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简答题焦化炉设计的关键是什么？设计中如何排管、选取管径和管材？
  • 焦化炉设计的关键是应根据原料特性，在满足工艺要求的前提下，所选设计参数应尽可能防止炉管结焦，高正装置的长周期运行。
    在焦化炉设计中：
    ⑴焦化炉一般采用横排管，使炉管沿圆周方向传热均匀，防止局部过热。应尽可能避免介质的先期临界分解段位于管壁温度最高和热强度分布最不均匀的管段。
    ⑵宜选用小管径
    原因：
    ①小管径比表面积大，加热同样多的流体，获得的传热外表面积多，故可降低炉管平均热强度。（即降低焦垢生成速度）。
    ②小管径可提高内膜传热系数（即提高焦垢脱离速度）。
    ③采用小管径增加流路，减少介质停留时间。
    ⑶管心距选取时采用大管心距，尽可能使炉管表面热强度趋于均匀。（一般对上进下出的加热炉，上部取C=2.2，中部取C=2.5，下部取C=2.7）。
    ⑷管内流速的选取：高流速可提高焦垢脱离速度，缓和焦垢生成速度，
    ⑸管子选取时应注意管壁热强度不宜过高，太高会加快生焦速度，过去传统推荐31.56kw/m2（实际国内焦化加热炉一般在31～33kw/m2）凯洛格选用的热强度一般为31.56～34.66 kw/m2；当前国外推荐28.39 kw/m2
    ⑹为保长周期运行和利于烧且满足管材高温强度要求，过去规定一般介质含硫小于2%选用1Cr5Mo管材，含硫大于2%选用1Cr9Mo管材。现国外采用在线清焦，长周期运行，炉管材质取得较好，一般用1Cr9Mo。

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