Návrh a konštrukcia pece na výrobu vodíka
Prehľad:
Pec na výrobu vodíka je rúrková vykurovacia pec, ktorá využíva ropu a zemný plyn ako suroviny na výrobu vodíka prostredníctvom krakovacej reakcie alkánov. Konštrukcia pece je v podstate podobná konštrukcii bežnej rúrkovej vykurovacej pece a existujú dva typy pecí: valcová pec a krabicová pec, pričom každá sa skladá z radiačnej komory a konvekčnej komory. Teplo v radiačnej komore sa prenáša hlavne žiarením a teplo v konvekčnej komore sa prenáša hlavne konvekciou. Procesná teplota pri krakovacej reakcii alkánov je zvyčajne 500 – 600 °C a teplota pece v radiačnej komore je zvyčajne 1100 °C. Vzhľadom na vyššie uvedené vlastnosti pece na výrobu vodíka sa vláknitá výstelka zvyčajne používa iba na steny a vrch radiačnej komory. Konvekčná komora je zvyčajne odliata zo žiaruvzdorných zliatin.
Určenie obkladových materiálov:
Vzhľadom na teplotu pece (zvyčajne okolo 1100℃) a slabú redukčnú atmosféru v peci na výrobu vodíka, ako aj naše dlhoročné skúsenosti s projektovaním a výstavbou a skutočnosť, že veľký počet horákov je vo všeobecnosti rozmiestnený v peci v hornej a spodnej časti a po stranách steny, je materiál výstelky pece na výrobu vodíka určený na 1,8 – 2,5 m vysokú výstelku z ľahkých tehál CCEFIRE. Zvyšné časti používajú ako materiál horúceho povrchu výstelky zirkónovo-hliníkové keramické vláknité komponenty CCEWOOL a materiály zadnej výstelky pre keramické vláknité komponenty a ľahké tehly používajú keramické vláknité deky CCEWOOL HP.
Štruktúra podšívky:
Podľa rozloženia trysiek horákov v peci na výrobu vodíka existujú dva typy konštrukcií pece: valcová pec a krabicová pec, takže existujú dva typy konštrukcií.
Valcová pec:
Na základe štrukturálnych charakteristík valcovej pece by mala byť časť z ľahkých tehál na dne stien pece sálavej komory obložená keramickými vláknitými dekami CCEWOOL a potom poukladaná ľahkými žiaruvzdornými tehlami CCEFIRE; zvyšné časti je možné obložiť dvoma vrstvami keramických vláknitých debničiek CCEWOOL HP a potom poukladať zirkónovo-hliníkové keramické vláknité komponenty v rybej kostre.
Vrchná časť pece je tvorená dvoma vrstvami keramických vlákien CCEWOOL HP a potom je na nej upevnená zirkónovo-hliníková keramická vlákienková konštrukcia s jedným otvorom, ako aj skladacími modulmi privarenými k stene pece a upevnenými skrutkami.
Krabicová pec:
Na základe štrukturálnych charakteristík komorovej pece by mala byť časť z ľahkých tehál na dne stien pece sálavej komory obložená keramickými vláknitými dekami CCEWOOL a potom položená ľahkými žiaruvzdornými tehlami CCEFIRE; zvyšok je možné obložiť dvoma vrstvami keramických vláknitých deiek CCEWOOL HP a potom položená zirkónovo-hliníkovými vláknitými komponentmi v konštrukcii z uhlovej železnej kotvy.
Vrchná časť pece je tvorená dvoma dlaždicovými vrstvami keramických vláknitých prikrývok CCEWOOL HP, ktoré sú uložené v keramických vláknitých moduloch zo zirkónia a hliníka v závesnej kotviacej konštrukcii s jedným otvorom.
Tieto dve konštrukčné formy vláknitých komponentov sú relatívne pevné pri inštalácii a upevnení a konštrukcia je rýchlejšia a pohodlnejšia. Navyše sa ľahko rozoberajú a montujú počas údržby. Vláknitá výstelka má dobrú integritu a tepelnoizolačné vlastnosti sú pozoruhodné.
Spôsob inštalácie vláknitej výstelky:
Podľa charakteristík kotviacej štruktúry vláknitých komponentov sú steny pece vyrobené z vláknitých komponentov typu „rybia kosť“ alebo „uhlové železo“, ktoré sú usporiadané v rovnakom smere ako smer skladania. Vláknité prikrývky z rovnakého materiálu medzi rôznymi radmi sú skladané do tvaru U, aby sa kompenzovalo zmršťovanie vlákien.
Pre centrálny otvor na zdvíhanie vláknitých komponentov inštalovaných pozdĺž stredovej čiary k okraju valcovej pece v hornej časti pece sa používa usporiadanie „parketovej podlahy“; skladacie bloky na okrajoch sú upevnené skrutkami privarenými na stenách pece. Skladacie moduly sa rozširujú smerom k stenám pece.
Centrálny otvor na zdvíhanie vláknitých komponentov v hornej časti krabicovej pece má usporiadanie „parketovej podlahy“.
Čas uverejnenia: 11. mája 2021
