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1、制氢装置工程师:加热炉及分储试题及答案1问答题为什么开工时冷却系统要先冷后热的开?停工时又要先热后冷的停?答案:冷换热系统(江南博哥)的打开工顺序,冷却器要先进冷水,换热器要先进冷油,这是由于先进热油会造成各部件热涨,后进冷介质会使各部件急剧收缩,这种温差应力可促合静密封点产生泄露,故开工时,不允许先进热油,反之,停工时要先停热油后停冷油。道理相同。2、问答题按结构分塔设备可分为几大类?答案:按结构分塔可分为以下两大类:板式塔:塔内有一层层相隔一定距离的塔盘,液、气两相就在塔盘上互相接触,进行热和质的传递,然后开开,气相继续上升到上一层塔盘,液体流到下层塔盘上。根据塔盘形式的不同,板式塔盘又有
2、:圆泡帽塔、槽型塔盘塔、S型塔盘塔、浮阀塔,喷射塔,筛板塔等。填料塔:塔内充填着各种形式的填料,液体自上往下流,气体自下往上流,在填料表面上进行接触,完成传质传热过程。填料的形式繁多,有:拉西环、鲍尔环、波纹填料、鞍型填料、丝网填料等。3、问答题什么是高发热值?什么是低发热值?答案:单位质量燃烧完全燃烧后,生成的水呈汽态时,所放出的热量,即为低发热值。单位质量燃烧完全燃烧后,生成水呈液态时所放出的热量即为高发热值。4、问答题从加热炉的烟囱排出的烟道气有哪些组成?为什么还有大量的氮和氧?答案:烟道气的组成有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫、氧、氮以及在燃烧不完全时的一氧化碳和氢。大量的氮和氧:氮是由燃
3、烧所需的空气带进去的,它不参加反应,氧是过剩空气带进去的。5、问答题炼油设备一殷包括哪些?答案:炼油厂的设备总的包括动设备和静设备,其中动设备包括:压缩机、泵、风机等。静设备包括:各种压力容器、如反应器、塔、换热气、容器等以及加热炉和其他不符合压力容器条件的设备,如抽空器、过滤器、消音器等,其中压力容器是主要部分。还有一部分是动静兼备的,如空冷器、带空气预热的加热炉等。6、问答题加氢高压空冷器为什么容易堵塞?答案:因为原材料中所、含的N、S化合物,在加氢反应的过程中生成NH3和H2S,NH3和H2S会生成(NH3)S2晶体,使管子堵塞。采取的措施是在空冷器入口注水,因为硫化镇溶解于水,这样就避
4、免了管子堵塞,同时也溶解了部分H2S,降低循环氢中的H2S含量,减少了对空冷器的腐蚀。7、问答题什么叫换热气?按用途可分为哪几类?答案:换热器就是不同温度的质量流经设备的两侧,进行热量交换的设备,按其用途可分为下面几类:(1)换热器:两种不同温度的流体进行热量交换,一种升温、一种降温。(2)冷凝器;两种不同温度的流体进行热量交换,一种流体从气态被冷凝成液(3)蒸发器:与冷凝器相反,其中一种流体由液体被蒸发成气体。(4)冷却器;不回收热量,只单纯为了工艺需要用来冷却流体。常用水或空气。(5)加热器:利用废热,只单纯用来使一种流体升温。8、问答题新建加热炉投用之前为什么要先烘炉?答案:新建的炉子因
5、耐火材料里含水很多,为防止温度突然上升,炉子耐火材料里水份急剧汽化体积膨胀,耐火衬里和耐火砖产生龟裂、脱落,影响开工周期和正常生产,所以,必须要先烘炉,将水份逐渐蒸发干。9、问答题如何判断炉管是否结焦?造成结焦的原因是什么?有什么防止措施?如何处理?答案:炉管结焦可以从下面几个方面去判断:(1)在进料不变的情况下,炉管进出口压差是否曾大,若有变化应及时分析原因。(2)炉出口温度下降,增加燃料量也很难把温度提上来。(3)炉管表面有无发红表象,由于管内结焦,热阻增大,热量传不开去,于是管壁局部温度升高,使管壁发红。造成炉壁结焦的原因有:(1)为嘴燃烧不良,火焰直扑炉管,造成炉管局部过热。(2)炉管
6、内油流速过小,介质停留时间过长或进料中断造成干烧。(3)仪表失灵,不能及时准确反映各点温度,选成管壁超温。防止措施:(1)保持炉膛温度均匀,防止炉管局部过热,应采用多火嘴、齐火苗、短火焰,炉膛明亮的燃烧方法。(2)操作中对炉子进料量、压力及炉膛温度等温度等参数加强观察、分析和调节。(3)严防物料偏流。10、问答题反应器内件包括那些?答案:入口扩散器,顶部分配签署,结垢盘,格栅,冷氢盘和喷射盘,再分配盘,出口收集器等。I1问答题什么叫液泛?它有什么坏处?产生的原因是什么?怎么防止?答案:在产生过程中,由于两相中之一的流量过大,上、下两层的塔板的压力降增大到使液体无法正常下流,当管内液体满到一定程
7、度之后,使下层塔板的液体温到上层去,这种现象称为液泛(即淹塔)。当液乏开始时,则塔的压降急剧下降,正常的操作就给打破,其产生原因有以下几个方面:(1)盘状浮阀浮阀是圆盘形,塔板上开孔是圆孔,其中一种F1型浮阀是最常用的一种。(2)条状浮阀一浮阀是带支腿的长条片,塔盘上开的长条孔。以F-I型浮为例说明如下:F-I型浮阀结构:圆盘浮阀靠三支腿插在塔板上三角形排列的圆孔内,当气体通过圆孔上升时,靠气流的动能把阀片顶起,气体就在塔板上的液层内进行鼓泡。阀片上的三条支腿,起到限制阀片的运动和开度的可以避免阀片与塔板粘住,是浮在气量增大时能平稳升起。此开度一般为2.5mmo12、问答题什么叫过剩空气系数?
8、它和加热炉热效率的关系如何?答案:实际空气量与理论空气量的的比值称为过剩空气系数。过剩空气系数表示了入炉的实际空气量,其值大,说明入炉实际空气量多,可使燃料燃烧完全,但过大的话,会使烟气带走的热量增多,降低加热炉的热效率,过剩空气系数过小,燃料燃烧的供氧不足,导致燃烧不完全,产生一氧化碳,反而引起燃料毫量增加,所以控制适量的过剩空气系数,对加热炉的热效率至关重要。13、问答题烧瓦斯与烧燃料油的时间如何相互切换?答案:当加热炉在燃烧瓦斯要切换燃烧料油时,先把燃料油伴热线打开,燃料油罐切水后,把燃料油弓侄!J炉前,同时把雾化蒸汽也引到炉前,将炉出口温度由自动控制切至手动控制,并将温控切换开关由燃料
9、气切换至燃料油,然后,加热炉开少量的雾化蒸汽,先关一些瓦斯量,再打开燃料油阀,注意要慢关慢开,尽量控制炉出口稳定,至燃料气阀全关为止,最后仪表主调节器,由手动改为自动控制。当加热炉在燃烧料油要切换燃料气时,将炉出口温度由自动改为手动控制。把瓦斯引至炉前,保证瓦斯的氧含量小于1%,这是先关小燃料油和雾化蒸汽量,再来燃料气阀,一个慢关、一个慢开,尽量控制炉出口温度稳定,此时将温控切换开关切换到燃料气位置,使至燃料油雾化蒸汽阀全关为止,最后仪表改为串级控制。14、问答题加热炉进料中断怎么处理?答案:(1)立即将燃料阀门关小,控制小火苗。(2)加强观察炉膛及出口温度,防止炉膛超温。(3)进可能快地恢复
10、进料,条件许可的话,要保持工艺介质的流动。(4)当进料恢复后,按正常升温速度提至工艺指标。15、问答题换热器在使用中注意什么事项?答案:换热器在运行中应注意事项有:(1)一台换热器在新安装或检修完之后必须进行试压后才能使用。(2)换热器在开工时要先通冷流,在停工时要先停热流后停冷流。以防止不均匀的热膨胀冷缩引起泄漏或损坏。(3)固定管板式换热器不允许单向受热,浮动式换热器管、壳两则也允许温差过大。(4)启动过程中,排气阀气阀应保持打开状态,以便排出全部空气,启动结束应关闭。(5)如果使用碳氢化合物,在装入碳氢化合物之前就用惰性气体驱除换热器中的空气,以免爆炸的可能性。(6)蒸汽加热器械或停工吹
11、扫时,引汽前必须切净冷凝水,并缓慢通汽,防止水击。换热器一侧通汽时,必须把另一侧的放空阀打开,以免弊压损坏,关闭换热器时,应打开排气阀及疏水阀,防止冷却形成真空损坏设备。(7)空冷器使用时,要注意部分流量均匀,确保冷却效果。(8)经常注意监视防止泄露。16、问答题加热炉的作用原理是什么?答案:瓦斯或油在炉内经过燃烧放出热量,在辐射室主要通过辐射,在对流室主要通过烟气对流,把热量传递给炉管,炉管通过传导和对流把热量传递给管内物料。17、问答题加热炉的热负荷是怎样分配的?以什么方式传热?答案:加热炉的热负荷或有效传热量,一般说辐射室占全炉总的热效率的70-80%,而对流室占2030%,辐射室占传热
12、的主要地位。辐射室的传热以辐射传热为主,对流室外的热方式以对流为主。18、问答题压缩机入口分液罐起着什么作用?答案:入口分液的作用主要是使气体中夹带的少量液滴进一步分离,保证压缩机入口气体不带液,使压缩机正常运行。不至于使往复式压缩产生液击的现象(或使离心压缩机超负荷)。同时它也起到了压缩机入口缓冲的作用。19、问答题什么是炉子的热效率?答案:加热炉燃料消耗指标用全炉热效率表示。即全炉有效热负荷与燃料总发热之比,热效率愈高说明燃料的有效利用率高,燃烧消耗就低。空气不够,燃烧不完全,部分燃料上未燃烧就离开炉膛和过剩空气系数太大(就是空气量大),从烟气带出的热就多,炉子的热效率就低。20、问答题空
13、调器为什么要用翅片管?答案:因为空冷器采用空气作冷却剂,但空气的传热系数很小,一般只有15-50千卡/米2小时,而液体的传热系数高达几百千卡/米2小时。因此要想达到良好的传热效果,必须采用强化措施,采用翅片管的目的就是增大传热面积,提高传热系数,增强传热效果。21、问答题什么叫板效率?它有哪些影响因素?答案:在实际生产中,由于接触时间有限,液(雾)沫夹带的原因,还有制造和安装的关于,汽液两相不能达到平衡状态,使实际的板塔数大于理论的板塔数:理论板塔数的比就是板塔效率。它主要有下列几个影响因素;(1)气、液两相的物理性质,如扩散系数,相对挥发度、粘度。(2)操作参数,如气、液两相的流速,回流比、
14、压力、温度等。(3)塔的结构,希望能提供良好的两相接触,如大的截面,激励的湍流。22、问答题什么是氢腐蚀?什么是潜伏期?影响氢腐蚀的因素有那哪些?如何防止?答案:在高温高压下,氢分子会分解成为原子氢或离子氢:它们的原子半径十分微小,可以在压力作用下通过金属晶格和晶界向钢内扩散,这些氢和钢材中的碳产生化学反应,生成甲烷,即:Fe3cH2=3Fe+4CH4,并且使钢材脱碳,使其机械性能下降。而甲烷在钢中的扩散能力小,就会在晶界原有的微观空隙(或亚微观空隙)内结聚,形成局部高压,造成应力集中。使晶界变宽,发展为内部裂纹,这些裂纹起先很小,但到后来越来越多,形成网络,使铁的强度和韧性有明显的下降。再加
15、上由于钢材脱碳造成的机械性能下降,导致钢材脆或忽然破裂,这就是氢腐蚀。钢材承受氢腐蚀,它们破坏往往是不突然发生的,而经历一个过程。23、问答题什么叫雾沫夹带?它有哪些影响因素?答案:气体有液体内鼓泡后,穿过液层时总不免带许多液滴,有的来不及分离出来的被湍流带上一层塔板,这就称为雾沫夹带由于雾沫夹带,往往使塔板效率下降,它的影响因素有:处理量的大小,处理量大,气相负荷也增大,塔内气速变大,雾沫夹带也变得严重。塔盘间距,不能太小,否则雾沫夹带量也大。塔盘结构:好的塔盘结构,能控制雾沫夹带量。24、问答题加热炉的三门一板是指什么?加热炉的烟道挡板和风门开度大小对操作有何影响?答案:加热炉的三门一板是
16、指油门(包括燃料气)、汽门、风门和烟道挡板。加热炉烟道挡板和风门开度大小影响炉膛内烟气的流量,影响炉内抽力大小。开度大、抽力大,热量带走多,损失大,效率低,同时过剩空气量大,过多的空气进入炉膛,造成炉管氧化剥皮初象,缩短炉管使用寿命:挡板开度太小,燃烧不完全,炉膛内出现烟雾,甚至造成正压回火。风门开的过小,使入炉空气量减小,火焰软而散,燃烧不充分,烟气含一氧化碳多。燃烧消耗大,炉子热效率低。因而,在实际操作中,加热炉的风门和烟道挡板要密切配合调节,保证一定的抽力,控制一定过剩空气系数,提高热效率、延长加热炉管的使用寿命。25、问答题换热器为什么开始时换热效果好,后来逐渐变差?答案:因为换热器在使用过程