2024年崗位知識競賽-加熱爐知識筆試考試歷年高頻考點試題摘選含答案第1卷一.參考題庫(共75題)1.在加熱操作時為什么要保持輻射頂微負(fù)壓？2.加熱爐擋板和風(fēng)門的作用是什么？對于自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，擋板和風(fēng)門應(yīng)如何操作？3.減壓爐輻射管為什么要逐級擴(kuò)徑？擴(kuò)徑應(yīng)在上行管還是下行管？為什么？4.如何計算某臺加熱爐節(jié)能改造設(shè)計后的投資回收年限？（僅列出計算簡式即可）5.影響露點腐蝕的因素是什么？在設(shè)計中怎樣避免露點腐蝕？6.什么是耐火材料？它應(yīng)具備什么條件？什么是表面水、結(jié)晶水？它們在何溫度下可以去除？7.以洛煉瀝青爐的排管方式及介質(zhì)流向試分析說明UOP專利瀝青爐的設(shè)計特點。8.加氫精制（爐前混氫）進(jìn)料爐，爐管設(shè)計中應(yīng)注意甚么？9.對易結(jié)焦的加熱爐在設(shè)計中可采取哪些措施？10.用GB713-86中的20g和16Mng鋼板分別代用20R和16MnR時應(yīng)符合甚么要求？用20R和16MnR代替鍋筒所需鋼板20g和16Mng有什么要求？11.對流傳熱時，煙氣傳給管子的對流傳熱系數(shù)與哪些因素有關(guān)？對流管束排列有幾種形式？從傳熱角度看，哪種形式較好？為什么？12.加熱爐專業(yè)在03設(shè)計時應(yīng)向土建專業(yè)委托哪些資料？13.什么情況下采用擴(kuò)面管？從傳熱角度分析β（翅化比）增大的極限？14.從理論上分析加熱爐對盤管采用擴(kuò)面管的目的和意義。15.作為一名加熱爐工程師應(yīng)具備什么基礎(chǔ)理論知識？應(yīng)具備加熱爐專業(yè)知識有哪些方面？16.畫出煙氣在自然通風(fēng)直立上抽式加熱爐內(nèi)的壓力分布圖，并解釋煙氣是如何從負(fù)壓較大的爐底向負(fù)壓較小的爐頂流動。17.什么是焦化加熱爐的管內(nèi)結(jié)焦？管內(nèi)結(jié)焦的多少取決于哪兩大因素？并對該兩大因素具體分析。18.受壓彎作用的柱腳板，其地腳螺栓是否受拉？螺栓截面應(yīng)如何確定？19.試對下列三種預(yù)熱器（管束式、擾流式、熱管式）進(jìn)行比較？20.加熱爐主要管材的最高使用溫度是多少？21.瀝青爐設(shè)計中質(zhì)量流速一般宜選用多少？過大、過小對瀝青爐有何影響？22.單、雙層爐襯隔熱在經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，并回答減少爐襯熱損失從何處著手？23.翅片或釘頭的材質(zhì)怎樣選用？24.管式加熱爐中遮蔽管傳熱與輻射管、對流管有何不同？（用傳熱公式來分析說明）25.當(dāng)測定爐外壁溫度后計算爐子熱損失時還需哪些數(shù)據(jù)？計算全年平均熱損時，還需哪些數(shù)據(jù)？26.請在以下減壓爐平衡蒸發(fā)曲線上分別畫出理想擴(kuò)徑和未擴(kuò)徑（或不理想擴(kuò)徑）在汽化段的溫度壓力曲線（設(shè)出口汽化率為30%?），并加以說明。 27.影響輻射傳熱的因素是什么，并簡要分析。28.304、304H、（18Cr-8Ni）和316、316H（16Cr-12Ni-2Mo）是奧氏體不銹鋼種，為什么不能用作加氫裝置的爐管？29.試分析加氫精制進(jìn)料爐（兩相流）輻射爐管引起振動的原因。30.重整反應(yīng)加熱爐提高熱效率的途徑是？31.什么叫濕度型NOx？影響它的生成量的主要因素與控制NOx生成量的方法是什么？低氧化氮燃燒器是如何抑制NOx產(chǎn)生？32.鍋爐受壓元件采用國外鋼材應(yīng)符合哪些要求？33.對于含硫量低的直餾柴油加氫精制反應(yīng)爐，是否非得選用321或347不銹鋼作爐管？34.地震作用抗震計算通常有哪三種方法？加熱爐抗震化效果用哪種方法？地震作用和哪些因素有關(guān)？35.你在工程設(shè)計中是如何考慮等裕度設(shè)計的？（可從結(jié)構(gòu)和工藝等方面自由發(fā)揮）。36.熱油式空氣預(yù)熱器系列（CAD）和以前的整體式熱油式空氣預(yù)熱器比較有什么改進(jìn)？37.焊接鉻鉬鋼鋼管焊條有幾種？敘述其優(yōu)缺點，是否焊后熱處理？為什么？我國過去常用哪類焊條焊鉻鉬鋼鋼管？為什么為出現(xiàn)問題？38.為什么在加熱爐對流段一般均采用橫向（錯）排管，而不采用縱向排管？（用傳熱公式及對數(shù)平均溫度的公式來說明）39.減壓爐、焦化爐、制氫爐、重整爐（四合一）在輻射爐管排布上首先考慮的問題是什么？40.比較CO焚燒爐立式與舊式爐型的優(yōu)缺點，結(jié)合對此爐的要求，如何決定爐膛的尺寸？41.在工業(yè)設(shè)備抗震方面加熱爐單體設(shè)備一般的震害是什么？42.影響對流對流傳熱的因素主要有哪些？43.低溫露點腐蝕機(jī)理是什么？在設(shè)計中采取哪些措施避免產(chǎn)生低溫露點腐蝕？44.試用熱效率公式說明熱效率測定時多用反平衡法而不用正平衡法的理由？45.正壓爐的防爆安全裝置有哪些形式？各有什么特點？設(shè)計中應(yīng)注意的問題有哪些？46.加熱爐設(shè)計中應(yīng)如何選用燃燒器？47.對大型化的單系列制氫爐設(shè)計中會出現(xiàn)一些什么問題？如何考慮和解決？48.加熱爐上使用管壁熱電偶有幾種？安裝管壁熱電偶的目的是什么？立管立式爐一般安裝在什么位置較合適？49.為什么在輻射段傳熱計算中，通常取兩排對流爐管作為遮蔽段？遮蔽段采用光管？試根據(jù)下圖繪出考慮遮蔽段對流傳熱的傳熱計算模型，并說明該模型的完備性。 50.加熱爐燃燒器選型一般應(yīng)怎樣考慮？51.減壓爐輻射盤管出口部位擴(kuò)徑的理由是什么？過早過晚有何害處？擴(kuò)徑總長多少合適？52.怎樣防止連多硫酸對爐管的腐蝕？53.焦化爐爐管內(nèi)是否注水、注氣？若要注水、注氣在什么部位好？為什么焦化爐爐管結(jié)焦嚴(yán)重的部位不在輻射出口而在中部某段管內(nèi)？54.什么叫焊接工藝評定？為什么要進(jìn)行焊評？焊評對象是什么？焊接試驗與焊評有什么不同？（焊接工藝評定簡稱“焊評”）55.介質(zhì)易結(jié)焦的加熱爐設(shè)計中應(yīng)采取哪些措施？56.金屬材料的機(jī)械性能指標(biāo)和單位是什么？57.高原地區(qū)某煉廠需建一臺有余熱回收設(shè)施的加熱爐，而沿海某煉廠的加熱爐工藝條件與之完全相同，如復(fù)用沿海廠該臺爐子，主要需做哪些核算？哪些參數(shù)發(fā)生何種變化？58.試說明減壓爐爐管程設(shè)計的特點。59.怎樣設(shè)計重整加熱爐倒U形輻射排管（單排單面輻射）？60.當(dāng)設(shè)計爐子為壓力容器時，應(yīng)考慮哪些荷載？CO焚燒爐考慮了哪些荷載？如何計算？61.Ⅰ型和Ⅱ型焚燒爐各有哪些優(yōu)缺點？為什么有些廠采用Ⅱ型焚燒爐？62.如何確定輻射段的熱負(fù)荷？63.管式爐設(shè)計中，目前采用的余熱回收方式有哪些？試述熱油式空氣預(yù)熱器的優(yōu)缺點？64.GB150-89規(guī)定在什么情況下壓力容器壁上開孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)？65.加熱爐設(shè)計時管內(nèi)介質(zhì)的冷油流速一般取多少？冷油流速過大、過小有什么影響？66.加熱里用渣油作燃料時，影響燃燒器燃燒的主要因素是什么？67.試述第一、三、四強(qiáng)度理論，它們各適用什么范圍？68.管式加熱爐爐型選擇的原則是什么？糠醛精制爐選用何種爐型為宜？69.遮蔽管的計算與對流和輻射室有什么不同？國外遮蔽管和國內(nèi)遮蔽管設(shè)置有什么不同？70.簡述熱管的工作原理，并說明熱管的優(yōu)缺點？鋼水熱管的使用溫度（最高）及存在的問題。71.加熱爐爐襯采用澆注襯里時，設(shè)計應(yīng)符合什么規(guī)定？72.試述加氫進(jìn)料爐的爐管的選材原則。73.哪些裝置的加熱爐需要擴(kuò)徑？擴(kuò)徑的作用和原則是什么？焦化爐為什么不擴(kuò)徑？74.加氫裝置中反應(yīng)部分的加熱爐通?？刹捎媚膸追N材料作爐管？不銹鋼爐管為什么在焊后要增加一道穩(wěn)定化熱處理的工序？75.橫管立式爐水平爐管支撐間距如何考慮？第2卷一.參考題庫(共75題)1.對生產(chǎn)的每一根熱管，用什么方法測試才能初步確定它是合格產(chǎn)品？2.煙風(fēng)道的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合什么要求？3.為什么要控制鋼中的S、P含量？4.根據(jù)爐管管壁溫度計算公式，分析一下管壁溫度受哪些操作因素影響？5.加熱爐爐管材料應(yīng)具備哪些性質(zhì)？6.什么情況時對流管需設(shè)置中間管段？中間管段的材質(zhì)有何要求？怎樣選用？7.對流室采用釘頭管或翅片管的好處是什么？什么情況下采用釘頭管？什么情況下采用翅片管？8.下列四種空氣預(yù)熱器在何種場合下使用（迴轉(zhuǎn)式、管束式或攏流子、熱油式、熱管式）？9.壓力容器若不設(shè)可拆封頭或蓋板以代替人孔或手孔，也不設(shè)檢查孔應(yīng)滿足什么要求？10.壓力容器設(shè)計壓力怎樣確定？若最高工作壓力為Pw≤1.8MPa，設(shè)計壓力應(yīng)為多少？設(shè)計壓力為0.08MPa和真空度為0.015MPa，公稱容積為600升（0.6m3）三容器是否適用GB150-89？（三容器的基本條件符合GB150-89）11.試述加熱爐的組成部分，并簡要說明各個部分決定的根據(jù)。12.試說明單根熱管分幾段，各段名稱是什么？在設(shè)計熱管預(yù)熱器時，如何設(shè)計熱端與冷端？13.倒U型聯(lián)合加熱爐如何能避免復(fù)雜的輻射轉(zhuǎn)對流煙道？在這種情況下，對流室的布置應(yīng)注意什么問題？具體應(yīng)采取什么措施？14.在什么情況下，固定管板式換熱器的殼程筒體需設(shè)置膨脹節(jié)？15.空氣預(yù)熱器的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是什么？16.試從加熱爐傳熱、燃燒、爐襯、余熱回收、爐子操作管理五方面簡述爐子如何做好節(jié)能工作？17.簡述在設(shè)計中避免露點腐蝕的措施。18.目前搞的管束式空氣預(yù)熱器系列CAD與過去設(shè)計的整體式管束式空氣比較有什么區(qū)別？19.某型號風(fēng)機(jī)樣機(jī)的無因此性能曲線見下圖。 試分析利用節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量的原理及浪費電能的原因。并分析利用變頻調(diào)適調(diào)節(jié)量的工作原理。20.正壓爐的防爆安全裝置有哪些形式？各有什么特點？對設(shè)計有何要求及應(yīng)注意哪些問題？設(shè)計壓力如何選??？由塑性金屬材料及脆性材料制成的平板型爆破片破壞是受什么力？21.選用管式爐時應(yīng)注意哪些問題？如果選用1200萬大卡/時常壓爐用作1200萬大卡/時瀝青爐是否合適？22.提高加熱爐熱效率主要受哪些因素的限制？在我們的設(shè)計中采用過哪些提高加熱爐熱效率的手段？你準(zhǔn)備從哪幾個方面去防止或減輕低溫露點腐蝕？23.焚燒爐對爐襯設(shè)計的要求是什么？為什么采用磷酸鋁襯里而不采用磚結(jié)構(gòu)？24.施工交底應(yīng)注意什么問題？25.試述重整反應(yīng)加熱爐、爐管系統(tǒng)設(shè)計特點。26.減壓爐出口轉(zhuǎn)油線管徑的大小對減壓爐有何影響？27.空氣預(yù)熱器加熱爐常用的有幾種，各在何種場合下應(yīng)用。28.管式爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接后哪些情況下可不做熱處理？ICr5Mo、9Cr1Mo熱處理溫度是多少？什么情況下鉻鋁鋼爐管必須重新進(jìn)行熱處理？29.什么樣的加熱爐需要烘爐？其目的是什么？烘爐時怎樣對爐管保護(hù)？怎樣控制烘爐溫度？烘爐時150℃、320℃、450℃（或500℃）恒溫其目的是什么？30.兩端管板設(shè)計中管孔比管子大，大多少？為什么？管板上兩相鄰管孔間距偏差應(yīng)小于多少毫米？管板設(shè)計如何考慮膨脹問題？31.自立式煙囪基本風(fēng)壓、設(shè)防裂度和場地類別等自然條件確定后，進(jìn)行結(jié)構(gòu)核算主要計算哪些內(nèi)容？32.不允許代用鋼材的范圍是什么？33.爐管腐蝕分幾部分，試舉幾種加熱爐爐管的腐蝕情況及預(yù)防措施？34.提高加熱爐熱效率的途徑有哪些？35.簡述運(yùn)行中鍋筒水位狀況。36.試述烘爐的目的、過程及注意事項。37.從反平衡入手分析影響加熱爐燃燒效率的因素。38.減壓爐輻射排管出口為什么要擴(kuò)徑？擴(kuò)徑的注意事項。39.爐子設(shè)計時，從布置爐本體、燃燒?說明應(yīng)注意哪些安全措施？40.管輸加熱原油爐間接加熱與直接加熱相比有什么優(yōu)缺點？41.什么叫氫鼓泡和氫脆？42.試述加熱爐的主要工藝計算步驟。43.加熱爐負(fù)荷變化大的燃燒器設(shè)計應(yīng)考慮什么？44.焦化爐設(shè)計的關(guān)鍵是什么？設(shè)計中如何排管、選取管徑和管材？45.熱管空氣預(yù)熱器是一種新型高效換熱設(shè)備，這主要是利用哪兩個傳熱機(jī)理而表現(xiàn)出優(yōu)異的傳熱特性的？熱管空氣預(yù)熱器在設(shè)計與實際操作時，要注意的安全問題是什么？46.針對圖中所示的鋼接接點，試標(biāo)注焊縫符號，并說明連接板、連接角鋼、加強(qiáng)肋和連接板開口的作用。在施工中，為便于施工，你認(rèn)為還要增加什么工藝構(gòu)件？ 47.加熱爐爐襯有幾種常用型式？各有什么優(yōu)缺點？48.爐管系數(shù)的整體壓力試驗時，其水壓或氣壓試驗時的試壓公式各是什么？并解釋公式含義。49.設(shè)計熱管時，對熱管要考慮到哪些基本參數(shù)？50.試將一臺熱負(fù)荷為5818kw（500×104）圓筒爐（減壓爐qR≈20000lcal/（m2.h））能改造成一臺大約多少萬大卡的糠醛（抽出液）加熱爐？設(shè)計上要從哪些方面考慮這些改造？51.在下列已知條件下，寫出計算爐襯厚度的有關(guān)公式的計算步驟。已知：單一爐襯，內(nèi)外壁溫度t1、t2，大氣溫度t0，爐襯材料導(dǎo)熱系數(shù)λ，無風(fēng)，爐襯垂直放置。求：爐襯厚度δ。52.對管式爐輻射爐管選用有何要求？53.設(shè)計中怎樣確定余熱回收方案？54.你為呼煉設(shè)計的瀝青爐爐襯為何采用襯里結(jié)構(gòu)而不采用其它材料？55.試述奧氏體不銹鋼中C、Cr、Ni、Ti、Nb等主要化學(xué)元素的影響，主要熱處理方法及其作用。56.一般加熱爐設(shè)計過程中與儀表專業(yè)委托關(guān)系如何？57.假定如圖所示圓爐排管，你如何確定輻射筒的外徑？ 58.簡述鍋筒內(nèi)部裝置的任務(wù)。59.設(shè)計加熱爐時如何選用燃燒器？加熱爐對工藝提供的燃料油有什么要求？60.一般管式加熱爐設(shè)計工藝委托的原始數(shù)據(jù)有哪些內(nèi)容？61.NOx指的是什磨？NOx如何對環(huán)境進(jìn)行危害？式論述如何以改善燃燒與降低燃料的含氮量兩方面來控制NOx的生成。62.爐管壁厚設(shè)計何時采用彈性設(shè)計？何時采用斷裂設(shè)計？兩種方法采用的設(shè)計參數(shù)的異同點是什么？63.一條原輸送流量為V（Nm3/h）、溫度為0℃空氣的冷風(fēng)道，其流速為u，壓降為△p?，F(xiàn)改為輸送同樣流量，但溫度為273℃的熱風(fēng)，問其流速和壓降各為多少？（注：按雷諾數(shù)足夠大，流動狀態(tài)在完全湍流區(qū)（阻力平方區(qū)）考慮）。64.在設(shè)計加熱爐時，通常應(yīng)考慮哪些安全措施？65.輕質(zhì)耐熱襯里爐墻結(jié)構(gòu)為什么要留伸縮縫？而不留膨脹縫？這種伸縮縫的用途是什么？66.加熱爐大型化問題是如何考慮的？為什么要搞大型化？具體存在的問題？67.建立沸騰床（亦稱流化床）的他條件是什么？什么狀態(tài)是穩(wěn)定的沸騰層？沸騰層高度的影響？68.彈簧管加熱爐應(yīng)用范圍？特點？加熱爐的管架計算如何考慮？69.雙面輻射加熱爐的特點？試舉一二個實際應(yīng)用例子？70.畫簡圖說明連續(xù)重整加熱爐（四合一爐、輻射爐管U形排列、單排單面輻射）全爐結(jié)構(gòu)特點。71.瀝青爐怎樣排管才算合理？72.某臺加熱爐輻射、對流均為四管程（對流、輻射分別加熱）運(yùn)行一段時間后，對流管中兩路結(jié)焦，其中一路遮蔽管處燒壞。試分析結(jié)焦原因？簡述遮蔽管結(jié)焦損壞的過程？爐管結(jié)焦后可采取什么方法處理？73.無縫鋼管和裂化用鋼管有什么區(qū)別？能互相代用嗎？74.按新部標(biāo)規(guī)定，通常情況下（建廠地區(qū)冬季計算溫度等于或高于-20℃時）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件為什么要選用Q235-B、Q235-B.F，而不采用Q235-A、Q235-?A.F？75.管式爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接在哪種情況下可不熱處理？第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案：加熱爐不能做到絕對嚴(yán)密，總要有些泄漏，壓差越大泄漏量就越大，如果正壓煙氣就要往爐外漏，既增加熱損失，又要污染環(huán)境，如果壓太大，漏入爐內(nèi)過?？諝膺^多，影響加熱爐效率，所以保持微負(fù)壓最好。2.參考答案： 擋板和風(fēng)門是加熱爐燃燒控制配件，用于控制燃燒用空氣量和爐膛負(fù)壓。 1.對于自然通風(fēng)系統(tǒng)，如果煙氣含氧量過高，則關(guān)小擋板，過低則開打擋板，然后看爐膛負(fù)壓，太大則開打風(fēng)門，太小則關(guān)小風(fēng)門?；剡^頭再看煙氣含氧量，如此反復(fù)交替調(diào)節(jié)擋板和風(fēng)門，直到煙氣含氧量和爐膛負(fù)壓均滿足正常要求。 2.對于強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，如果煙氣含氧量過高，則關(guān)小風(fēng)門，過低則開大風(fēng)門，然后看爐膛負(fù)壓，太大則關(guān)小擋板，太小則開大擋板。3.參考答案：逐級擴(kuò)徑的原因：保持較低壓降。因油料在管內(nèi)流動過程中遵守壓力、能量和相態(tài)三者平衡關(guān)系。為使汽化段內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量基本上等于汽化率，增加所需要的汽化潛熱溫度不致升高，基本實現(xiàn)等溫汽化。?擴(kuò)徑應(yīng)在汽化點以后的上行管，因下行管內(nèi)汽液相容易分流，汽相速度減慢且靠近管壁（中間的液相）易造成結(jié)焦。4.參考答案： 假設(shè)： 一次改造總投資A萬元? 折舊費（按總投資10%計）0.1A萬元?????? 改造后增加電耗B萬元? 改造后凈節(jié)省燃料120公斤/時??????????????????? 燃料單價980元/噸? 每年按330天計?? 改造后節(jié)省燃料費：0.12×330×24×980=C萬元 所以回收年限=總投資/（節(jié)省燃料費-折舊費-年點耗費）=XX年 即：A/（C-0.1A-B）=回收年限5.參考答案： 影響因素有； ①燃料中的含硫量，含硫越多，生成SO2越多 ②煙氣中含H2O（H2）多，容易產(chǎn)生亞硫酸是露點增高。 ③煙氣中的含氧由過?？諝鈳耄桩a(chǎn)生SO2→SO3轉(zhuǎn)化，增加露點腐蝕。 ④煙氣中的灰垢（如金屬氧化物）如Fe2O3、V2O5等，能促進(jìn)SO2→SO3催化作用。 ⑤溫度等于露點不易結(jié)露，高于600℃，SO3與H2O不會反應(yīng)，因而不會發(fā)生露點腐蝕。 設(shè)計中避免露點腐蝕的措施： ①在管外壁涂上防腐涂料 ②采用耐腐蝕材料（合金鋼管、玻璃管等） ③燃料脫硫 ④降低過?？諝庀禂?shù) ⑤降低燃燒器霧化蒸汽用量 ⑥提高管壁溫度 A.熱管預(yù)熱器增大熱端和冷端比 B.提高空氣預(yù)熱器的冷端空氣入口溫度 C.及時吹掃管外表面的結(jié)灰6.參考答案： ⑴耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的無機(jī)非金屬材料。它是包括天然礦石及按照一定的目的要求經(jīng)過一定的工藝制成的各種產(chǎn)品。具有一定的高溫力學(xué)性能，良好的體積穩(wěn)定性，用于高溫設(shè)備中。 ⑵耐火材料應(yīng)具有高的耐火度，良好的荷重軟化溫度，高溫體積穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性及良好的抗渣性。還要具有一定的耐磨性。外型規(guī)整，尺寸準(zhǔn)確。對某些特殊耐火材料，還要有透氣性、導(dǎo)熱性等。 ⑶表面水是指不參與礦物的晶格組成，而是以機(jī)械吸附的形式存在于礦物中的水，因而含量不定。在常壓下，當(dāng)加熱到100℃～110℃時，可以全部從礦物中逸出。 ⑷結(jié)晶水是水以中性分子（H2O）形式參加礦物的結(jié)晶構(gòu)造，并占有固定的位置，水分子的數(shù)量與礦物中其他成分成簡單整數(shù)比的水叫結(jié)晶水。 當(dāng)受熱達(dá)到200℃～500℃時，結(jié)晶水會消失，個別礦物的失水溫度高達(dá)600℃，所以烘爐時在高溫下要保持一段時間，讓結(jié)晶水脫凈，以免生產(chǎn)時影響脹縮。7.參考答案： 8.參考答案： ⑴根據(jù)工藝給定的流量選擇合適的管徑 ①管徑太大，流速低，流型不好，當(dāng)氣體流速比能產(chǎn)生最低壓降的流速更低時，產(chǎn)生不穩(wěn)定流速。同時管徑大，壁厚增，一次性投資貴。 ②管徑太小，流速高，壓降太大，為了滿足工藝要求往往要增加程數(shù)，路數(shù)太多，兩相流不好控制各路進(jìn)料量，往往要產(chǎn)生偏流，由于偏流同樣會產(chǎn)生不穩(wěn)定流動，甚至結(jié)焦。一般兩相流的流速應(yīng)在8m/s～15m/s，可根據(jù)流型圖來判斷。 ⑵選擇合適的爐管材料9.參考答案： ⑴在可能的情況下選擇較低的平均熱強(qiáng)度。 ⑵在動力消耗允許時采用較大的冷油流速（在允許情況下可注水、注氣）提高傳熱速率，降低內(nèi)膜熱阻。 ⑶改進(jìn)燃燒條件，使?fàn)t內(nèi)熱量分布均勻。 ⑷了解加熱原料的工藝特性（溫度及特性因素）合理的安排物料在爐內(nèi)的走向。 ⑸介質(zhì)為多管程進(jìn)料時，應(yīng)使各路流量分配均勻，各路安裝流量控制表。 ⑹采用臥管式加熱爐使?fàn)t管沿長度方向傳熱均勻，加大管心距使?fàn)t管沿圓周方向傳熱均勻。 ⑺加熱爐擴(kuò)徑時，應(yīng)避免在汽化點前過早擴(kuò)徑，汽化點不要選擇在下行管上。 ⑻在管壁溫度高的部位安裝管壁熱偶。 ⑼爐管選用較好的材質(zhì)（如Cr5Mo，Cr9Mo），安裝一定數(shù)量餓回彎頭利于清焦。10.參考答案： ①厚度小于或等于16mm的20g和16Mng鋼板，應(yīng)每批取一張鋼板復(fù)驗抗拉強(qiáng)度，屈服點，伸長率和常溫沖擊功。厚度大于16mm到25mm的20g和16Mng鋼板可分別代用20R和16MnR鋼板，厚度大于25mm，不能代用。 ②若要代用需增加時效沖擊值的檢測。11.參考答案： 對一定流體（煙氣）而言，流體溫度越高，流體流速越大，管子的管徑越小，管間距較大，管束排數(shù)較多，則流體與管束間的對流給熱系數(shù)越大。對流管束排列有順排、錯排兩種形式。?錯排比順排好。因為錯排的對流給熱系數(shù)大于順排的對流給熱系數(shù)。順排時，從第二排起，每排管都正處于管排產(chǎn)生的漩渦正心尾流內(nèi)，所受到的沖擊情況不如錯排時強(qiáng)烈。因而錯排內(nèi)的給熱過程一般較順排強(qiáng)烈。12.參考答案： ①基礎(chǔ)尺寸、方位和標(biāo)高 ②地腳螺栓的尺寸，露頭長度和螺母要求 ③分別列出在風(fēng)里、自重和地震力作用下的各柱腳的垂直力、水平力和彎矩13.參考答案： 只有當(dāng)內(nèi)、外膜傳熱系數(shù)相差較大的情況下可采用擴(kuò)面管，擴(kuò)面管應(yīng)放在傳熱系數(shù)較小的一側(cè)。當(dāng)內(nèi)膜傳熱系數(shù)為α1，外膜傳熱系數(shù)為α2，擴(kuò)面管（釘頭效率或翅片效率）為η，則β增大到一定時即α2βη≈α1時，β再增大就不起作用了。14.參考答案： 15.參考答案： 傳熱理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料（金屬、非金屬）、燃燒理論、機(jī)械制造等方面的基礎(chǔ)理論知識，之外還應(yīng)具備各方面加熱爐專業(yè)知識： ①燃料及熱值計算 ②過?？諝?、煙氣及其測定，說明降低過?？諝獾暮锰?③燃燒火焰和火焰溫度、燃燒情況、火焰類型和顏色 ④燃燒器和空氣預(yù)熱器，說明設(shè)計良好燃燒器應(yīng)具備的條件，燃燒調(diào)節(jié)，?空氣預(yù)熱的經(jīng)濟(jì)性問題 ⑤噪聲及其控制措施 ⑥說明輻射傳熱、對流傳熱和熱損情況 ⑦燃料和進(jìn)料油質(zhì)量，說明燃料含硫、鈉引起的高溫腐蝕，原油含鹽引起的問題，爐管發(fā)生的事故 ⑧結(jié)垢和清掃，說明管內(nèi)外結(jié)垢引起的問題 ⑨處理量變動引起的問題 ⑩設(shè)計施工注意事項16.參考答案： 1）根據(jù)加熱爐各部位相對抽力和煙氣阻力，可畫出爐內(nèi)各部位煙氣相對負(fù)壓分布圖見圖2。 2）圖2僅表示爐內(nèi)煙氣與同高度爐外大氣的相對負(fù)壓，因此出現(xiàn)煙氣從負(fù)壓大的部位向負(fù)壓小的部位流動的假象。實際上大氣壓力隨高度的增加而減小，爐內(nèi)煙氣絕對負(fù)壓分布圖應(yīng)如圖3所示，由圖3可以看出，煙氣還是由負(fù)壓小的部位向負(fù)壓大的部位流動。 17.參考答案： ⑴焦化爐管內(nèi)結(jié)焦是爐管內(nèi)的油品溫度超過一定界限發(fā)生熱裂解，變成游離碳，堆集到管內(nèi)壁上的現(xiàn)象。結(jié)焦使管壁溫度急劇上升，加劇了爐管的腐蝕和高溫氧化，引起爐管鼓泡破裂，同時增長了管內(nèi)壓力降，使?fàn)t子操作性能惡化，有時甚至提前停運(yùn)。 ⑵管內(nèi)結(jié)焦的多少取決于兩大因素，焦炭生成速度及焦層脫落速度，即積極、結(jié)焦速度=焦炭生成速度-焦層脫落速度。 ⑶影響焦炭生成速度有： ①加熱溫度 在滿足工藝過程的基本要求時，盡量降低介質(zhì)被加熱的溫度，可以降低介質(zhì)在邊界層的溫度，每種油品都有自己開始發(fā)生結(jié)焦的臨界溫度，要使整個盤管系統(tǒng)都應(yīng)控制在此溫度范圍以下，這是防止焦炭生成的基礎(chǔ)。 ②管壁溫度和熱強(qiáng)度 焦層是在管內(nèi)壁表面上生成的，管壁溫度是影響焦炭生成速度的最基本因素之一，控制輻射熱強(qiáng)度與熱強(qiáng)度均勻分布，就可以限定管壁溫度過高。 影響焦炭脫離速度有： ①管內(nèi)流速 只要壓降允許而又不造成沖蝕，最好盡可能采用高的流速，可使尚未固著的初期疏松焦層排除爐外。高的流速可使內(nèi)膜傳熱系數(shù)增大，降低管壁溫度，可緩解結(jié)焦。 ②管內(nèi)流態(tài) 對水平管，結(jié)焦可能性大的流態(tài)呈層流，汽、液兩相分開流動，管子上都是氣體，下部是液體。焦層主要在管子上部，汽相一側(cè)較好的流態(tài)是噴霧流或環(huán)狀流，此時汽液混相，幾乎是等速流動。18.參考答案： A.應(yīng)根據(jù)由彎矩引起的壓力作用線對立柱軸線的偏心確定。對于小偏心情況，地腳螺栓不受拉。對于大偏心情況，地腳螺栓受拉。 B.受拉時，地腳螺栓截面由接力確定。不受拉時，地腳螺栓截面按結(jié)構(gòu)確定，一般不小于M24。19.參考答案： 20.參考答案： （10#、20#、Cr5Mo、Cr9Mo、1Cr18Ni9Ti、Cr25Ni20） 10#、20#???450℃ Cr5Mo??????600℃ Cr9Mo??????650℃ 1Cr18Ni9Ti??650℃ Cr25Ni20???1000℃21.參考答案： 介質(zhì)流速一般在850～1200kg/m2s，舉例如洛煉968kg/m2s，吉化947kg/m2s，廣州1120kg/m2s，過大則流速大，動力消耗大（受泵壓頭限制），過小流速低，介質(zhì)在管內(nèi)停留時間長，介質(zhì)易結(jié)焦。22.參考答案： 經(jīng)過計算與生產(chǎn)實踐得知，雙層爐襯隔熱比單層好。是因為在爐襯內(nèi)壁溫度與爐襯厚度一定情況下，單層的耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大，價格較高，則熱損失也較大。雙層爐襯可根據(jù)爐襯各段溫度范圍與層間溫度選用價格不等，導(dǎo)熱系數(shù)不同的耐火材料從而減少損失。 減少熱損： ⑴減小（t1-?t2）溫差，t1一定時，可將t2定為合適溫度 ⑵減少傳熱面積，盡量設(shè)計小容積爐膛 ⑶爐襯加厚 ⑷選用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料23.參考答案： 24.參考答案： 25.參考答案： 26.參考答案： 27.參考答案： 輻射傳熱公式? QR=σAcpF（Tg4-Tw4）+hRCαAcpF（Tg-Tw）? （）茲曼常數(shù)?定值：4.93810 α：有效吸收因數(shù)（與排管數(shù)，管心距/管程有關(guān)） Acp：輻射壁管當(dāng)量平面（取決于管長、管子數(shù)、管心距之積） F://變換因數(shù)（隨放熱表面的輻射率和吸熱面的吸收率而變化，與有效暴露磚 墻和當(dāng)量冷平面有關(guān)） 當(dāng)管排一定后變換因數(shù)與氣體輻射率有關(guān)。氣體輻射率取決于三原子氣體分壓和爐子尺寸 Tg：火墻溫度決定輻射與對流段的負(fù)荷分配 Tw：輻射爐管平均管壁金屬溫度 HRC：對流傳熱系數(shù)（與爐型和燃燒流場有關(guān)）28.參考答案：304、304H雖高溫強(qiáng)度較好，但不抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕（不含Ti或Cb），基本上不用作爐管，316、316H價格最高，但高溫強(qiáng)度并不高，多用在常減壓爐管，抗環(huán)烷酸腐蝕。29.參考答案： ⑴設(shè)計時支承考慮不同，冷態(tài)下處于穩(wěn)定支承狀態(tài)，熱膨脹后，支承點失效使?fàn)t管處于不穩(wěn)定支承（柔性不穩(wěn)），介質(zhì)流動狀態(tài)變化引起爐管振動。 ⑵兩路或多路進(jìn)料爐管，配管不對稱，進(jìn)口無控制閥，不能確保流體均勻流動，產(chǎn)生偏流，流量小的一路流速慢，停留時間長，受熱后汽化量相對增大，造成介質(zhì)在爐管內(nèi)瞬時阻塞，引起介質(zhì)流動混亂，使?fàn)t管產(chǎn)生激振力，誘發(fā)爐管振動。 ⑶操作中氫油比小，偏離設(shè)計值（循環(huán)氫純度太高，也可能造成循環(huán)氫量?。﹥上嗔髁餍停ㄒ汗?jié)流）不好或油氣混合不均，造成介質(zhì)流動不均勻而引起振動。30.參考答案： ⑴處理量較小時，利用工藝物流，設(shè)置于對流室被加熱，以降低排煙溫度，提高加熱爐效率。 ⑵設(shè)置各種型式的空氣預(yù)熱器，進(jìn)一步降低排煙溫度，將余熱加熱燃燒用空氣，以提高熱利用率，是行之有效的又一形式。 ⑶大處理量的重整裝置，反應(yīng)加熱爐，多采用余熱鍋爐型式，把爐子熱效率提到最大90%以上。產(chǎn)生中壓蒸汽以滿足裝置生產(chǎn)需要，多余蒸汽可并網(wǎng)。31.參考答案： 1）濕度型NOx是空氣和燃料中的N2在燃燒室高溫區(qū)生成NO，當(dāng)溫度降低時再氧化成NOx。 2）燃燒過程中，影響NOx生成量的主要因素是溫度、氧氣的濃度和停留時間。因此控制NOx生成量的方法是： A.降低燃燒溫度； B.降低氧氣濃度和化學(xué)反應(yīng)速度； C.縮短在高溫區(qū)的停留時間。 3）低氧化氮燃燒器能控制NOx產(chǎn)生的原因是它利用燃燒和物化介質(zhì)的噴射動能，使空氣與燃燒煙氣的一部分在燃燒器火道內(nèi)自身再循環(huán)，且燃燒用空氣分三次供給，在低過?？諝庀麓龠M(jìn)燃燒和抑制NOx的生成。如： 一次空氣由底部風(fēng)口導(dǎo)入，用以初期燃燒器的安全； 二次空氣由火道中部導(dǎo)入，用來促進(jìn)內(nèi)部煙氣的再循環(huán)； 三次空氣由分布板上的小孔導(dǎo)入，以形成爐系所要求的的火焰形狀，使燃燒安全。32.參考答案： ⑴鋼號應(yīng)是國外鍋爐用鋼標(biāo)準(zhǔn)所列的鋼號或化學(xué)成分，力學(xué)性能，焊接性能與國內(nèi)允許用于鍋爐的鋼材相類似，并列入鋼材標(biāo)準(zhǔn)的鋼號或成熟的餓鍋爐用鋼鋼號。 ⑵應(yīng)按訂貨合同規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件進(jìn)行驗收。對照國內(nèi)鍋爐鋼標(biāo)準(zhǔn)如缺少檢驗項目，必要時還應(yīng)補(bǔ)做所缺項目的檢驗，合格后才能使用。 ⑶鍋爐強(qiáng)度應(yīng)采用該鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件所規(guī)定的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行。 ⑷首次使用前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定和成型工藝試驗，滿足技術(shù)要求后才能使用。 ⑸未列入標(biāo)準(zhǔn)的鋼材或已列入標(biāo)準(zhǔn)的電阻焊鍋爐管，應(yīng)經(jīng)勞動部安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意。33.參考答案： 不是，選用1Cr5Mo或1Cr9Mo爐管就可以了，因為： ①1Cr5Mo、1Cr9Mo爐管也耐氫、硫腐蝕，還耐高溫。 ②從強(qiáng)度看，在475℃以下，鉻鉬鋼的許用應(yīng)力僅比各類奧氏體鋼稍低。 ③從維護(hù)看，鉻鉬鋼無需堿洗、充氮等防止晶間腐蝕的特殊措施。 ④從價格看，5Cr：9Cr：321=1：1.44：2.9，321比1Cr9Mo貴兩倍，比1Cr5Mo貴三倍。34.參考答案： 地震作用抗震計算通常有三種方法， 第一種是“底部剪力法”適合以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻，以及近似單質(zhì)點體系結(jié)構(gòu)。 第二種是“振型分解反應(yīng)譜法”，適合彎剪變形，結(jié)構(gòu)相對有一定對稱性結(jié)構(gòu)， 第三種是“對稱分析法”，適合特別不規(guī)則的建筑構(gòu)筑和特別高超高建筑構(gòu)筑物。 加熱爐抗震計算，目前主要采用第二種“振型分解反應(yīng)譜法”，對硫回收酸氣尾氣爐也可用底部剪力法。地震作用和振型、振型參與系數(shù)、重力荷載、地震影響系數(shù)有關(guān)。但地震影響系數(shù)又和設(shè)防裂度、振動周期、特征周期有關(guān)。特征周期又和遠(yuǎn)震、近震、場地土有關(guān)，振動周期、振型、振型參與系數(shù)又和建筑構(gòu)筑物的質(zhì)量和剛度分布有關(guān)，所以也可說地震作用和重力荷載、遠(yuǎn)震、近震、場地土、設(shè)防裂度和構(gòu)筑建筑物的剛度質(zhì)量分布有關(guān)。35.參考答案： 1）從結(jié)構(gòu)設(shè)計上來說，可以進(jìn)行等強(qiáng)度設(shè)計。例如，爐體鋼結(jié)構(gòu)立柱的變截面設(shè)計；煙囪筒體壁板的變厚度設(shè)計等等。 2）從工藝上來說，加熱爐各個功能部件對操作都具有相同的富裕量。例如，燃燒器能量、管壁熱強(qiáng)度、爐管管材、爐管壁厚、爐膛管系支撐、管系阻力、煙囪抽力和鼓引風(fēng)機(jī)容量等對工藝條件的變化具有相同的裕度。36.參考答案： ⑴熱油式空氣預(yù)熱器系列（CAD）為分片組合式，比以前舊式整體式預(yù)熱器靈活，有利于定型工廠化，提高制造質(zhì)量。 ⑵便于運(yùn)輸、安裝、檢修。 ⑶可以同時回收多種油品余熱。 ⑷各程隔板嚴(yán)密不泄漏油，殼體和進(jìn)出口管間不漏風(fēng)。 ⑸局部腐蝕和損壞可局部更換，不致像整體式導(dǎo)致整個預(yù)熱器報廢。37.參考答案： 焊接鉻鉬鋼焊條有奧氏體不銹鋼焊條與珠光體焊條。 奧氏體不銹鋼焊條： 優(yōu)點： ⑴如果焊接工藝適當(dāng)，焊后可不做熱處理，施工非常方便 ⑵焊縫金屬的機(jī)械性能、抗氧化和耐蝕能力不低于基本金屬? 缺點： ⑴焊條昂貴 ⑵焊縫金屬與基本金屬材質(zhì)不同，線脹系數(shù)不同，受熱后存在內(nèi)應(yīng)力 ⑶焊縫根部或熱影響區(qū)硬度高? 珠光體焊條： 優(yōu)點： ⑴焊縫金屬與基本金屬材質(zhì)相同，經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，可得到與基本金屬的機(jī)械性能及金相組織基本相同的焊接接頭，生產(chǎn)中安全可靠。 ⑵焊條造價比奧氏體焊條便宜?缺點：⑴焊后要熱處理，施工較麻煩?奧氏體不銹鋼焊條焊后可不要熱處理 原因：雖然焊縫根部出現(xiàn)部分奧氏體組織，但這種組織不能通過高溫回火或退火處理予以消除，因此采用焊后熱處理不一定會帶來多大好處珠光體焊條焊后必須熱處理 原因：由于這種材料具有空氣淬硬物性，焊接以后有極大淬硬傾向，為降低硬度，提高塑性和重新分布應(yīng)力，焊后必須進(jìn)行熱處理，才可將這些缺陷克服。我國過去二十多年多采用奧氏體焊條未發(fā)現(xiàn)過問題 原因： ⑴爐管選用較厚，裕量較多 ⑵由于操作溫度與壓力不高，焊縫并不是在十分苛刻條件下操作，隨著對設(shè)計及操作的嚴(yán)格要求與施工技術(shù)及認(rèn)識上的提高，采用與基本金屬相同的焊條是發(fā)展的必然趨勢。38.參考答案： 39.參考答案： ①減壓爐：擴(kuò)徑（因減壓爐介質(zhì)汽化率高，介質(zhì)加熱溫度高，油品重，易結(jié)焦） ②焦化爐：延遲焦化爐，介質(zhì)在爐內(nèi)加熱到生焦溫度，而不讓其生焦，延遲到焦炭塔生焦，所以突出的不是結(jié)焦問題，要求介質(zhì)在管內(nèi)流速高，且受熱要均勻，所以布管考慮水平管，且要求帶堵頭的回彎頭（考慮結(jié)焦） ③制氫爐：制氫爐每根爐管都相當(dāng)于一個外部受火焰加熱的管式反應(yīng)器，是吸熱反應(yīng)，持續(xù)反應(yīng)后介質(zhì)溫度高達(dá)800℃，所以要考慮的主要問題就是熱應(yīng)力作用，即解決膨脹問題。布管要考慮單排雙面輻射以提高合金爐管利用率。 ④重整爐：要求壓降小＜0.1MPa（布管考慮多路并聯(lián)，且要單排雙面輻射提高合金爐管利用率，低壓操作可改善產(chǎn)品質(zhì)量和收率外還可減少氣壓動能消耗）40.參考答案： 立式爐型與臥式爐型燃燒情況及效果基本相同。 ⑴立式爐型 優(yōu)點： ①占地面積小 ②爐體結(jié)構(gòu)受力情況較好，因而較省鋼材 ③燃燒器安裝、爐子操作均較方便。 缺點： ①爐子高度受CO鍋爐入口高度的限制，結(jié)構(gòu)不易布置； ②生器來的中夾帶少量催化劑，進(jìn)爐后催化劑沉降易堵塞噴嘴； ③側(cè)燒，燒油時火焰較長，易相互干擾。 ⑵臥式爐型： 優(yōu)點： ①致因催化劑沉降而堵塞燃燒器； ②CO鍋爐入口高度限制，而可保證爐膛所需長度，滿足工藝要求。 缺點： ①地面積大； ②體臥式結(jié)構(gòu)受力不如立式，用料較多； ③燒器的安裝、支撐及火焰的穩(wěn)定不如立式。 ⑶按再生煙中CO所需在爐膛內(nèi)的停留時間及混合所需爐膛長度而定。同時因爐膛溫度高，應(yīng)有足夠的容積熱強(qiáng)度（可參照制磺燃燒爐）。41.參考答案： 震害是：煙囪傾斜、立柱、斜撐失穩(wěn)，輻射室爐體變形，爐底柱屈曲、螺母松動。 原因：強(qiáng)度不夠，抗失穩(wěn)能力較差和構(gòu)造的不合理 措施： ①增設(shè)筒體中間環(huán)梁 ②爐體結(jié)構(gòu)的梁柱補(bǔ)強(qiáng) ③爐體結(jié)構(gòu)的節(jié)點補(bǔ)強(qiáng) ④爐底柱加強(qiáng)和固定 ⑤增加地腳螺栓 ⑥地腳螺栓防松 ⑦爐底柱設(shè)防火層42.參考答案： 43.參考答案： 機(jī)理：由于燃料油中的硫（對于氣體燃料指H2S）在燃燒后生成二氧化硫，一定量的二氧化硫又進(jìn)一步氧化成三氧化硫，三氧化硫氣體會與煙氣中的水蒸氣結(jié)合為硫酸蒸汽，在冷面溫度等于或低于露點時硫酸蒸汽就會在壁面上冷凝兒腐蝕金屬即低溫露點腐蝕 可用公式表達(dá)：S+O2→SO2 SO2+O2→SO3 SO3+H2O→H2SO4→產(chǎn)生露點腐蝕 措施： ①燃料脫硫 ②降低過?？諝庀禂?shù) ③降低燃燒器霧化蒸汽比例44.參考答案： 45.參考答案： ⑴型式： ①安全閥：彈簧式和重錘式兩種 ②防爆膜 ③ ⑵特點 ①安全閥：按所需的最大工作壓力來決定其限定壓力值，當(dāng)壓力大于定壓值時開啟泄壓，泄壓后仍保持正常操作壓力，回復(fù)原狀，可多次使用。但泄壓較慢，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適用于需連續(xù)生產(chǎn)的加熱爐。 ②防爆膜：膜片用鋁、銀、銅、鎳、1Cr18Ni9Ti等板材制作，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。爆破后泄壓面積大，泄壓速度快，爐子不能繼續(xù)生產(chǎn)，需每年定期更換一次膜片。 ⑶設(shè)計中應(yīng)注意的問題 ①設(shè)計中采用防爆膜后，爐子的設(shè)計壓力一般應(yīng)取為≥設(shè)計爆破壓力，故爐子的設(shè)計壓力比工作壓力要高得多。 ②采用防爆膜的爐子設(shè)計壓力比采用安全閥的壓力高，應(yīng)盡量不用防爆膜。 ③安裝位置：應(yīng)設(shè)在易憋壓處及操作人員碰不到處。 ④安全閥應(yīng)安裝在爐的最高點，防爆膜安設(shè)在頂上或側(cè)面均可。 ⑤防爆膜應(yīng)根據(jù)設(shè)計起爆壓力作膜片的爆破試驗，檢驗其是否合格。46.參考答案： ①燃燒器總發(fā)熱量應(yīng)滿足加熱爐熱負(fù)荷的要求 ②選用的燃燒器應(yīng)與加熱爐所用的燃料特點相適應(yīng)（油、氣、或油氣聯(lián)合燃燒器） ③燃燒器應(yīng)與爐膛爐型相配合箱式爐、圓筒爐、立式爐爐膛高的應(yīng)選用長火炬（一般火炬高度應(yīng)為爐膛高度的2/3），無焰爐用側(cè)壁燒咀，火焰附墻，階梯爐采用扁平火咀 ④選用的燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，利于操作維護(hù)，霧化汽用量小，過?？諝庑?，造價低，噪聲小等 ⑤根據(jù)供風(fēng)方式采用自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)47.參考答案： ①從傳熱、鑄造、熱應(yīng)力考慮，制氫爐管管徑不宜太大（一般為3”、4”、5”）厚度不宜太厚。但從基本熱平衡方程來分析，（Q=KDHr/4）Hr（反應(yīng)熱）不變，產(chǎn)率一定，熱量與管徑成正比，如果保持一定管徑，必然增加路數(shù)，則帶來集合管的增長，因此熱膨脹、熱應(yīng)力問題是大容量制氫爐的突出問題，國外也有采用冷壁集合管解決熱膨脹問題，在國內(nèi)存在制造問題。 ②由于制氫爐管材料昂貴，占整個爐投資的30%～40%，為充分利用管材，采用單系列管束雙面輻射（高熱強(qiáng)度）。對于大容量制氫爐由于管徑相應(yīng)加大（或路數(shù)增多，管徑一定）管壁熱強(qiáng)度相應(yīng)增加，如輻射傳熱量增加，管壁溫度升高（或路數(shù)增多熱應(yīng)力增大）因此在爐管選材上要加以慎重考慮。 ③由于單系列大型化制氫爐熱負(fù)荷大，煙風(fēng)道系統(tǒng)大，帶來風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選型困難以及爐用零配件的選用和制造困難。 ④大型化制氫爐中路數(shù)較多，熱應(yīng)力大，爐管、集合管等焊接問題要慎重考慮。48.參考答案： 有兩種： ⑴刀刃式 ⑵墊板式 安裝管壁熱電偶的目的是監(jiān)測爐管的管壁溫度，對易結(jié)焦的爐管，通過管壁熱電偶顯示的溫度可以觀察到管壁溫度的變化，從而了解管內(nèi)介質(zhì)的情況。如管壁熱電偶所指的溫度突然升高，可判斷管內(nèi)是否結(jié)焦，但其所表示的溫度不是真實的管壁溫度，只能作為監(jiān)測。立管立式爐安裝時一般裝在出口管火焰高度2/3的部位（即管壁溫度較高的部位）。臥管立式爐一般裝在介質(zhì)出口管，離火咀較近的部位。不管立式爐還是臥式爐管壁熱電偶均應(yīng)安裝在迎火面上。49.參考答案： ①對于雙排管單面輻射，無反射面情況，其管排有效吸收因素α=0.977.因此可以認(rèn)為兩排對流管吸收了爐膛向?qū)α鞫蔚娜恐苯虞椛洹?②遮蔽段既受爐膛的直接輻射傳熱，又受煙氣的對流傳熱，因此熱強(qiáng)度較高。如采用擴(kuò)面管，勢必進(jìn)一步提高熱強(qiáng)度，導(dǎo)致燒壞擴(kuò)面元件和管壁。 ③傳熱計算模型如下： 50.參考答案： ①首先應(yīng)根據(jù)爐型和裝置狀況，確定燃燒器設(shè)置底燒或側(cè)燒及燃燒器類型 ②應(yīng)根據(jù)提供的燃料狀況確定燃燒器，單燒油、單燒氣、油氣混燒。 ③如果進(jìn)油溫度高，為提高加熱爐效率，采用空氣預(yù)熱回收時，應(yīng)選強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器，否則選自然通風(fēng)燃燒器 ④根據(jù)加熱爐計算熱負(fù)荷和加熱爐計算效率，確定加熱爐：算發(fā)熱量并在這基礎(chǔ)上乘1.1以確定燃燒器設(shè)計總發(fā)熱量。根據(jù)以下因素來確定單個燃燒器發(fā)熱量和數(shù)量 A.燃燒器中心線離排管中心線的最小距離及與爐墻的最小距離。 B.燃燒器的數(shù)量盡量等于底柱數(shù)或底柱數(shù)的倍數(shù)。 C.燃燒器的數(shù)量最好等于管程數(shù)或管程數(shù)的倍數(shù)。 D.燃燒器的發(fā)熱量大小應(yīng)與管長相匹配，輻射管長時盡量選發(fā)熱量大的燃燒器，管子較短選發(fā)熱量小的燃燒器 ⑤如果沒有蒸汽可選旋板和空氣霧化噴咀。51.參考答案： ①減壓爐輻射盤管出口擴(kuò)徑的理由是： A.因出口汽化量大，擴(kuò)徑可提高汽化率，提高輕油拔出率 B.可降低介質(zhì)出口溫度，防止結(jié)焦 C.可減少壓降，降低溫度，降低能耗 D.可提高產(chǎn)品產(chǎn)量 ②擴(kuò)徑位置選擇時，擴(kuò)徑過早，介質(zhì)易結(jié)焦；擴(kuò)徑過晚阻力增大，影響減壓拔出率 ③根據(jù)一般經(jīng)驗，擴(kuò)徑總長不要超過管程總長的17%～20%為合適。52.參考答案： ①Cr-Ni系不銹鋼應(yīng)盡量采用含鈦、鈮具有穩(wěn)定化元素的鋼種。如321.347等。 ②為把焊接應(yīng)力控制在最小范圍，焊接工藝上采用小直徑焊條，小電流，快速多道焊接，縮小熱影響區(qū)。短縮在500℃～800℃之間停留時間。 ③裝置停工時間必須采取措施防止連多硫酸腐蝕，即在裝置停工期間向爐管內(nèi)注入不含氧的氮氣或氨，把爐管封存起來，防止空氣進(jìn)入，當(dāng)爐管檢修必須與空氣接觸時，可先用1.5%～2%的碳酸鈉和0.5%的硝酸鈉水溶液洗滌爐管約兩小時，以中和H2SxO6然后再打開爐管。運(yùn)行前再用純水將爐管沖洗干凈，使之干燥，以防止連多硫酸的形成。53.參考答案： 焦化爐爐管結(jié)焦通常并不在溫度最高的出口，而在爐管溫度較出口溫度低的中間某處，因為焦化爐管內(nèi)焦生成開始于先期裂化臨界段（或臨界分階段），據(jù)凱洛格公司介紹臨界溫度范圍約427℃（k=11.8石蠟基原料kr=427～454℃，k=11.3原料tkr=454～477℃），如果油品以液態(tài)在較低速度通過臨界段，外管壁緩慢移動的油膜將受熱很快迭合生焦，為避免上述情況，油品必須以極高的湍流狀態(tài)通過臨界分解段的那段管子。如果采用高流速（1～2米/秒以上）不注水注氣，在國外也有這種情況，但進(jìn)料泵壓力要加大，負(fù)荷不宜波動，不然就必須注水注氣以提高冷油流速。注水注氣一般在臨界分解段略前些，過早注水注氣，要增大壓降，過晚注水注氣難于避免結(jié)焦。54.參考答案： ⑴焊評就是用擬定的焊接工藝，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定來焊接試件，檢驗試樣，測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能。焊評是按所擬定的“焊接工藝規(guī)程”焊接試件，進(jìn)行接頭性能的測定，并提出“焊評報告”。最后，結(jié)合實踐經(jīng)驗制定出正式的“焊接工藝規(guī)程”作為焊接生產(chǎn)的依據(jù)?！昂冈u報告”是驗證所擬定的“焊接工藝規(guī)程”是否合適的手段，有是制定正式“焊接工藝規(guī)程”的重要依據(jù)。焊評也就是說將影響焊接性能的工藝參數(shù)，在施焊前進(jìn)行充分試驗評定，最后得出焊接性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求的焊接工藝。 ⑵焊評是保證爐管焊接質(zhì)量的重要措施，也反映出施工單位對爐管焊接的能力。 ⑶焊評試件的對象是焊縫。焊縫分為對接焊縫、角焊縫等。為了取樣（如拉伸、彎曲、沖擊等）方便，采用對接或角焊縫試件（板狀或管狀）進(jìn)行評定。 ⑷焊接試驗、焊評都是爐管施焊前所進(jìn)行的試驗。 對于一個從未焊接過的鋼種首先應(yīng)進(jìn)行焊接試驗（包括可焊性分析，選擇焊接方法、焊材、確定工藝規(guī)范、進(jìn)行可焊性試驗），解決管材能不能焊接與如何焊接問題。 焊評是解決焊接工藝條件（如母材牌號、焊材牌號、母材厚度、坡口尺寸、電流類別、預(yù)熱和焊后熱處理規(guī)范等）變更后，焊件性能是否滿足設(shè)計要求，是在焊前根據(jù)圖樣、技術(shù)要求、爐管結(jié)構(gòu)的特點、施工條件及工藝過程進(jìn)行的，是解決在具體條件下實施焊接的工藝問題。焊評只是在具體條件下的工藝試驗，不能代替焊接試驗。 焊接試驗是焊評的基礎(chǔ)，只有充分的焊接試驗才有可能擬定出適當(dāng)?shù)暮冈u報告。55.參考答案： ⑴采用較大的流速（允許情況下注水、注氣）提高傳熱速率，降低內(nèi)膜熱阻。 ⑵改進(jìn)燃燒條件，使?fàn)t內(nèi)熱量分布均勻。 ⑶采用臥管加熱爐使?fàn)t管沿長度方向傳熱均勻，加大管心距使?fàn)t管沿圓周方向傳熱均勻。 ⑷選用較好的管材，安裝一定數(shù)量的回彎頭利于清焦。 ⑸在可能的情況下，選擇較低的平均熱強(qiáng)度。56.參考答案： 材料在一定溫度和外力作用下，所表現(xiàn)出抵抗某種變形或破壞的能力成為材料的機(jī)械性能。 主要指標(biāo)有：強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度等。 ⑴強(qiáng)度一般用σs、σb表示 單位：kgf/mm2（公斤力每平方毫米） Klbf/in2（美國ASYM標(biāo)準(zhǔn)，千磅力每平方英寸，ksi） MPa（即N/mm2）（我國推行的國際單位制，兆帕） ⑵塑性一般用δ%（伸長率）φ%（斷面收縮率）α（彎曲角）等 ⑶韌性 抵抗的沖擊力，而不發(fā)生硬斷的能力 沖擊韌性αk，單位面積所承受的沖擊力 單位：kgf·m/cm2→?J/cm2（焦耳每平方厘米） ⑷硬度（HB、HRC、HV） 材料表面抵抗較硬物體壓力的能力 HB（布氏） HRC（洛氏） HV（維氏） 單位與強(qiáng)度單位一致。57.參考答案： 58.參考答案： 1）加熱流體加熱溫度高、油品重、易結(jié)焦，為降低油品在管內(nèi)停留時間，設(shè)計所選取的冷油流速>1m/s。 2）為達(dá)到規(guī)定的油品出口溫度和汽化率，為防止出現(xiàn)溫度峰值，導(dǎo)致油品裂化而結(jié)焦，故設(shè)計時應(yīng)考慮降低油品在汽化段的壓降，一般需對減壓爐管進(jìn)行擴(kuò)徑。（一般擴(kuò)徑進(jìn)出口截面之比可達(dá)1：9；擴(kuò)徑長度約為總管長的18%～20%）。 3）對濕式減壓蒸餾可考慮在管內(nèi)或汽化點注汽，加大管內(nèi)流速，減少停留時間，降低油氣分壓，利于油品汽化。 4）在多管程設(shè)計中為防止偏流，應(yīng)盡可能考慮各管程的總長度、管內(nèi)壓降、爐管表面熱強(qiáng)度相等，必要時應(yīng)在各管程入口增加調(diào)節(jié)閥。 5）設(shè)計時對減壓爐出口管線的流速應(yīng)慎重考慮。一般要求計算的氣液混合流速不超過臨界流速的80%～90%。臨界流速公式為： 59.參考答案： ①爐管長度上要考慮到：（長度指直管段） A.最小高度根據(jù)火焰長度決定 B.為了保持傳熱均勻，管徑與高度有如下關(guān)系： 管徑≥φ127時，長度l≤9m 管徑≤φ102時，長度l≤7.6m ②爐管之間的小室寬度，有爐管與燒咀間的最小距離決定，爐管中心至爐管中心的最小寬度為3m。 ③集合管位于輻射區(qū)段的底部，并處理好密封，絕對禁止參與爐膛的輻射傳熱。60.參考答案： 應(yīng)考慮以下荷載 ⑴設(shè)計壓力 ⑵容器、（爐體）自重（包括內(nèi)件和填料、爐襯等）以及正常操作條件下或試驗狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力荷載 ⑶附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力荷載 ⑷風(fēng)載荷和地震載荷?必要時還應(yīng)考慮以下載荷 ⑸支座的反作用力 ⑹連接管道和其它部件引起的作用力 ⑺由于熱膨脹量不同而引起的作用力 ⑻壓力和溫度變化的影響 ⑼容器（爐體）在運(yùn)輸或吊裝時承受的作用力 CO焚燒爐因壓力不高，爐膛壓力為350mmH2O，應(yīng)按臥式常壓容器設(shè)計61.參考答案： Ⅰ型爐和Ⅱ型爐燃燒情況基本相同。 Ⅰ型是試爐，焚燒部分在爐內(nèi)，所以占地面積小，鋼材耗量也較小，散熱損失也少。Ⅱ型是原料分餾與焚燒分為兩個爐膛，占地面積大，鋼材耗量也大，散熱損失也大。但Ⅱ型可以調(diào)節(jié)操作，當(dāng)煙氣溫度過高時，ke放一部分煙氣到煙囪中，這樣就使原料爐易平穩(wěn)操作，而Ⅱ型爐不易調(diào)節(jié)，所以有些廠愿用Ⅱ型而不用Ⅰ型爐。另外對于一些舊裝置為了使氧化塔出來的尾氣焚燒掉，如果有原料加熱爐，沒有焚燒爐時，則Ⅱ型容易改造，而Ⅰ型受原爐體高度的影響改造為原料加熱與焚燒聯(lián)合加熱時爐膛體積受到影響。62.參考答案： ①與對流段爐管型式有關(guān) 一般情況輻射段熱負(fù)荷占總熱負(fù)荷的80%（對流采用光管時），如對流段采用翅片管（釘頭管）時，QR=Q×75% ②與流體進(jìn)對流段溫度有關(guān)。 如介質(zhì)入口溫度低則可在對流段多排些管，對提高加熱爐熱效率有利。 ③與介質(zhì)在管內(nèi)的壓降有關(guān) 如輻射熱負(fù)荷分配少，對流段分配過多，則彎頭數(shù)增加，壓降大，不能滿足工藝要求。 ④?與特殊的工藝要求有關(guān) （如瀝青爐）63.參考答案： 采用的余熱回收方式有： ⑴加熱爐煙氣預(yù)熱空氣：有管束式、擾流子式、回轉(zhuǎn)式、熱管式以及新發(fā)展的板式等空氣預(yù)熱器。 ⑵加熱爐煙氣余熱水或發(fā)生蒸汽（廢熱鍋爐）。 ⑶加熱爐煙氣預(yù)熱熱載體，熱載體再預(yù)熱空氣（所謂熱載體空氣預(yù)熱器）。 ⑷加熱爐煙氣預(yù)熱冷進(jìn)料，工藝物流（低溫?zé)嵩矗╊A(yù)熱空氣（所謂冷進(jìn)料-熱油式空氣預(yù)熱器）。 熱油式空氣預(yù)熱器有點： ⑴利用裝置低溫?zé)犷A(yù)熱空氣可降低裝置能耗 ⑵比用煙氣直接預(yù)熱空氣簡便，省掉了龐大的煙氣往返管道。 ⑶預(yù)熱器設(shè)置在地面，對流室可減少傳熱面積，加熱爐荷載減少鋼架可節(jié)省。 缺點： ⑴不太安全，漏油后易著火 ⑵空氣預(yù)熱溫度受工藝物流的控制64.參考答案： 允許不另行補(bǔ)強(qiáng)需滿足下述條件： ⑴相鄰兩開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。 ⑵當(dāng)殼體名義厚度大于12mm時接管公稱直徑小于或等于80mm，當(dāng)殼體名義厚度小于或等于12mm時接管公稱直徑小于或等于50mm. ⑶不補(bǔ)強(qiáng)接管的外徑和最小壁厚的規(guī)格宜采用φ25×3.5、φ32×3.5、φ38×3.5、φ45×3.5、φ57×5、φ76×6、φ89×6mm，以上規(guī)定適用于設(shè)計壓力p≤2.5MPa的容器。65.參考答案： 加熱爐設(shè)計時管內(nèi)的冷油流速，各裝置所取有所不同，一般在1.2～2m/s。如果冷油流速太小時， ①管內(nèi)介質(zhì)流動呈層流時，易引起爐管結(jié)焦。 ②流速太小，內(nèi)膜傳熱系數(shù)就低，對傳熱不利，為達(dá)到所需加熱溫度，則介質(zhì)停留時間加長，對重質(zhì)油來說也極易引起結(jié)焦。 冷油流速太大，動力的消耗就大，裝置能耗會增大，對有汽化的介質(zhì)，應(yīng)注意管內(nèi)最大流速不應(yīng)超過臨界速度的0.8～0.9（一般來說只要動力允許，流速大有好處，對傳熱有利）。66.參考答案： ①燃燒器制造的質(zhì)量 ②燃料油進(jìn)入燃燒器的預(yù)熱溫度 ③燃燒器的供風(fēng)調(diào)整 ④注意油、汽壓差67.參考答案： 68.參考答案： ⑴管式加熱爐爐型的選擇應(yīng)滿足工藝操作要求；保證長周期運(yùn)轉(zhuǎn)；便于維修，投資少；結(jié)合場地條件及余熱回收系統(tǒng)類別進(jìn)行選擇。一般來說 ①設(shè)計熱負(fù)荷＜150×104Kcal/h宜采用純輻射圓筒爐； ②設(shè)計熱負(fù)荷150×104～2500×104Kcal/h應(yīng)優(yōu)先考慮采用輻射-對流型圓筒爐； ③設(shè)計熱負(fù)荷＞2500×104Kcal/h通過爐型對比，可選立式爐、箱式爐或其它爐型； ④被加熱介質(zhì)易結(jié)焦時，宜采用水平管立式爐； ⑤介質(zhì)流量小，且要求壓降小時，宜采用旋管圓筒爐； ⑥介質(zhì)流量大且要求壓降小時，如重整爐宜采用門型、U型管爐； ⑦使用價格昂貴的爐管材料時，優(yōu)先選用單排雙面輻射的爐型（如加氫裂化爐等）。 ⑵對于糠醛精制爐，由于潤滑油裝置加熱爐負(fù)荷較小，在滿足工藝操作的情況下，一般采用主管立式圓筒爐較為經(jīng)濟(jì)。為防糠醛分解，可采用多咀小能量燃燒器，燃燒器離爐管遠(yuǎn)一些，爐膛體積熱強(qiáng)度小一些以防糠醛分解。69.參考答案： 遮蔽管既考慮輻射傳熱，又要考慮煙氣對管子的對流方式傳熱。 國內(nèi)遮蔽管一般設(shè)置二排，遮蔽管的有效吸收因素α取1，計算中和輻射一起計算。 國外遮蔽管一般設(shè)置三排，有效吸收因素如下： 第一排α=0.658 第一排α=0.196 第一排α=0.123 然后再計算對流方式傳熱的熱量。70.參考答案： 熱管是管內(nèi)裝有工作液（工質(zhì)）和吸液芯（管芯）抽真空兩端封死的管子，依靠工作液蒸發(fā)、冷凝來傳遞熱量，（即高溫?zé)煔饬鬟^熱管的一端，管內(nèi)工作液吸熱汽化流到管內(nèi)另一端，將熱量傳給管外流過的空氣，工作液冷凝又回到原來一端，工作液不斷的汽化、冷凝來傳遞熱量）而工作液是靠吸液芯的毛細(xì)作用或重力作用回到原來位置。 優(yōu)點： ⑴管內(nèi)是工作液的蒸發(fā)冷凝過程，介質(zhì)的汽化潛熱大，故放熱系數(shù)大，管外冷、熱端均有翅片，所以熱管式空氣預(yù)熱器K值大 ⑵由于煙氣和空氣完全逆流，所以對數(shù)平均溫差大，在較小的溫差下就能傳熱。 ⑶由于K大，設(shè)備體積可小，結(jié)構(gòu)較緊湊，可放在爐頂回收熱量。 ⑷由于有許多單根熱管組成可拆洗，更換方便。 ⑸露點溫度可根據(jù)冷熱端面積來調(diào)節(jié)。 缺點： ⑴管子小，數(shù)量多，管外翅片需設(shè)吹灰器。 ⑵目前選擇合適的工質(zhì)較困難。 ⑶造價高，缺乏完整的設(shè)計、制造、操作數(shù)據(jù)。 ⑷鋼水熱管使用溫度不宜超過300℃，因水的飽和蒸汽壓大，超溫后管內(nèi)壓力大，熱管易損壞，鋼水熱管另一個問題是水和鋼不相容，產(chǎn)生不凝氣易失效。71.參考答案： ⑴應(yīng)根據(jù)不同部位的設(shè)計溫度合理選用耐熱混凝土材料和級配 ⑵對雙層襯里結(jié)構(gòu)，熱面層最小厚度為75mm； ⑶澆注襯里的保溫釘規(guī)定為： ①輻射室爐壁和爐頂襯里應(yīng)采用18Cr-8Ni型或25Cr-20Ni型不銹鋼保溫釘固定 ②保溫釘長度不得小于各相應(yīng)層baowenhoudu?的70%，保溫釘端部距向火面的距離不應(yīng)小于12mm； ③保溫釘為方形布置，爐體襯里保溫釘?shù)淖畲箝g距宜為襯里總厚的兩倍，但在爐壁上最大間距不得大于300mm； ⑷彎頭箱、煙囪和煙道采用隔熱襯里時，其厚度不得小于50mm，保溫釘?shù)拈g距不應(yīng)大于200mm72.參考答案： 應(yīng)根據(jù)操作條件（包括H2S濃度%，操作溫度、應(yīng)力、使用時間），按照美國石油學(xué)會提出的“Nelson”、“coper”曲線選用合適材料。材質(zhì)太低，腐蝕速率太高，僅能維持短周期運(yùn)行，頻繁更換管子則不經(jīng)濟(jì)；如光靠升高材料等級求得過低腐蝕速率也不經(jīng)濟(jì)。應(yīng)總和考慮，所選材質(zhì)應(yīng)能滿足十萬小時的使用受命，材料不失效的情況下盡可能用較低等級的材料，從而降低工程投資。一般來說直餾汽油、直餾煤油、直餾輕柴油加氫，如果原料油中含硫量少，循環(huán)氫中含硫量少，其操作溫度較低，可選用1Cr5Mo爐管，采用單面輻射單排管（圓筒爐）可降低投資。 對于二次加工的餾分油，含硫量高（在≥1%?H2S濃度%）操作溫度也較高，因此H2+H2S對爐管的腐蝕加劇，一般可選用較好材料的爐管即TP321H（SUS321H）或TP347H（SUS347H）。爐管的熱強(qiáng)度不宜過高有關(guān)石油化工科技資料中介紹，對于加氫脫硫進(jìn)料爐，采用圓筒爐時最高允許平均輻射熱強(qiáng)度29900kcal/m2h，橫管立式爐為32500kcal/m2h。太高的熱強(qiáng)度，管壁溫度高，往往易造成局部過熱，對于加氫精制油品，不希望有輕度裂解（特別是航煤），不然影響產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。73.參考答案： 如果裝置加熱爐加熱介質(zhì)，有一定氣化率，而對加熱介質(zhì)的加熱溫度，壓降又有一定要求時，常對輻射管出口管段進(jìn)行擴(kuò)徑，一般有擴(kuò)徑的加熱爐有常減壓裝置的減壓爐，糠醛精制裝置的精制加熱爐等。 擴(kuò)徑的作用如下： ①降低輻射管壓降 特別在輻射出口附近因介質(zhì)氣化率增大，氣化后線速提高壓降也急增，擴(kuò)徑后降低了線速從而降低輻射段壓降 ②使介質(zhì)從輻射室取走更多的熱 擴(kuò)徑后隨著壓降減少，可促使介質(zhì)更多的氣化，從而在輻射室吸收更多的氣化潛熱，可減少入塔前溫降，提高入塔溫度。 ③降低出口溫度避免介質(zhì)裂解 許多油品溫度高了要發(fā)生裂解，如糠醛加熱溫度超過230℃就要分解或糠醛酸既腐蝕爐管又要引起結(jié)焦，減壓餾分油也不宜超過430～440℃，否則油品中殘存不飽和烴增加油品，性質(zhì)變壞，并伴隨著爐管結(jié)焦。一般在擴(kuò)徑降壓的基礎(chǔ)上保持一定真空降壓可使?fàn)t出口溫度降到不裂解溫度（糠醛降到220℃以下，減壓降到410℃以下） 原則： 擴(kuò)徑應(yīng)在氣化點之后，并要求保持好的流型（環(huán)狀流、噴霧流）。擴(kuò)徑過大因氣化造成一定溫降，擴(kuò)徑過小，氣化少，溫降很小，會造成介質(zhì)逐步溫升，一般以等溫擴(kuò)徑為好。 焦化爐為何不擴(kuò)徑：對介質(zhì)的要求不一樣，他的目的是使重質(zhì)油品加熱裂解、聚合變成輕質(zhì)油，中間餾分油品和焦炭，焦化爐加熱溫度應(yīng)大大超過油品裂解溫度，溫度太低，焦化反應(yīng)速度和深度會降低，汽、柴收率會降低，焦炭中揮發(fā)分增加，焦炭質(zhì)量變壞。溫度過高將使反應(yīng)深度加深，汽、柴繼續(xù)裂解，汽、柴收率同樣降低，而易結(jié)焦，開工周期縮短，一般控制在495～505℃。采用高的流速及高熱強(qiáng)度，使油品在加熱爐中短時間內(nèi)達(dá)到焦化反應(yīng)所需溫度，同時迅速離開加熱爐（保持一定壓力）到焦炭塔大空間中減壓進(jìn)行焦化反應(yīng)，如果擴(kuò)徑很可能會在擴(kuò)徑部位結(jié)焦。74.參考答案： 爐管材料選用與被加熱流體的溫度和流體的腐蝕性能有關(guān)，加氫裝置的反應(yīng)加熱爐管內(nèi)的介質(zhì)通常是循環(huán)氫或烴+氫之類。因此材料的高溫溫度及抗氫性能要好，通?？杀贿x用的才材料有CrMo合金鋼和奧氏體耐熱不銹鋼兩大類。如Cr5Mo、Cr9Mo及含鈦、鈮等穩(wěn)定化元素的不銹鋼。不銹鋼爐管的出廠熱處理狀態(tài)通常是固溶處理狀態(tài)。固溶狀態(tài)的不銹鋼爐管在焊接過程中，原被固溶的TiC被分解，C與鋼中的鉻結(jié)合生成過量的碳化鉻，因此在焊縫區(qū)域出現(xiàn)貧鉻帶，在高溫氫的作用下，易出現(xiàn)晶間腐蝕。穩(wěn)定化的作用就是在高溫下使已被分解的TiC重新結(jié)合。所以不銹鋼爐管焊接后要增加穩(wěn)定化熱處理的工序。75.參考答案： 當(dāng)管徑≤φ102時，為35倍管外徑：一般要求L≯3000mm 當(dāng)管徑＞φ102時，為30倍管外徑：一般要求L≯3600mm 溫度＜250℃時，不一定按35倍管外徑考慮，而應(yīng)通過撓度計算，強(qiáng)度計算后確定間距太大，爐管受熱下垂度大，考慮不安全或不利換管檢修?間距太小，增加鋼材、合金支架的用量，爐子造價升高。第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案： 熱管存放十天后，用以下方法對每根熱管進(jìn)行初步檢查 A.聽聲法：熱管充裝工質(zhì)后，使之呈垂直方向，上、下抖動，有清脆的金屬撞擊聲為性能初步合格。 B.啟動法：將熱管蒸發(fā)段插入98℃～100℃的恒溫水槽中，在三分鐘內(nèi)可熱到頂端，用儀器測距冷凝段端頭500mm處的壁溫。壁溫高于環(huán)境溫度10℃為合格。 若上述任何一項不合格則判定該根熱管為不合格。2.參考答案： ⑴集合風(fēng)道凈流通面積和支風(fēng)道凈流通面積總和之比為1.2～1.5，冷風(fēng)道自然通風(fēng)的氣體流速為6～8m/s，強(qiáng)制通風(fēng)10～12m/s，熱風(fēng)道和煙道12～15m/s. ⑵煙風(fēng)道的接口部位應(yīng)予補(bǔ)強(qiáng)，單面開口弦長不得大于半徑的0.75倍。 ⑶當(dāng)有兩個煙道在同一標(biāo)高進(jìn)入一個煙囪時，煙囪內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直隔板，隔板應(yīng)從開孔底部起高出開孔1500mm。 ⑷煙風(fēng)道宜采用圓形（因如流通面積相同時，圓形摩擦阻力較其它截面?。?，預(yù)熱器或風(fēng)機(jī)接口可采用矩形，官道上表面應(yīng)考慮排水。 ⑸煙風(fēng)道截面變化及轉(zhuǎn)向處盡可能采用阻力較小的結(jié)構(gòu)型式。 ⑹距離較長的管道上應(yīng)合理設(shè)置固定支座和滑動支座。（補(bǔ)償器附近應(yīng)采用滑動支座）。 ⑺長距離管道，鼓風(fēng)機(jī)出口，引風(fēng)機(jī)出入口，預(yù)熱器出入口（有膨脹推力時）管部位應(yīng)設(shè)補(bǔ)償器，補(bǔ)償器應(yīng)避免承受管道荷載，膨脹量大時可采用預(yù)拉伸措施。 ⑻有襯里煙風(fēng)道撓度不得超過跨距的1/360。無襯里煙風(fēng)道撓度不得超過跨距的1/240。 ⑼煙風(fēng)道設(shè)計應(yīng)防露點腐蝕。3.參考答案： S是鋼中的有害元素，它和Fe生成FeS，形成低熔點共晶體，高溫時，該共晶體熔化，使鋼材變脆，破裂。S含量大于0.06%時，鋼材有熱脆現(xiàn)象，在焊接高溫下，F(xiàn)eS與鐵水可以無限互溶，溶液凝固時，F(xiàn)eS或FeO形成低熔點共晶，可導(dǎo)致焊縫結(jié)晶裂紋。所以鋼中必須有錳存在，Mn和S的結(jié)合要比鐵和S好一些，Mn能固定S，生成MnS，MnS要比FeS對鋼材壞的影響要小一些。 P也是鋼中有害元素。它的最壞影響就是大大地降低鋼材的塑性，特別是沖擊韌性。這種影響在低溫下尤甚，低溫韌性即鋼的“冷脆性”，叫冷脆。所以要控制好鋼中的S、P含量，可降低鋼材回火脆性傾向，提高鋼材韌性，保證鋼材的質(zhì)量。4.參考答案： 5.參考答案： ①有足夠的高溫強(qiáng)度，長時間的組織穩(wěn)定性 ②抗氧化和抗腐蝕性好 ③常溫和高溫的加工性能好 ④可焊性好6.參考答案： 當(dāng)爐管為D外＞φ102時，長度超過35倍管外徑時或D外＞φ102長度超過30倍管外徑時需設(shè)置中間管板。（最大不超過3.6m）要求中間管板能抗高溫，耐腐蝕，高溫脆性小。應(yīng)根據(jù)溫度的大小來選用材質(zhì)，一般最下面的外管板可采用Cr20Ni12，隨后很據(jù)溫度變化選用含硅量4.5～5.5球墨鑄鐵。7.參考答案：對流室采用釘頭管或翅片管可以擴(kuò)大加熱面積，提高加熱爐熱效率，一般釘頭管相當(dāng)光管面積的2～3倍，重量相當(dāng)光管的1.5～2倍，熱強(qiáng)度相當(dāng)光管的2～3倍。翅片管相當(dāng)光管面積的4～9倍，重量相當(dāng)光管的1.2～1.5倍，熱強(qiáng)度相當(dāng)光管的2～4倍。采用釘頭管或翅片管的好處還在于可提高管壁溫度減少低溫露點腐蝕，在煉制含硫量高的原油時，爐管需采用合金材料，但管外可以采用碳鋼釘頭或翅片（溫度低于470℃）一般單燒氣體燃料時最好采用翅片管，也可以采用釘頭管，油氣混燒以氣為主，采用釘頭管，不推薦用翅片管。采用釘頭管或翅片管后，除單燒氣體燃料外都必須設(shè)置吹灰器。8.參考答案： ⑴迴轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器用在大負(fù)荷（23000萬大卡/時）的爐子，一般煙氣溫度小于450℃ ⑵管束式或攏流子式空氣預(yù)熱器用在熱負(fù)荷不受限制，煙氣溫度大于350℃ ⑶熱油式空氣預(yù)熱器用在外供熱油預(yù)熱空氣。 ⑷熱管式空氣預(yù)熱器用在熱負(fù)荷不受限制，煙氣溫度小于350℃。9.參考答案： 必須滿足以下要求： ⑴壓力容器的操作介質(zhì)無腐蝕或輕微腐蝕，無需作內(nèi)部檢查和清理的，設(shè)計者應(yīng)在設(shè)計總圖和技術(shù)文件上注明。 ⑵應(yīng)對焊縫進(jìn)行全部無損探傷檢查。 ⑶設(shè)計者應(yīng)在設(shè)計圖樣上注明計算厚度，以便使用過程中進(jìn)行測厚檢查。10.參考答案： 11.參考答案： ①爐管和彎頭 A.爐管的數(shù)量：由熱負(fù)荷、熱效率和構(gòu)造要求必要的傳熱面積來定。 B.爐管的直徑和程數(shù)：由流量、允許壓降、停留時間和允許內(nèi)膜溫度來定。 C.壁厚：由壓力、溫度、材料強(qiáng)度和腐蝕裕度等。 D.材料：由溫度及流體的腐蝕性能決定，當(dāng)然能答上材料的高溫性最好 ②管架、管板和管板的作用是承受爐管重量并把重量傳遞給爐架。因此要求它有優(yōu)越的抗氧化性能和足夠的高溫強(qiáng)度。通常用25-12，25-20碳鋼和球鐵制造。如果燃料中含釩高時，在選材及對材料保護(hù)上應(yīng)有所考慮。 ③爐墻 A.爐墻厚度是根據(jù)爐墻允許的散熱量或保證爐墻外壁溫度，通過計算來確定 B.通常無遮蔽的爐墻溫度按tp計算，有遮蔽的爐墻按公式計算爐墻溫度 C.爐墻用材一般為兩大類 一是定型材料，如耐火磚、陶纖維等 二是不定型材料，襯里 ④爐架、管板、平臺 爐架承受加熱爐的全部荷載，是由多種型鋼組成，架尺寸的最終決定應(yīng)遵守“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定”“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”“建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范”“工業(yè)與民用建筑抗震規(guī)范”壁板起防漏、保護(hù)爐墻的作用，對圓筒爐輻射而言還是承受荷載的部件。?梯子平臺是操作、行走的場地和通道。 ⑤燃燒器 是加熱爐的供熱元件，大致分為氣體燃燒器，液體燃燒器和油氣聯(lián)合燃燒器三類。使用哪一種類的燃燒器由全廠或裝置燃料平衡情況決定，我們是根據(jù)要求執(zhí)行。 ⑥余熱回收設(shè)備，如空氣預(yù)熱器，風(fēng)機(jī)等 ⑦加熱爐的附屬配件、門類、擋板、管咀、吹灰器等。12.參考答案： 嚴(yán)格說來，單根熱管分三段，它們是蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段。在設(shè)計蒸發(fā)段與冷凝段時，應(yīng)考慮到管長比這個重要的設(shè)計參數(shù)。管長比是熱管冷端管長與熱端管長之比，根據(jù)資料介紹，該比值通常在1：1.2～1：1.5之間。比值的大小，直接影響到熱管預(yù)熱器的傳熱性能，壓力降和經(jīng)濟(jì)性。嚴(yán)格來講，管長比只有在熱管冷熱端翅片間距相同的情況下才能使用，否則應(yīng)該用冷熱端換熱面積比。 產(chǎn)生熱端比冷端管長的因素有如下一些： ①沒有熱風(fēng)循環(huán)的情況下，進(jìn)入預(yù)熱器的煙氣量通常比空氣量大6%左右，選用相同的質(zhì)量流速時，熱端管子自然比冷端管子長。 ②臟煙氣，翅片間距要適當(dāng)加大，管段應(yīng)相對長些，而清潔的空氣側(cè)，翅片間距可以較小，管段相對可以短些。 ③將熱管預(yù)熱器放置對流室頂部時，考慮到煙囪的抽力有限，需要減少煙氣側(cè)的壓力降，因此要加大煙氣側(cè)翅片間距，同時也加長煙氣側(cè)管段。但空氣側(cè)卻不同，它總是有風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)的，所以空氣側(cè)可按最佳工況設(shè)計，翅片間距可以盡量小，其管段也能短些。13.參考答案： ⑴因為倒U型管系采用下集合管底部支承，不需要輻射室頂部與對流室底部的集合管及吊管空間，因此輻射室出口與對流室入口可直接相接。 ⑵在這種情況下，對流室的布置應(yīng)考慮輻射室頂部煙氣流動暢通，避免煙氣流動死角處出現(xiàn)正壓。 ⑶具體應(yīng)采取的措施可以是優(yōu)先考慮對流室長度方向沿著輻射室長度方向布置，若仍無法避免煙氣流動死角，則仍應(yīng)考慮輻射轉(zhuǎn)對流煙道。14.參考答案： 在管板的計算中按有溫差的各種工況計算出殼體軸向應(yīng)力σl，換熱管的軸向應(yīng)力σt，換熱管與管板之間的拉脫力q中，有一個不能滿足強(qiáng)度（或穩(wěn)定）條件時就需設(shè)置膨脹節(jié)，在管板強(qiáng)度校核計算中，當(dāng)管板厚度不確定之后不設(shè)膨脹節(jié)時，有時管板強(qiáng)度不夠，設(shè)膨脹節(jié)后管板厚度可能就滿足要求，此時也可設(shè)置膨脹節(jié)以減薄管板，但要從材料消耗、制造難易、安全及經(jīng)濟(jì)效果等綜合評估而定。15.參考答案： 16.參考答案： ①改善傳熱：開發(fā)應(yīng)用強(qiáng)化輻射室對流傳熱技術(shù)，采用多種形式的擴(kuò)面管和各種除灰技術(shù)或應(yīng)用化學(xué)清洗劑等。 ②強(qiáng)化燃燒：開發(fā)和應(yīng)用多種類型的高效大能量火咀，應(yīng)用磁化燃燒技術(shù)，采用多種降低過?？諝庀禂?shù)和霧化蒸汽量的技術(shù)措施。 ③改進(jìn)爐襯結(jié)構(gòu)，減少散熱損失，如采用纖維噴涂技術(shù)等。 ④加強(qiáng)煙氣余熱回收，減少排煙散熱損失。開發(fā)應(yīng)用各種形式的空氣預(yù)熱器，配置余熱鍋爐等。 ⑤強(qiáng)化操作管理：采用高效監(jiān)測儀表，實行微機(jī)控制管理。17.參考答案： ①在管外壁涂上防腐涂料 ②采用耐腐蝕材料（合金鋼管、玻璃管等） ③燃料脫硫 ④降低過?？諝庀禂?shù) ⑤降低燃燒器霧化蒸汽用量 ⑥提高管壁溫度 A.熱管預(yù)熱器增大熱端和冷端比 B.提高空氣預(yù)熱器的冷端空氣入口溫度 C.及時吹掃管外表面的結(jié)灰18.參考答案： ⑴預(yù)熱器標(biāo)準(zhǔn)化定型化有利于工廠制造，提高制造質(zhì)量，降低造價。 ⑵預(yù)熱器分片，便于運(yùn)輸、安裝、檢修。 ⑶預(yù)熱器局部腐蝕和損壞時可分片局部更換，不致整個預(yù)熱器報廢，更換也比較靈活。 ⑷工作時管束膨脹滑動，管板管殼不動，使承重的鋼架不受膨脹力，有利于鋼架設(shè)計。19.參考答案： 20.參考答案： ⑴型式： ①安全閥（彈簧式、重錘式兩種） ②防爆膜 ⑵特點： ①安全閥：按所需的最大工作壓力來決定其限定壓力值。當(dāng)壓力大于定壓值時開啟泄壓，泄壓后仍保持正常操作壓力，恢復(fù)原狀，可多次使用。但泄壓較慢，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適用于需連續(xù)生產(chǎn)的加熱爐。重錘式安全閥加設(shè)水封，密封性好，但需連續(xù)供水，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作較麻煩，需每年檢查一次。 ②防爆膜：膜片用鋁板，18-8板等塑性材料制作，結(jié)構(gòu)簡單，密封性較好，爆破后泄壓面積大，泄壓速度快，爐子不能繼續(xù)生產(chǎn)，制造時膜片試壓較麻煩，需每年定期更換一次膜片。 ⑶對設(shè)計的要求及應(yīng)注意的問題，設(shè)計壓力的選取 ①安全閥及爆破片的排放能力，必須大于正壓爐的安全泄放量 ②安全閥的開啟壓力和爆破片標(biāo)定爆破壓力不得超過爐體外殼的設(shè)計壓力 ③爐體外殼設(shè)計時如采用最大允許工作壓力作安全閥爆破片的調(diào)整依據(jù)，應(yīng)在設(shè)計圖（和爐體的壓力容器銘牌）上注明 ④設(shè)計中采用防爆膜后，爐子的設(shè)計壓力一般應(yīng)取為≥設(shè)計爆破壓力，較爐子的設(shè)計壓力比工作壓力要高得多 ⑤采用防爆膜的爐子設(shè)計壓力比采用安全閥的壓力高，應(yīng)盡量不用防爆膜 ⑥安裝位置：應(yīng)設(shè)在易憋壓及操作人員碰不到處 ⑦安全閥應(yīng)安設(shè)在爐子的最高點，防爆膜安設(shè)在爐頂或側(cè)面均可 ⑧防爆膜應(yīng)根據(jù)設(shè)計起爆壓力作膜片的爆破試驗，檢驗其是否合格 ⑷平板型爆破片用塑性金屬制成者，受載后引起拉伸破壞 平板型爆破片用脆性材料制成者，受載后引起剪切破壞21.參考答案： 選用加熱爐時應(yīng)根據(jù)使用的裝置、條件及地區(qū)的不同，需做一些核算和比較 ①全爐熱負(fù)荷，輻射爐管的熱強(qiáng)度 ②管徑及路數(shù) ③根據(jù)操作壓力，溫度及腐蝕條件核算爐管厚度 ④燃燒器的燃料種類及總發(fā)熱量 ⑤建廠地區(qū)的風(fēng)載荷、地震荷載、場地土是否一致，必要時進(jìn)行核算 ⑥其它（軸線位置說明等） 不合適，因為常壓爐設(shè)計時一般選用的熱強(qiáng)度在2～3萬千卡/m2時（圓筒爐）而瀝青爐允許熱強(qiáng)度較常壓爐要低，則選用1200萬大卡/時的常壓爐作瀝青爐傳熱面積可能不夠。22.參考答案： 加熱爐的熱效率主要受經(jīng)濟(jì)性的限制（她隨在一定時間內(nèi)鋼材價格和燃料價格的影響，如果燃料價格高于材料價格則加熱爐的熱效率是重要的，否則就無所謂）熱效率的進(jìn)一步提高受到露點改變的制約。在我們的設(shè)計中通?？刹捎妙A(yù)熱空氣，產(chǎn)生蒸汽，冷進(jìn)料的辦法來提高加熱爐的效率。防止或減輕露點腐蝕從設(shè)計的角度出發(fā)，主要是保證低溫部分的金屬材料溫度高于煙氣露點溫度。從進(jìn)料方面看（空氣或水等）提高進(jìn)料溫度，降低燃料的硫含量，采用抗低溫腐蝕的金屬或非金屬材料，都是設(shè)計者考慮的出發(fā)點。23.參考答案： 焚燒爐對爐襯設(shè)計要求： ①耐溫性600℃～850℃以上 ②耐磨性，經(jīng)得起硅砂、廢渣等的沖刷 ③耐急冷急熱，熱穩(wěn)定性好50次 ④耐水性 在工作溫度不受廢料影響（因450℃以上陶瓷化） ⑤抗腐蝕性 能抵抗廢渣及焚燒后煙氣腐蝕 ⑥致密性 要求襯里不裂、不滲、不使煙氣滲入器壁腐蝕殼體 ⑦易施工 好施工能適應(yīng)焚燒爐各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀 綜合上述采用襯里比耐火