فایرهیتر مانند موتورهای پالایشگاه است که قدرت تولید انرژی را تامین می‌کند. آنها مسئول گرم کردن اشیا در فرآیند پالایش و تبدیل مواد خام به محصولات با ارزش هستند. در این مطلب، ما از نزدیک به فایرهیتر در پالایشگاه‌ها نگاه می‌کنیم، در مورد انواع موجود، نحوه عملکرد، اهمیت تعمیر و نگهداری، تاثیر آن‌ها بر محیط‌زیست و آینده آن‌ها بحث خواهیم کرد.

فایرهیتر چیست؟

فایرهیترها دستگاه‌های صنعتی هستند که برای تولید گرما با سوزاندن سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی یا نفت طراحی شده‌اند. این هیترها در یک محفظه عایق کار می‌کنند که از گرمای حاصل از احتراق سوخت برای گرم کردن سیالات موجود در کویل‌ها استفاده می‌کند.
فایرهیتر نقش مهمی در کاربردهای مختلف، از جمله فرآیندهای گرمایش در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی و سایر صنایع ایفا می‌کنند و به عملکرد کارآمد فرآیندهای صنعتی که به دماهای بالا نیاز دارند، کمک می‌کنند.

این فرآیند شامل یک واکنش احتراق کنترل شده در هیتر است که باعث ایجاد گازهای با دمای بالا می‌شود. این گازها سپس گرمای خود را به سیم پیچ‌ها منتقل نموده و مایعات در حال گردش در داخل را گرم می‌کنند. این فرآیند سیالات گرم شده را اغلب به شکل روغن یا آب به بخش‌های مختلف عملیات صنعتی برای کاربردهایی مانند تولید بخار یا حفظ دمای خاص در واکنش‌های شیمیایی هدایت می‌کند.

فایرهیترها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای نیازهای صنعتی خاص طراحی شده‌اند. چه در پالایشگاه‌های پتروشیمی و چه در کارخانه‌های تولیدی استفاده شود، تطبیق پذیری و کارایی آنها آنها را برای حفظ فرآیندهای حیاتی ضروری می‌کند. درک پیچیدگی‌های فایرهیتر برای بهینه سازی عملکرد آنها، اطمینان از ایمنی و افزایش بهره وری کلی صنعتی ضروری است.

عملکرد فایرهیتر چیست؟

۱. تولید گرما
فایرهیتر مانند کوره‌های صنعتی است. آنها سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی یا نفت را به صورت کنترل شده می‌سوزانند و از طریق فرآیندی به نام احتراق گرمای شدید ایجاد می‌کنند. این تولید گرما برای بسیاری از فعالیت‌های صنعتی که به دمای بالا نیاز دارند، اساسی است.

۲. گرمایش سیال
داخل فایرهیتر، کویل وجود دارد. این سیم پیچ‌ها با گرمای شدید تولید شده در حین احتراق گرم می‌شوند. مایعات، اغلب روغن یا آب، از میان این سیم پیچ‌ها جریان می‌یابد و گرما را جذب می‌کند. این فرآیند سیالات را گرم می‌کند و آنها را به منابع ارزشمندی برای مصارف صنعتی مختلف تبدیل می‌نماید.

۳. تولید بخار
یکی از کاربردهای مهم سیالات گرم شده، تولید بخار است. سیالات داغ به بخش جداگانه‌ای از فرآیند صنعتی هدایت و در آنجا به بخار تبدیل می‌شوند. بخار همه کاره است و در بسیاری از صنایع برای کارهایی مانند نیرو دادن به توربین‌ها یا گرمایش فضاها استفاده می‌شود.

۴. نگهداری دما
فایرهیتر در حصول اطمینان از حفظ دماهای خاص در فرآیندهای صنعتی نقش دارند. این امر به ویژه در واکنش‌های شیمیایی که معمولا برای انجام موثر واکنش‌ها به دماهای دقیق نیاز است، اهمیت دارد.

۵. بهینه سازی فرآیند
فایرهیتر با فراهم کردن دمای بالا، به اجرای کارآمد فرآیندهای صنعتی کمک می‌کنند. این بهینه سازی برای صنایع برای دستیابی به اهداف تولید خود و حفظ کیفیت محصول ثابت بسیار مهم است.

۶. کاربردهای صنعتی همه کاره
فایرهیتر در صنایع مختلف از جمله پالایشگاه و کارخانه‌های شیمیایی کاربرد دارند. سازگاری آنها به آنها اجازه می‌دهد تا در تنظیمات مختلف مورد استفاده قرار گیرند و به نیازهای متنوع فرآیندهای صنعتی کمک کنند. درک این عملکردها اهمیت فایرهیتر را در محیط‌های صنعتی نشان می‌دهد، جایی که عملکرد قابل اعتماد آنها برای موفقیت فرآیندهای مختلف تولید و تولید ضروری است.

اجزای فایرهیتر چیست؟

۱. پوشش
پوشش یک فایرهیتر به عنوان پوسته محافظ بیرونی عمل می‌کند و اجزای داخلی را پوشش می‌دهد و از آن محافظت می‌کند. عملکرد اصلی آن در ارائه پشتیبانی ساختاری و عایق، جلوگیری از اتلاف گرما به محیط اطراف است. این لایه بیرونی با مهار گرمای تولید شده در سیستم، دوام و کارایی بخاری آتش‌زده را تضمین می‌کند.

۲. لوله
در فایرهیتر، لوله‌ها به‌عنوان مجرای توخالی عمل می‌کنند که گازهای داغ از آن عبور می‌کنند و انتقال گرما به سیال فرآیند را تسهیل می‌کنند. این لوله‌های فلزی نقش مهمی در تبادل انرژی حرارتی ایفا می‌کنند و به گازهای احتراق اجازه می‌دهند تا گرمای خود را به موادی که در حال گرم شدن هستند منتقل کنند و به کارایی کلی سیستم کمک کنند.

۳. Return Bends
خم‌های برگشتی، به شکل لوله‌های U شکل، جریان گازهای داغ را از طریق هیتر روشن‌شده به عقب هدایت می‌کنند. این طراحی راندمان انتقال حرارت را با اطمینان از اینکه گازهای احتراق عبورهای متعدد در داخل سیستم انجام می‌دهند، افزایش می‌دهد. با تسهیل این تغییر جهت، خم‌های برگشتی به بهینه سازی استفاده از گرمای تولید شده در طول فرآیند احتراق کمک می‌کنند.

۴. پشتیبانی از لوله
تیوب ساپورت، سازه های ضروری هستند که لوله ها را درون فایرهیتر نگه داشته و تثبیت می‌کنند. آنها فاصله و تراز مناسب را حفظ نموده و از مشکلاتی مانند افتادگی لوله یا آسیب جلوگیری می‌کنند. با تضمین پایداری لوله ها، این تکیه گاه ها به طول عمر و قابلیت اطمینان سیستم گرمایش کلی کمک می‌کنند.

۵. مشعل‌ها
مشعل‌های درون فایرهیتر دستگاه‌هایی هستند که وظیفه اختلاط سوخت و هوا برای احتراق را دارند و شعله مورد نیاز برای تولید گرما را تولید می‌کنند. مشعل‌ها که نقشی محوری در شروع و حفظ فرآیند احتراق دارند، اجزای حیاتی هستند که مستقیم بر کارایی و اثربخشی سیستم گرمایش تاثیر می گذارند.

۶. APH/SAPH (پیش گرمکن هوا/پیش گرمکن هوای بخار)
واحدهای APH/SAPH یا پیش گرم کن‌های هوا و پیش گرم کن‌های هوای بخار، مبدل‌های حرارتی هستند که هوای احتراق را با استفاده از گرمای تلف شده از گاز دودکش پیش گرم می‌کنند. این فرآیند گرمایی را که در غیر این صورت از دست می‌رفت، بازیابی می‌کند و از آن استفاده می‌کند و کارایی کلی را افزایش می‌دهد و فایرهیتر را از نظر انرژی کارآمدتر می‌کند.

۷. طرفداران ID و FD (طرفدارهای القایی و درافت اجباری)
فن‌های بادکش القایی (ID) و بادکش اجباری (FD) وظیفه کنترل جریان هوا و گازها در بخاری روشن شده را بر عهده دارند. این فن‌ها نقش مهمی در حفظ تعادل مناسب هوا و سوخت، تضمین احتراق کارآمد و کمک به اثربخشی کلی سیستم گرمایش دارند.

۸. پیلوت
یک شعله آزمایشی، با اندازه کوچکتر، به عنوان منبع احتراق برای مشعل های اصلی در هنگام راه اندازی بخاری روشن عمل می کند. این جزء در شروع فرآیند احتراق در مشعل های اصلی، تضمین راه اندازی کنترل شده و قابل اعتماد بسیار مفید است.

۹. منطقه تابشی، شیلد و همرفت
بخاری فعال از مناطق متمایز، یعنی radiant، شیلد، و همرفت تشکیل شده است که هر کدام به روش‌های منحصر به فردی در فرآیند انتقال حرارت نقش دارند. مناطق تابشی گرما را جذب و تابش می‌کنند، مناطق شیلد از اجزای حساس محافظت نموده و مناطق همرفت کارایی کلی انتقال حرارت را افزایش می‌دهند.

۱۰. داکت
مجراهای درون فایرهیتر، گذرگاه‌ها یا کانال‌هایی هستند که گازهای احتراق را از مشعل‌ها به مبدل حرارتی هدایت می‌کنند. آنها نقش مهمی در هدایت جریان گازهای داغ از طریق سیستم دارند و حرکت کارآمد و کنترل شده در واحد گرمایش را تضمین می‌کنند.

۱۱. دمپر
دمپرهای قابل تنظیم صفحات یا دریچه‌های درون فایرهیتر هستند که جریان هوا را کنترل نموده و شدت احتراق را تنظیم می‌کنند. با تنظیم دمپر، اپراتورها می توانند شرایط عملیاتی بهینه را حفظ و فرآیندهای احتراق کارآمد و کنترل شده را تضمین کنند.

۱۲. پشته
پشته (stack) به عنوان ساختار عمودی (دودکش مانند) عمل می‌کند که از طریق آن گازهای احتراق به اتمسفر خارج می‌شوند. این سیستم به طور ایمن محصولات جانبی احتراق را در هوا آزاد و از خطرات زیست محیطی یا ایمنی مرتبط با دفع چنین گازهایی جلوگیری می‌کند.

۱۳. مواد نسوز
مواد نسوز داخل فایرهیتر را می‌پوشانند و مقاومت حرارتی و محافظت از اجزای ساختاری را ارائه می‌دهند. این پوشش در برابر دماهای شدید محافظت می‌کند، از آسیب به ساختار داخلی جلوگیری نموده و عایق را افزایش می دهد، که برای طول عمر و قابلیت اطمینان سیستم گرمایش بسیار مهم است.

۱۴. Louvers/Air Registers
لوورها یا رجیسترهای هوا، منافذ قابل تنظیمی در داخل فایرهیتر هستند که جریان هوا را کنترل می‌کنند. با تنظیم هوای احتراق، این اجزا بازده و انتقال حرارت بهینه را تضمین و به عملکرد کلی سیستم گرمایش کمک می‌کنند.

فایرهیترها در صنعت نفت و گاز بسیار مهم هستند و به عنوان ابزار ضروری برای گرم کردن مواد در فرآیندهای مختلف مانند پالایش و عملیات پتروشیمی عمل می‌کنند. این هیترها انتقال حرارت دقیق و احتراق کارآمد را تضمین می‌کنند. اگر شما یک مهندس نفت هستید، باید پیچیدگی‌های فایرهیتر را درک کنید، زیرا تخصص شما به طور مستقیم بر ایمنی، قابلیت اطمینان و کارایی عملیات در بخش نفت و گاز تاثیر می‌گذارد.