28. Трубчатые печи. Назначение, их место и роль в технологической системе и область применения. Классификация трубчатых печей и их типы.

Трубчатая печь — высокотемпературное термотехнологическое устройство с рабочей камерой, огражденной от окружающей атмосферы. Печь предназначена для нагрева углеводородного сырья теплоносителем, а также для нагрева и осуществления химических реакций за счет тепла выделенного при сжигании топлива непосредственно в этом аппарате. Трубчатые печи используются при необходимости нагрева среды (углеводородов) до температур более высоких, чем те, которых можно достичь с помощью пара, т. е. примерно свыше 230 °С. Несмотря на сравнительно большие первоначальные затраты, стоимость тепла, отданного среде при правильно спроектированной печи, дешевле, чем при всех других способах нагрева до высоких температур. В качестве топлива могут применяться продукты отходов различных процессов,в результате чего не только используется тепло, получаемое при ихсжигании, но часто устраняются и затруднения, связанные с обезвреживанием этих отходов.Трубчатые печи получили широкое распространение в нефтехимической промышленности, где их используют для высокотемпературного нагрева и реакционных превращений жидких и газообразных нефтепродуктов (пиролиза, крекинга). Нашли они применение и в химической промышленности. Трубчатая печь относится к аппаратам непрерывного действия с наружным огневым обогревом. Впервые трубчатые печи предложены русскими инженерами В. Г. Шуховым и С. П. Гавриловым. Сначала печи использовались на промыслах для деэмульгирования нефтей.

Современная печь представляет собой синхронно работающий печной комплекс, т. е. упорядоченную совокупность, состоящую из непосредственно печи, средств обеспечения печного процесса, а также систем автоматизированного регулирования и управления печным процессом и средствами его обеспечеия. Несмотря на большое многообразие типов и конструкций трубчатых печей, общими и основными элементами для них являются рабочая камера (радиация, конвекция), трубчатый змеевик, огнеупорная футеровка, оборудование u1076 для сжигания топлива (горелки), дымоход, дымовая труба (рис. 2.70).

Печь работает следующим образом. Мазут или газ сжигается с помощью горелок, расположенных на стенах или поду камеры радиации. Газы сгорания из камеры радиации поступают в камеру конвекции, направляются в дымоход и по дымовой трубе уходят в атмосферу. Продукт одним или несколькими потоками поступает в трубы конвективного змеевика, проходит трубы экранов камеры радиации и нагретый до необходимой температуры, выходит из печи. Тепловое воздействие на исходные материалы в рабочей камерепечи, является одним из основных технологических приемов, ведущихк получению заданных целевых продуктов. Главной частью трубчатой печи является радиационная секция, которая одновременно является и камерой сгорания. Передача тепла в радиационной секции осуществляется преимущественно излучением, вследствие высоких температур газов в этойчасти печи. Тепло, переданное в этой секции конвекцией, является только небольшой частью от общего количества переданного тепла, т. к. скорость газов, движущихся вокруг труб, большей частью определяется только местной разностью удельных весов газов, и передача тепла естественной конвекцией незначительна.

Продукты сгорания топлива являются первичным и главным источником тепла, поглощаемого в радиационной секции трубчатых печей. Тепло, выделившееся при горении, поглощается трубами радиационной секции, создающими так называемую поглощающую поверхность. Поверхность футеровки радиационной секции создает так называемую отражающую поверхность, которая(теоретически) не поглощает тепла, переданного ей газовой средой печи,а только излучением передает егона трубчатый змеевик, (рис. 2.71)60…80 % всего используемого тепла в печи передается в камере радиации, остальное — в конвективнойсекции. Температура газов, выходящих из радиационной секции, обычно достаточно высока, и тепло этих газов можно использовать далеев конвективной части печи. Камера конвекции служит u1076 для использования физического тепла продуктов сгорания, выходящих из радиационной секции обычнос температурой 700…900 °С. В камере конвекции тепло к сырью передается в основном конвекцией и частично излучением трехатомныхкомпонентов дымовых газов.Величина конвективной секции, как правило, подбирается с такимрасчетом, чтобы температура продуктов сгорания, выходящих в боров,была почти на 150 °С выше, чем температура нагреваемых веществ привходе в печь. Поэтому тепловая нагрузка труб в конвективной секциименьше, чем в радиационной, что обусловлено низким коэффициентомтеплоотдачи со стороны дымовых газов. С внешней стороны иногдаэти трубы снабжаются добавочной поверхностью – поперечными илипродольными ребрами, шипами и т. п.Нагреваемое углеводородное сырье проходит последовательно сначала по змеевикам камеры конвекции, а затем направляется в змеевики камеры радиации. При таком противоточном движении сырья и продуктов сгорания топлива наиболее полно используется тепло, полученное при его сжигании.

Рассмотрим классификацию трубчатых печей.

Классификация печей — это упорядоченное разделение их в логической последовательности и соподчинении на основе признаков содержания на классы, виды, типы и фиксирование закономерных связеймежду ними с целью определения точного места в классификационнойсистеме, которое указывает на их свойства.Она служит средством кодирования, хранения и поиска информации, содержащейся в ней, дает возможность распространенения обобщенного опыта, полученного теорией и промышленной практикойэксплуатации печей, в виде готовых блоков, комплексных типовыхрешений и рекомендаций для разработки оптимальных конструкций печей и условий осуществления в них термотехнологических и теплотехнических процессов.

Главными и естественными по степени существенности основаниями для классификации печей в логической последовательности являются следующие признаки :

— технологические;

— теплотехнические;

— конструктивные.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ

По технологическому назначению различают печи нагревательныеи реакционно-нагревательные.

В первом случае целью является нагрев сырья до заданной температуры. Это большая группа печей, применяемых в качестве нагревателейсырья, характеризуется высокой производительностью и умеренными температурами нагрева (300…500 °С) углеводородных сред (установкиАТ, АВТ, ГФУ).Во втором случае кроме нагрева в определенных участках трубногозмеевика обеспечиваются условия для протекания направленной реакции.Эта группа печей многих нефтехимических производств одновременно с нагревом и перегревом сырья используется в качестве реакторов. Их рабочие условия отличаются параметрами высокотемпературного процесса деструкции углеводородного сырья и невысокоймассовой скоростью (установки пиролиза, конверсии углеводородныхгазов и др.).

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ

По способу передачи тепла нагреваемому продукту печи подразделяются:

— на конвективные;

— радиационные;

— радиационно-конвективные.

КОНВЕКТИВНЫЕ ПЕЧИ

Конвективные печи — это один из старейших типов печей. Они являются как бы переходными от нефтеперегонных установок к печамрадиационно-конвективного типа.Практически в настоящее время эти печи не применяются, так как посравнению с печами радиационными или радиационно-конвективнымиони требуют больше затрат как на их строительство, так и во времяэксплуатации. Исключение составляют только специальные случаи,когда необходимо нагревать чувствительные к температуре веществасравнительно холодными дымовыми газами.Печь состоит из двух основных частей — камеры сгорания и трубчатого пространства, которые отделены друг от друга стеной, так чтотрубы не подвергаются прямому воздействию пламени и большая частьтепла передается нагреваемому веществу путем конвекции.Чтобы предотвратить прожог первых рядов труб, куда поступаютсильно нагретые дымовые газы из камеры сгорания, и чтобы коэффициент теплоотдачи удерживался в пределах, приемлемых u1087 по технико-экономическим соображениям, при сжигании используется значительныйизбыток воздуха или 1,5…4-кратнаярециркуляция остывших дымовыхгазов, отводимых из трубчатого

пространства и нагнетаемых воздуходувкой снова в камеру сгорания.Одна из конструкций конвективной печи показана на рис. 2.72.Дымовые газы проходят черезтрубчатое пространство сверхувниз. По мере падения температурыгазов соответственно равномерноуменьшается поперечное сечениетрубчатого пространства, при этомсохраняется постоянная объемнаяскорость продуктов сгорания.

РАДИАЦИОННЫЕ ПЕЧИ

В радиационной печи все трубы, через которые проходит нагреваемое вещество, помещены на стенах камеры сгорания. Поэтому у радиационных печей камера сгорания значительно больше, чем у конвективных.Все трубы подвергаются прямому воздействию газообразной среды,которая имеет высокую температуру. Этим достигается:а) уменьшение общей площади теплоотдачи печи, так как количествотепла, отданного единице площади труб, путем радиации при одинаковой температуре среды (особенно при высоких температурах этой

среды), значительно больше, чем количество тепла, которое можнопередать путем конвекции;

б) хорошая сохранность футеровки за трубчатыми змеевиками, благодаря тому что снижается ее температура, во-первых, за счет прямогозакрытия части ее трубами, во-вторых, за счет отдачи тепла излучением футеровкой более холодным трубам.Обычно нецелесообразно закрывать все стены и свод трубами, таккак этим ограничивается теплоизлучение открытых поверхностей,а в результате уменьшается общее количество тепла, отдаваемого единицей площади труб.Например, у современных типов кубовых печей отношение эффективной открытой поверхности к общей внутренней поверхности печиколеблется в пределах 0,2…0,5.Чисто радиационные печи из-за простоты конструкции и большойтепловой нагрузки труб имеют самые низкие капитальные u1079 затраты наединицу переданного тепла. Однако они не дают возможности использовать тепло продуктов сгорания, как это имеет место y радиационноконвективньгх печей. Поэтому радиационные печи работают с меньшей

тепловой эффективностью.Радиационные печи применяются при нагреве веществ до низкихтемператур (приблизительно до 300 °С), при небольшом их количестве,при необходимости использования малоценных дешевых топлив и в техслучаях, когда особое значение придается низким затратам на сооружение печи.

РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫЕ ПЕЧИ

Радиационно-конвективная печь (рис. 2.73) имеет две отделенныедруг от друга секции: радиационную и конвективную.Большая часть используемого тепла передается в радиационнойсекции (обычно 60…80 % всего использованного тепла), остальное –в конвективной секции.Конвективная секция служит для использования физического тепла продуктов сгорания, выходящих из радиационной секции обычнос температурой 700…900 °С, при экономически приемлемой температуре нагрева 350…500 °С (соответственно температуре перегонки).

Величина конвективной секции, как правило, подбирается с такимрасчетом, чтобы температура продуктов сгорания, выходящих в боров,была почти на 150 °С выше, чем температура нагреваемых веществ привходе в печь. Поэтому тепловая нагрузка труб в конвективной секциименьше, чем в радиационной, что обусловлено низким коэффициентомтеплоотдачи со стороны дымовых газов.С внешней стороны иногда эти трубы снабжаются добавочной поверхностью – поперечными или продольными ребрами, шипами и т. п.Почти все печи, эксплуатируемые в настоящее время на нефтеперерабатывающих заводах, являются радиационно-конвекционными.В печах такого типа трубные змеевики размещены и в конвекционнойи в радиантной камерах.

По конструктивному оформлению трубчатые печи классифицируются:

— по форме каркаса:

а) коробчатые ширококамерные, узкокамерные б) цилиндрически;в) кольцевые;г) секционные;

— по числу камер радиации:а) однокамерные;б) двухкамерные;в) многокамерные;

— по расположению трубного змеевика:а) горизонтальное;б) вертикальное;

— по расположению горелок:а) боковое;б) подовое;

— по топливной системе:

а) на жидком топливе (Ж);б) на газообразном топливе (Г);в) на жидком и газообразном топливе (Ж+Г);— по способу сжигания топлива:

а) факельное;б) беспламенное сжигание;

— по расположению дымовой трубы:а) вне трубчатой печи;б) над камерой конвекции;

— по направлению движения дымовых газов:

а) с восходящим потоком газов;б) с нисходящим потоком газов; в) с вертикальным потоком газов; г) с горизонтальным потоком газов.

29. Показатели работы печей. Технологические параметры, определяющие габаритные размеры печей. Конструктивные элементы трубчатых печей: металлический каркас, фундамент, огнеупорная футеровка, теплоизоляция, гарнитура, дымовая труба. Материальное исполнение.

Каждая трубчатая печь характеризуется тремя основными показателями:

— производительностью,

— полезной тепловой нагрузкой,

— коэффициентом полезного действия.

Производительность печи выражается количеством сырья, нагреваемого в трубных змеевиках в единицу времени (обычно в т/сутки).Она определяет пропускную способность печи, т. е. количество нагреваемого сырья, которое прокачивается через змеевики при установленных параметрах работы (температуре сырья на входе в печь и навыходе из нее, свойствах сырья и т. д.).Таким образом, для каждой печи производительность является наиболее полной ее характеристикой.

Полезная тепловая нагрузка — это количество тепла, переданногов печи сырью (МВт, Гкал/ч). Она зависит от тепловой мощности и размеров печи. Тепловая нагрузка большинства эксплуатируемых печей8…16 МВт.

Перспективными являются более мощные печи с тепловой нагрузкой 40…100 МВт и более.

Коэффициент полезного действия печи характеризует экономичность ее эксплуатации и выражается отношением количества полезноиспользуемого теплаQпол к общему количеству теплаQобщ, которое выделяется при полном сгорании топлива.Полезно использованным считается тепло, воспринятое всеми нагреваемыми продуктами (потоками): сырьем, перегреваемым в печипаром и в некоторых случаях воздухом, нагреваемым в рекуператорах(воздухоподогревателях).Значение коэффициента полезного действия зависит от полноты сго-

рания топлива, а также от потерь тепла через обмуровку печи и с уходящими в дымовую трубу газами.

Трубчатые печи, эксплуатируемые в настоящее время на нефтеперерабатывающих заводах, имеют КПД в пределах 0,65…0,87.Повышение коэффициента полезного действия печи за счет болееполного использования тепла дымовых газов возможно до значения,определяемого их минимальной температурой. Как правило, темпе-

ратура дымовых газов, покидающих конвекционную камеру, должнабыть выше начальной температуры нагреваемого сырья не менее чемна 120…180 °С.

Эксплуатационные свойства каждой печи наряду с перечисленнымипоказателями характеризуются:

— теплонапряженностью поверхности нагрева;

— тепловым напряжением топочного объема;

— гидравлическим режимом в трубном змеевике при установившейся работе

От комплекса этих показателей зависят эффективность работы трубчатых печей и срок их службы.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС

Каркас является основным несущим узлом, воспринимающим нагрузки от веса огнеупорной обмуровки,

трубчатых змеевиков, гарнитуры, системы для сжигания топлива. Во многих типах печей на каркасе монтируют дымовые трубы и вспомогательные устройства. Конфигурация каркаса соответствует форме трубчатой печи. Опорные стойки каждой фермы или рамы при помощи шарнирных узлов и плит крепятся к фундаменту анкерными болтами. Узлы рам крупных печей с большими пролетами ферм имеют шарнирные соединения для компенсации линейного удлинения балок, возникающего при нагреве. В малых печах шарнирные узлы рам отсутствуют, а удлинения балок компенсируются их упругой деформацией. Фермы каркаса соединены между собой горизонтальными балками и прогонами для кровли. По нижнему поясу балок закреплены трубные подвески для продуктовых змеевиков, подвески и кронштейны для обмуровочных кирпичей Механическому расчету подлежит средняя ферма печи, как наиболее нагруженная.

ФУНДАМЕНТ

Фундамент проектируют с усилением под несущими стойками каркаса печи и сооружают из монолитного или сборного железобетона. Площадь опорной плиты рассчитывают с учетом нормативного допускаемого напряжения сжатия бетона. Правильность расположения фундамента и его осей, а также высотных опорных отметок регламентирована нормами предельных отклонений от проектных размеров: отклонение осей фундамента и размещения отверстий для фундаментных болтов ±10 мм; минимальный зазор для подливки между опорной плитой рамы и опорными плоскостями фундамента 25…30 мм. Для защиты бетона от разрушения грунтовыми водами предусматривают при возведении фундаментов дренажные приспособления и гидроизоляцию. Фундаменты конструктивно изолируют от воздействия высоких температур устройством каналов для циркуляции воздуха, так как цемент бетона при 300…400 °С теряет кристаллическую воду, поэтому его прочность снижается.

Футеровка печей— это конструкция из огнеупорных,кислотоупорных, теплоизоляционных и облицовочных материалови изделий, ограждающая рабочую камеру, в которой протекают печныепроцессы, от взаимодействия с окружающей средой.Футеровка предохраняет металлоконструкции печи, а также обслуживающий ее персонал от воздействия высоких температур и печной среды. Она обеспечивает необходимую газоплотность в рабочей камере печей, т. е. полную герметизацию при работе под высоким давлением, либодостаточную газоплотность при давлениях, близких к атмосферному.Футеровка – один из основных конструктивных элементов печей, который дает возможность осуществления высокотемпературных термотехнологических и теплотехнических процессов в печной среде приналичии механических нагрузок с сохранением в течение длительноговремени геометрической формы рабочей камеры, механической и строительной прочности.Во многих печах футеровку выполняют из фасонных шамотныхкирпичей с огнеупорностью:

1730 °С — класс А;

1670 °С — класс Б;

1580 °С — класс В.

Большое разнообразие огнеупорных кирпичей (до 80 типоразмеров)очень усложняет сборку обмуровки. Поэтому в современных печах всечаще применяют блочные обмуровки из жаростойкого бетона и железобетона.

Для печей с металлическим каркасом применяют блоки массой500 кг и более, монтируемые с использованием кранов, и мелкие блокимассой 50 кг, которые укладывают вручную.В мировой практике строительства трубчатых печей четко наметилась тенденция перехода от тяжелой кирпичной огнеупорной обмуровки к облегченным жароупорным и теплоизоляционным блокам.Конструктивно блок комбинируется из сборных теплоизоляционных плит, защищаемых с огневой стороны слоем жаростойкого бетона.Значительное уменьшение массы обмуровки способствует распространению новых конструкций печей с облегченным каркасом.Огнеупорная обмуровка должна удовлетворять следующим требованиям:

— обеспечивать длительную работоспособность печей в течение6…8 лет;

— создавать условия высокой теплоотдачи в радиантных секциях печис тем, чтобы уменьшить теплопотери в окружающую среду, обеспечивать нормальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала;

— исключать присосы воздуха в топку, камеру конвекции, газоходыи боров печи;

— обладать достаточной термостойкостью и прочностью, чтобы выдерживать значительные колебания температуры в топке;

— иметь минимальную массу и хорошую ремонтоспособность, обеспечивающую минимальные затраты на ремонт;

— стоимость материалов и их монтаж должны быть экономическиоправданы.

ГАРНИТУРАК гарнитуре печей относятся детали, предназначенные для удержания труб от провисания, для сборки 1073 блоков футеровки стен и подвесныхсводов, а также гляделки, предохранительные окна и площадки.

Детали для удержания труб от провисания

Детали для удержания труб от провисания отличаются многообразием форм и конструкций, которые зависят от расположения экранов,длины и веса труб, температурных режимов и т. д.Число рядов этих деталей зависит от веса и длины каждой трубыи условий, в которых она работает. При расчетах учитывают нагрузкиот собственного веса трубы и веса трубы с продуктом. Обычно длинурасчетного участка принимают до 4,5 м.

Трубные решетки Трубные решетки (рис. 2.102) применяют для удержания труб конвекционных камер. Их крепят к специально выполненному для этойцели участку фундамента печи.Решетки конвекционных труб однокамерных печей можно с однойстороны крепить к металлоконструкциям, а с противоположной стороны заделывать в кладку перевальных стен. В местах заделки оставляют достаточные зазоры, чтобы при тепловых деформациях решетки не разрушали кладку.Для конвекционных труб обычно достаточно надежны решеткииз чугуна марки СЧ21-40, и лишь для нескольких верхних рядов, гдетемпература среды высока, целесообразно применять решетки из жароупорной стали или ее заменителей.Для высоких конвекционных камер решетки составляют из нескольких частей, соединенных болтами из нержавеющей стали. Нижниеучастки отверстий решеток снабжены приливами, увеличивающимиплощади опирания труб.

Подвески Подвески (рис. 2.103) используются для крепления труб потолочного экрана. Их прикрепляют к элементам каркаса.Трубные подвески могут быть закрытыми и открытыми. Закрытыеподвески прочнее, но для смены их в случае прогара требуется демонтаж печных труб.Учитывая их высокую температуру в радиантной камере, подвескии кронштейны изготовляют из высоколегированных жаропрочных сталей. Для литых изделий, например, применяют сталь ЭИ316 (ЭИ319),обладающую жаростойкостью при температурах до 1000 °С в атмосфере сернистых топочных газов. Применяют также хромомарганцевоникелевые и хромомарганцевокремнистые стали.По сравнению с печными трубами подвески находятся в более тяжелых рабочих условиях, так как они не охлаждаются потоками нефтепродуктов и нагреваются иногда до 1100 °С. В топочных газах часто содержатся большие количества сернистого газа, водяных паров, оксида углерода, водорода и других агрессивных агентов, вызывающих коррозию металла подвесок. Так, ударная вязкость стали 20Х23Н13, изкоторой сделаны подвески, эксплуатировавшиеся в печах АВТ, в течение полугода снизилось более чем втрое.Исходя из условий работы подвесок, к их литью предъявляют следующие основные требования:

- подвески не должны иметь раковин,короблений,острых углови резких переходов от одного сечения к другому

— отверстия боковых креплений и отверстия труб должны тщательнозачищаться от литейного шлака и быть скруглены.

КронштейныКронштейны (рис. 2.104) используют для крепления труб боковогоэкрана. Кронштейны крепятся к элементам каркаса.

Детали для удержания блоков футеровки стен и подвесных сводов

Для сборки и удержания блоков футеровки стен и подвесных сводовприменяют подвески, крючья и кронштейны различных конструкций;некоторые из них показаны на (рис. 2.105).При правильном монтаже подвески и кронштейны находятся вне зонывысоких температур, поэтому их отливают из чугуна марки СЧ 21-40или из жаростойкого чугуна ЖЧХ-1,5. Кирпичи последовательно нанизывают на тавровую полку подвесок и кронштейнов, которые соединяются с соответствующими элементами каркаса печи на болтах.

Гляделки (смотровые окна)Гляделки, или смотровые окна, предназначены для наблюдения в процессеработы за состоянием печных труб и работой форсунок (размером и яркостьюпламени) (рис. 2.106).Их изготовляют из чугуна СЧ 21-40и крепят на болтах снаружи кладки к металлоконструкции печи. Для большейобзорности на участке установки гляделок в стенах печи выполняют отверстие,расширяющееся внутрь печи.

Предохранительные (взрывные) окнаПредохранительные окна отличаются u1086 от гляделок большими размерами (рис. 2.107). Они предназначены для ослабления силы хлопка (взрыва)в топке печи в случае нарушения нормального режима, при ремонтахими пользуются как лазами, через которые обслуживающий персоналпроникает внутрь пеи.Крышки гляделок и предохранительных окон в рабочем состояниидолжны плотно прилегать к корпусу под действием собственного веса.Для этого поверхности их сопряжения наклонены к вертикали. Крышкипредохранительных окон изнутри покрывают изоляцией для предохранения от больших деформаций и потерьтепла.ПлощадкиКаждая печь должна иметь доступные места, с которых обслуживаются горелки, заглушки труб для чистки, а также смотровые окна. Еслив печи чистка труб производится механически, необходимо обеспечитьместо для обслуживания.

Дымовая труба

Дымовая труба (рис. 2.93) — это устройство, предназначенное для:

— создания необходимого разрежения в рабочей и топочной камерахпечей;

— привода газовой печной среды в движение;

— последующего отвода газовой печной среды в атмосферу.

Дымовые трубы обеспечивают тягу, необходимую для работы трубчатых печей.Дымовая труба является ответственным инженерным сооружением,работающим в чрезвычайно тяжелых условиях высоких ветровых нагрузок, температуры и агрессивного воздействия дымовых газов.Трубы имеют основные конструктивные элементы: фундамент,цоколь, ствол, оголовок, зольное перекрытие, бункер, вводы боровов,антикоррозионную защиту, теплоизоляцию, футеровку, ходовую лестницу, молниезащиту, светофорные площадки.

Диаметр дымовой трубы долженбыть таким, чтобы скорость движениягазов в ней не превышала допустимого значения (4…6 м/с). Требуемая тяга в газовом тракте печи обусловлена разностью плотностей атмосферного воздуха и дымовых газов. Естественнаятяга, создаваемая дымовой трубой, зависит от высоты трубы, температурыдымовых газов и температуры атмосферного воздуха.Разрежение в топкепечи, создаваемое дымовой трубой,обычно составляет 15…20 мм вод. ст.Современные печные комплексыоснащаются следующими трубами:

— кирпичными с максимальной высотой 150 м и допустимой температурой проходящей печной средыдо 800 °С;

— железобетонными трубами с максимальной высотой 200 м и допустимой температурой газовой среды до 200 — металлическими футерованными трубами с максимальной высотой60 м и допустимой температурой газовой среды до 800 °С.

Железобетонные трубы из обычного бетона при наличии футеровкии тепловой изоляции не должны нагреваться более 500 °С. Проектирование кирпичных и железобетонных u1090 труб осуществляется институтомВНИПИТеплопроект.Для выброса агрессивной печной среды из печей чаще всего применяются металлические трубы (нержавеющая сталь), собранные изотдельных царг высотой до 150 м, установленных на специальных опорных конструкциях, позволяющих заменить любую часть ствола трубыв случае выхода ее из строя.Большая часть эксплуатируемых в настоящее время дымовых трубизготовлена из стали Ст3. Металлические трубы конической формыв соответствии с нормалями имеют высоту 30, 35 и 40 м при диаметрена выходе до 2000 мм и у основания — до 3200 мм. К фундаменту оникрепятся фундаментными болтами (до 16 штук).Частота колебаний дымовых труб в ветровом потоке совпадаетс частотой их собственных колебаний. При определенных скоростяхветра трубы попадают в резонанс, что увеличивает амплитуды их колебаний и приводит к значительным динамическим напряжениям.Нижнюю часть дымовых труб изнутри футеруют огнеупорнымкирпичом. Высота футеровки зависит от температуры дымовых газов и обычно составляет не менее 10…15 м. Футеровка способствуетзатуханию колебаний стальных труб, поэтому ее нужно производитьтщательно, с заполнением зазоров между ней и кожухом шлаком илиинфузорной землей. При хорошо профутерованных по всей высоте трубах необходимость в расчалках отпадает; их следует ставить только напериод монтажных работ.Условия эксплуатации дымовых труб определяются возможной коррозией их тонких стенок дымовыми газами, а в случае прогаров печныхтруб или воспламенения сажи — перегревами до высоких температур.В настоящее время повсеместно вводятся в эксплуатацию теплостойкие железобетонные трубы. Во избежание возможного загорания сажи, накапливающейся на стенках труб, их периодически продувают острымпаром.Агрессивные дымовые газы, например, образуются при сжигании топлив, содержащих серу (мазут, угли и т. д.). При этом сера, содержащаясяв топливе, окисляется до сернистого ангидрида и частично переходитв серный андигидрид, при соединении которого с водяным паром, содержащимся в отводимых u1075 газах, образуются пары серной кислоты, которые,конденсируясь на поверхности стен газоходов и футеровки вызываюткоррозию материалов – разрушение цементного камня в кладке.Сернокислотная коррозия вызывает дефекты, характеризующиесяследующими признаками:

— разрушением защитного слоя в плитах покрытия;

— оголением арматуры;

— коррозией арматуры;

— коррозией стен;

— появлением неплотностей в стенах (трещин) и местах примыканиягазоходов к трубе;

— коррозией крышек во взрывных клапанах и смотровых люках с образованием сквозных отверстий;

— выпучиванием кладки с наклоном верха стен;

— обрушением плит перекрытия;

— разрушением уплотнений в температурных швах;

— обводнением подземных газоходов грунтовыми водами вследствиеразрушения гидроизоляции.

В процессе эксплуатации труб установок промышленных предприятий и тепловых электростанций необходимо систематически наблюдать за состоянием газоходов и дымовых труб.При обследовании определяется прочность затяжки стяжных колец, наличие вертикальных и горизонтальных трещин, состояние молние приемников и токоотводов, оголовка, металлоконструкций светофорных площадок и ходовой лестницы, состояние футеровки и кладкиствола трубы.