Процессы нагревания пламенем и топочными газами

В машиностороительной, нефтяной и химической промышленности при перегонки нефти и мазута, примен огневой обогрев (нагрев пламенем и топ газами ). Для нагревания пл и топ газами использ трубчатые печи. Печи по принципу действия могут быть непрерывного или периодического действия; пламенного горения или беспламенного горения и могут работать на газообразном или жидком топливе. Все трубчатые печи имеют принципиально одинаковое устройство.Основными элементами трубчатой печи являются каркас, кирпичная кладка, форсунки, горелки; трнпгубы и двойники.

Пожарная опасность трубчатых печей характеризуется постоянной циркуляцией по змеевикам значительного количества легковоспламеняющейся (горючей) жидкости, нагреваемой до высокой температуры (выше температуры самовоспламенения) и находящейся под большим внутренним давлением, а также наличием в топочном пространстве источников открытого огня.

Требования пожарной безопасности процессов нагревания в трубчатых печах:

- при организации теплообменных процессов с огневым обогревом необходимо предусматривать меры и средства, исключающие возможность образования взрывоопасных смесей в нагреваемых элементах, топочном пространстве и рабочей зоне печи;

- для противоаварийной зашиты топочного пространства нагревательные печи должны оснащаться системами регулирования заданного соотношения топлива, воздуха и водяного пара; блокировками, прекращающими поступление газообразного топлива средствами подачи в топочное пространство веществ, исключающих возможность взрыва;

- не допускается эксплуатация печей с отключенными и неисправными системами противоаварийной защиты топочного пространства и нагревательных элементов;

- необходимо следить за состоянием теплообменной поверхности печи и при опасности повреждения немедленно принимать меры, предотвращающие ее прогар или разрыв;

- необходимо осуществлять надзор за состоянием кладки, труб, трубных подвесок и опор печи.

- пуск печи необходимо производить, соблюдая установленную инструкцией последовательность операций;

- к розжигу горелок допускается приступать только после продувки топливного газопровода инертным газом и внутреннего объема печи водяным паром;

- между печами и открытыми пожаровзрывоопасными установками следует размещать закрытые здания с непожароопасной технологией, исполь-зуемые в качестве защитных экранов.

 

Процессы нагревания высокотемпературными теплоносителями

В производствах химической промышленности для нагрева веществ до температуры 200-400 °С используют установки с высокотемпературными теп-лоносителями. Установка для нагревания высокотемпературными теплоносителями (рисунок 2.3.9) состоит из испарителя 1, в трубчатой системе которого испаряется жидкий ВТ за счет теплоты, выделяющейся при горении топлива, подаваемого через горелку 5. Высокотемпературные теплоносители по трубопроводу поступают в рубашку аппарата 2, где они отдают теплоту конденсации нагреваемой в аппарате 2 среде. Резервуар 4 предназначен для хранения высо-котемпературных теплоносителей, из которого с помощью насоса 3, осуществ-ляется заполнение высокотемпературными теплоносителями всей системы.

Циркуляция высокотемпературными теплоносителями может осуществ­ляться естественно либо принудительно.

Высокотемпературные теплоносители разделяются на три основные группы: органические (ВОТ), ионные и жидкометаллические. К группе ВОТ относятся индивидуальные органические вещества (этиленгликоль, глицерин, нафталин и его производные), продукты хлорирования дифенила и полифено­лов и многокомпонентные

В качестве жидкометаллических высокотемпературных теплоносителей применяют литий, калий, ртуть, сплавы натрия и калия. В качестве высокотем­пературных теплоносителей эти металлы применяются в жидком и парообраз­ном состояниях. Среди высокотемпературных теплоносителей жидкие металлы имеют самую высокую термостойкость. Однако они оказывают наибольшее агрессивное воздействие на конструкционные материалы, поэтому верхний температурный предел применения жидкометаллических теплоносителей опре­деляется максимально допустимой температурой коррозионной стойкости ма­териала по отношению к данному теплоносителю. Кроме того, пары металличе­ских теплоносителей крайне ядовиты, что ограничивает их применение в тех­нологических

Требования пожарной безопасности при проведении процессов нагревания веществ высокотемпературных теплоносителей

-необходимо строго соблюдать рецептуру состава при приготовлении ВОТ;

-не допускается хранение и приготовление нерасплавленных и жидких компонентов ВОТ в котельной с огневым обогревом;

при эксплуатации системы обогрева необходимо следить за циркуля­цией теплоносителя, температурным режимом котла и теплообменных аппара­тов. Скорость повышения температуры не должна превышать установленной в инструкции;

должно обеспечиваться удаление летучих веществ, образующихся при разложении ВОТ в процессе эксплуатации установок;

необходимо осуществлять контроль пожароопасных свойств в процес­се эксплуатации установки обогрева ВОТ.

Процессы охлаждения

Отдельные процессы химической технологии протекают в условиях, ко­гда возникает необходимость отвода теплоты, например при охлаждении газов, жидкостей или при конденсации паров. Охлаждение осуществляют с помощью охлаждающих теплоносителей (охлаждающих агентов) в результате протекаю­щего между ними и охлаждаемой средой теплообмена. Наиболее распростра­ненными хладагентами являются вода и воздух, но наряду с ними используют и другие теплоносители - в частности, низкотемпературные жидкости. Охлажде­ние водой используют для достижения температур охлаждаемой среды на уровне 10-30 °С. При этом, достигаемая температура охлаждения зависит от начальной температуры воды. Охлаждение водой осуществляют главным обра­зом в поверхностных и оросительных теплообменниках (холодильниках). Горючую среду в теплообменных аппаратах процессов охлаждения будут образовывать горючие охлаждаемые вещества и горючие хладагенты. Горючая среда может образоваться в результате разгерметизации соединений и образования неплотностей при повреждении отдельных узлов теплообменников. Разгерметизация теплообменных аппаратов может произойти в результате образования повышенного давления; возникновения температурных перенапряжений и коррозии.

Специфические требования пожарной безопасности к процессам охлаждения (холодильникам) регламентируют:

- емкости с хладагентами следует хранить в специальных складах, хранение их в машинных отделениях не допускается;

- размещение холодильных установок с рассольным охлаждением камер допускается только в машинном отделении, в котором имеется выход наружу или через коридор, отделенный от других помещений дверями;

- подогрев баллонов с хладагентами для ускорения наполнения системы не допускается. Баллоны с хладагентом должны размещаться на расстоянии не ближе 3 м от отопительных приборов;

- в противопожарных поясах холодильных камер не разрешается пробивать отверстия, пропускать трубы, устанавливать крепление, наклеивать горючие материалы;

- в процессе эксплуатации помещений машинных и аппаратных отделений аммиачных холодильных установок не допускается уменьшать площадь оконных проемов, применять вместо обычного стекла стеклоблоки и стеклопрофилит, а также производить замену предусмотренной проектом негорючей изоляции холодильных камер на горючую;

- во время профилактических осмотров оборудования машинных и аппаратных отделений аммиачных холодильных установок должны применяться для освещения переносные светильники во взрывозащищенном исполнении