、控制系统等方面都需要认真考虑。
它的结构特点可以简单总结为以下几点： - 炉体由高温隔热材料构成，可以有效地隔离炉外高温区域与炉内试料区域； - 炉膛呈圆筒形，内侧涂覆着高温耐腐蚀涂层； - 中央加热管为炉里加热源，周围固定有隔热板提高稳定性和耐用性； - 控制系统由微处理器、PID控制器和防爆开关等组成，保证温度、稳定性和安全。
管式电炉一般为单温区、双温区、三温区或多温区设计，按照外形不同又细分为卧式、立式、开启式、气氛炉等。
管式电炉使用范围：
管式炉主要用于冶金、玻璃热处理、锂电正负极电解液、磨具等行业，用于测定材料在一定温度下的结构状态的专业设备，一般用于大中专院校、工矿企业、科研机构等。
管式电炉优点：
1>工艺成熟;
2>炉型结构简单；
3>操作容易，便于控制，能连续生产；
4>乙烯、丙烯收率较高，产物浓度高；
5>动力消耗少，热效率高；
6>裂解气和烟道气的大部分可以设法回收；
7>原料的适用范围随着裂解技术的进步而日渐扩大；
8>可以多炉组合而大型生产。
管式电炉缺点:
1>对重质原料的适用性还有一定限制
2>按高温短停留时间和低烃分压的工艺要求，势必增大炉管的表面热强度，这就要求油耐高温的合金管材和铸管技术。
管式炉操作：
针对实验室的使用要求，装卸料采用间歇式手动装、卸料。
装料时将料盒放置在料盆支架上，打开并取出炉管一端的密封端盖，放入带料盒的料盒支架，再将密封端盖安装在炉管法兰上并拧紧卡箍螺栓。
然后通入工艺气氛，直到炉管内氧含量达到工艺要求时进行升温烧结。
产品烧结工艺完成后，应继续通人小量的工艺气氛并进行降温，直到炉内温度低于工艺要求时，方可打开炉管密封端盖取出产品。
管式炉的一般结构和零部件管式加热炉如图2.5.17所示，一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器及通风系统五部分组成。
图2.5.17 管式加热炉l. 辐射室辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这个部分直接受到火焰冲刷，温度最高，必须充分考虑所用材料的强度、耐热性等。
这个部分是热交换的主要场所，全炉热负荷的70—80％是由辐射室承担的，它是全炉最重要的部位。
可以说，一个炉的优劣主要是看它的辐射室性能如何。
1.1. 辐射室尺寸辐射室的尺寸主要是从以下三个方面来考虑的：①辐射室热负荷及辐射管外表面平均热强度；②管心距和管墙距；③燃烧器的能量（发热量）型式和布置以及炉管至火焰的距离。
1.2. 辐射室零配件的设置为了便于操作和保证安全运行，管式炉辐射室应设置下列配件：看火门、人孔门、防爆门、热电偶套管、测压管、灭火蒸汽管等。
✧看火门看火门主要是用来观察炉内火焰状况和辐射管运行情况，因此看火门的数量和位置应能看到所有燃烧器燃烧状况，并能观察到所有的辐射管。
✧人孔门及检修孔门为了能进入辐射室进行检修，需要设置人孔门和检修门。
当辐射室内有隔墙分开并且不能通行时，每间内必须设置一个人孔门。
对于炉底无法安装人孔门的小圆筒炉，检修时可拆下燃烧器，其开孔兼作人孔。
✧防爆门当炉内积存可燃气体和空气的混合物时，就有发生爆炸的危险，因此辐射室应设置防爆门，以便在发生爆炸事故时，能及时卸压。
防爆门的位置应能保证卸压时喷出的热气流不致危及人员和临近设备的安全．为了能及时卸压，防爆门的数量应与辐射室的空间成比例，多室炉膛每室至少应有一个防爆门。
✧热电偶套管和测压表烟气出辐射室的温度是必须测量的特性温度。
对于圆筒炉和立式炉，烟气出辐射室的温度测点设在辐射室至对流定的过渡处。
斜顶炉和方箱炉，该测温点设在火墙上方，因此该点温度通常又称为火墙温度。
管式炉都是在负压下操作的，为了保证炉内各点均处于负压下，以避免烟气外溢而损坏钢结构，通常要求炉顶（辐射室顶）负压保持在2mmH2O柱左右，因此，在辐射室顶部设置测压管。
管式炉是实验室常用的材料烧结设备。
那么管式炉有哪些种类呢？
1、按照管式炉的温度和加热元件分，有1200℃的电阻丝管式炉，有1400℃的硅碳棒管式炉，也有1600度的硅钼棒管式炉。
2、按照炉管材质分，有石英管管式炉，不锈钢管管式炉和刚玉管管式炉。
3、按照加热部结构分，有开启式管式炉和一体式管式炉。
4、按照炉体结构分有，水平管式炉、立式（竖式）管式炉、多工位管式炉、倾斜管式炉、旋转管式炉、滑轨管式炉。
5、按照控温区域可以飞为单温区管式炉和多温区管式炉（比如，双温区管式炉，三温区管式炉，五温区管式炉等）
7、还可以按照真空度分为高、低真空管式炉
8、其它的也可按用途也：比如快速退火管式炉，CVD管式炉、PECVD管式炉等。
管式炉的应用范围极广，给管式炉分类是为了更好的理解管式炉的性能和工作方式。
