În instalatiile tehnologice din rafinării si combinate petrochimice cuptoarele sunt aparate [620182]

INTRODUCERE

În instalatiile tehnologice din rafinării si combinate petrochimice cuptoarele sunt aparate
complexe cu un rol foarte important datorită faptului că majoritatea proceselor ,in special cele de
prelucrare a hidrocarburilor , sunt mari consumatoare de energie . Energia necesară este generată
de procesul de combustie , ce reprezintă oxidarea rapidă a substanțelor combustibile cu degajare
de caldură.
Instalația de DA este una din cele mai mari consumatoare de energie din rafinarie , pe
lângă cracarea catalitică . Acestea sunt poiectate pentru un anumit tip de țiței, în cazul nostru
sulfuros , dar acestea pot prelucra și alte tipuri rezultând alte randamente și proprietăți diferite ale
produselor.
Deoarece cuptorul are la bază un proces puternic exoterm acesta est e utilizat in special la
realizarea unor reacții chimice și la încălzirea, respectiv tratarea termică a substanțelor ( țiței,
produse petroliere etc. ) și a anumitor materiale (sticlă, metal, ceramică etc.) cu scopul de a le
modifica proprietățile fizico – chimice sau fizico – mecanice.
Principalul element din construcția unui cuptor este serpentina tubulară cu rolul de a
delimita si asigura un spațiu tubular continuu, inchis si etanș, prin care se vehiculează fluidul
supus încălzirii. Serpentina tubulară r eprezintă totalitatea elementelor si dispozitivelor ( tuburi,
coturi ) din interiorul cuptorului.
Viteza de masă a țițeiului în serpentina cuptorului este cuprinsă între 1000 – 1700 Kg/m2s
iar viteza în linia de transfer este între 0.5 – 0.8 din viteza son ică a fluidului.
Alte elemente importante din alcătuirea unui cuptor tubular sunt secția de convecție ,
secția de radiație , în care are loc arderea, și coșul de evacuare a gazelor de ardere.
Tuburile din secția de radiație pot fi dispuse orizontal sau ver tical , la o distanță 2de
pentru tuburile cu diametrul sub 100 mm si de maxim 1.5de pentru celelalte.
Legătura dintre tuburi se realizează prin coturi de 180 , demontabile, dispuse în exteriorul
camerei, sau sudate, amplasate în interiorul ei.
În secția de convecție a cuptorului se pot afla tuburi normale sau cu suprafață extinsă cu
aripioare sau țepi.
Dimensiunile sunt apropiate sau identice cu cele ale tuburilor din secția de radiație, iar
tipul de material este ales în funcție de temperatura si presiunea fluidului din interior.
Randamentul cuptorului este cuprins între 83 – 85% depinzând de temperatura de
evacuare a gazelor de ardere la coș. Acesta are tendința de a crește între 88 – 90% prin aplicarea
soluțiilor tehnologice și constructive noi.

În funcț ie de natura țițeiului și de modul de operare, caracteristicile de calitate și
randamentul produselor pot fi ușor reglate sau modificate.
Factorii nefavorabili ce limitează randamentul cuptoarelor sunt coroziunea și depunerile
ce apar în zona rece a convec ției la arderea combustibililor sulfuroși. Din cauza aceasta se
introduc aditivi de combustie și se recuperează căldura gazelor de ardere ce ies din convecție,
rezultând ridicarea randamentului cuptorului de la 90 – 92%.
Se folosește de asemenea un fluid purtator de căldură la preîncălzirea aerului.
La proiectarea preîncălzitorului se utilizează materiale rezistente la coroziune pentru un
randament bun și timp de funcționare a cuptorului prelungit.
Excesul de aer la arderea gazelor este de 10 – 15% iar în cazul arderii combustibililor
lichizi de 20 – 25%.
Temperatura gazelor de ardere la prag se situează între 750 – 950 C iar la coș între 150 –
190 C . În zona de radiație este absorbită 65 – 70% din căldura gazelor de ardere iar în zona de
convecție a cupto rului, 30 – 35%.
Pentru a mării randamentul și a economisii combustibil trebuie micșorată pierderea de
căldură prin pereții cuptorului către exterior.
Pentru a nu apărea fenomenul de cracare a fluidului la nivelul peretelui țevii și pentru a
nu cocsa produ sul în zona de radiație se injectează abur în tuburile în care începe evaporarea,
mărindu -se și secțiunea tuburilor în funcție de cantitatea de abur injectată și de procentul
vaporizat.
Aparatura de măsură si control arerolul de a permite conducerea automa tă a cuptorului la
parametri prestabiliți , în condiții de siguranță.