Projeto e construção do forno de produção de hidrogênio
Visão geral:
O forno de produção de hidrogênio é um forno tubular de aquecimento que utiliza petróleo e gás natural como matérias-primas para produzir hidrogênio por meio da reação de craqueamento de alcanos. A estrutura do forno é basicamente semelhante à de um forno tubular de aquecimento comum, e existem dois tipos: o forno cilíndrico e o forno de caixa, cada um composto por uma câmara de radiação e uma câmara de convecção. O calor na câmara de radiação é transferido principalmente por radiação, e o calor na câmara de convecção é transferido principalmente por convecção. A temperatura do processo de reação de craqueamento de alcanos geralmente varia entre 500 e 600 °C, e a temperatura da câmara de radiação geralmente atinge 1100 °C. Devido às características do forno de produção de hidrogênio, o revestimento de fibra geralmente é utilizado apenas nas paredes e na parte superior da câmara de radiação. A câmara de convecção geralmente é construída com concreto refratário.
Determinação dos materiais de revestimento:
Considerando a temperatura do forno (geralmente em torno de 1100℃Considerando a atmosfera fracamente redutora no forno de produção de hidrogênio, bem como nossos anos de experiência em projeto e construção, e o fato de que um grande número de queimadores geralmente se distribui no topo, na base e nas laterais do forno, o material de revestimento do forno de produção de hidrogênio foi definido como sendo composto por tijolos leves CCEFIRE com 1,8 a 2,5 m de altura. As partes restantes utilizam componentes de fibra cerâmica de zircônio e alumínio CCEWOOL como material de superfície quente para o revestimento, e os materiais de revestimento posterior para os componentes de fibra cerâmica e tijolos leves utilizam mantas de fibra cerâmica CCEWOOL HP.
Estrutura do revestimento:
De acordo com a distribuição dos bicos do queimador no forno de produção de hidrogênio, existem dois tipos de estruturas de forno: um forno cilíndrico e um forno de caixa, portanto, existem dois tipos de estrutura.
Um forno cilíndrico:
Com base nas características estruturais do forno cilíndrico, a parte de tijolo leve na parte inferior das paredes do forno da câmara radiante deve ser revestida com mantas de fibra cerâmica CCEWOOL e, em seguida, empilhada com tijolos refratários leves CCEFIRE; as partes restantes podem ser revestidas com duas camadas de mantas de fibra cerâmica CCEWOOL HP e, em seguida, empilhadas com componentes de fibra cerâmica de zircônio-alumínio em uma estrutura de ancoragem em espinha de peixe.
A parte superior do forno adota duas camadas de mantas de fibra cerâmica CCEWOOL HP, e em seguida, são empilhados módulos de fibra cerâmica de zircônio e alumínio em uma estrutura de ancoragem suspensa de furo único, bem como módulos dobráveis soldados à parede do forno e fixados com parafusos.
Um forno de caixa:
Com base nas características estruturais do forno de caixa, a parte de tijolo leve na parte inferior das paredes do forno da câmara radiante deve ser revestida com mantas de fibra cerâmica CCEWOOL e, em seguida, empilhada com tijolos refratários leves CCEFIRE; o restante pode ser revestido com duas camadas de mantas de fibra cerâmica CCEWOOL HP e, em seguida, empilhado com componentes de fibra de zircônio-alumínio em uma estrutura de ancoragem de ferro angular.
A parte superior do forno adota duas camadas sobrepostas de mantas de fibra cerâmica CCEWOOL HP, empilhadas com módulos de fibra cerâmica de zircônio e alumínio em uma estrutura de ancoragem suspensa de furo único.
Essas duas formas estruturais dos componentes de fibra são relativamente firmes na instalação e fixação, e a construção é mais rápida e prática. Além disso, são fáceis de desmontar e montar durante a manutenção. O revestimento de fibra possui boa integridade e o desempenho de isolamento térmico é notável.
Forma de instalação do revestimento de fibra:
De acordo com as características da estrutura de ancoragem dos componentes de fibra, as paredes do forno adotam componentes de fibra em formato de "espinha de peixe" ou "cantoneira", dispostos na mesma direção ao longo da dobra. As mantas de fibra do mesmo material entre diferentes fileiras são dobradas em forma de U para compensar a contração da fibra.
Para os componentes de fibra de içamento do orifício central, instalados ao longo da linha central até a borda do forno cilíndrico no topo do forno, adota-se o arranjo de "piso de parquet"; os blocos dobráveis nas bordas são fixados por parafusos soldados nas paredes do forno. Os módulos dobráveis se expandem na direção das paredes do forno.
O orifício central para içamento dos componentes de fibra na parte superior do forno tipo caixa adota um arranjo tipo "piso de parquet".
Data da publicação: 11 de maio de 2021
