Многие процессы химической технологии осуществляются в трубчатых печах различного назначения и конструктивного оформления. От правильного выбора типа печи, ее расчета и практики эксплуатации зависит рациональная и бесперебойная работа всего предприятия.
Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности оснащены различными трубчатыми печами, предназначенными для огневого нагрева, испарения и перегрева жидких и газообразных сред, а также для проведения высокотемпературных термотехнологических и химических процессов: термического крекинга, висбрекинга, пиролиза, в которых печь выполняет технологические функции реактора. В трубчатых печах тепло сжигаемого топлива передается прокачиваемой через трубный змеевик жидкости или парожидкостной смеси [2,6,12,13].
Трубчатые печи используются при необходимости нагрева среды (обычно 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 их сжигании, но часто устраняются и затруднения, связанные с обезвреживанием этих отходов.
В трубчатых печах технологических установок реализуются термотехнологические, теплотехнические и гидродинамические процессы.
Термотехнологические процессы определяют необходимый тепловой и температурный режимы в печи.
Теплотехнические процессы обеспечивают скоростное протекание термотехнологических процессов и включают получение тепла, теплопередачу, тепловую работу кладки (футеровки).
Гидродинамические процессы существенно влияют на ход технологического процесса, горения топлива, теплопередачу и т.д.
Трубчатые печи отличаются друг от друга по конструктивным и технологическим признакам.