Печей
Основными показателями, характеризующими их работу, являются:
1. Полезная тепловая нагрузка.
2. Теплонапряженность поверхности нагрева и теплонапряженность топочного пространства.
3. КПД.
1) Важнейшей характеристикой печи является полезная тепловая нагрузка, т.е. количества тепла, воспринимаемого сырьем в печи. На НПЗ эксплуатируются печи с полезной тепловой нагрузкой от 10 до 20 МВт. На новых высокопроизводительных установках нагрузка составляет 50-80 МВт.
2) Важным показателем является теплонапряженность поверхности нагрева или плотность теплового потока, т. е количество тепла, переданного через 1 
поверхности нагрева в единицу времени 
.
Величина тепловой напряженности поверхности нагрева характеризует, насколько эффективно передается тепло через поверхность нагрева всей печи или отдельных ее частей.
Чем выше средняя теплонапряженность поверхности нагрева всей печи, тем меньше требуемые размеры печи при заданной полезной тепловой нагрузке и, следовательно, меньше затраты на ее сооружение. Однако чрезмерное повышение теплонапряженности может привести к прогару труб.
Тепловая напряженность топочного пространства характеризует количество тепла, выделяемого при сгорании топлива в единицу времени в единице объема топки 
. Она характеризует эффективность использования топочного пространства и обычно составляет 
.
3) Коэффициент полезного действия трубчатой печи – величина, характеризующая полезно используемую часть тепла, выделяемую при сгорании топлива (%).
КПД главным образом зависит от коэффициента избытка воздуха, температуры отходящих топочных газов, а также от степени тепловойизоляции трубчатой печи. Снижение коэффициента избытка воздуха, также как и понижение температуры отходящих дымовых газов, способствует повышению КПД печи. Для старых трубчатых печей КПД находиться в пределах от 0,65 до 0,85, для новых – не менее 90 %.
Тепловой баланс.
Тепловой баланс составляется применительно к некоторому отрезку времени, например, к 1 часу или ко времени, в течение которого сжигается 1 кг топлива.
Приход тепла: рассмотрим приходные статьи баланса трубчатой печи при сжигании 1 кг топлива (
)
1. Основное тепло, вносимое в печь, выделяется при сгорании топлива – рабочая теплотворная способность топлива 
2. Явное (физическое тепло) топлива, равное произведению теплоемкости 
на его температуру, т. е 
3. Тепло, вносимое в топку с воздухом: 
где 
- коэффициент избытка воздуха, 
- теоретический расход воздуха на сжигание 1 кг топлива
4. Тепло форсуночного пара: 
где 
- расход форсуночного пара (
)
Суммируя, получаем:
Если отсутствует воздухоподогреватель, то
Расход тепла:
1. Тепло, полезно воспринятое в печи сырьем 
2. Тепло, теряемое с уходящими из печи дымовыми газами 
3. Тепло, теряемое в окружающую среду 
Суммируя, получаем:
Или 
Откуда: 
Разделив обе части уравнения на , с учетом, что
обычно составляет 3 – 5%
как говорилось ранее, зависит от коэффициента избытка воздуха
в отходящих газах и их температуры
берется в пределах от 0,02 до 0,10
t отходящих газов выбирается на основе технико-экономических расчетов. Обычно 
принимают на 100 – 150 
выше температуры сырья, поступающего в конвекционную часть печи.
Зная количества тепла, сообщаемое печи, 
и коэффициент полезного действия 
, можно определить расход топлива:
Расчет радиантной поверхности.
Важнейшей частью расчета трубчатой печи является определение размеров радиантной поверхности количества поглощаемого тепла.
Теплообмен, происходящий в топочной камере, сложен, что обуславливает и сложность расчета.
В настоящее время нет единого общепринятого метода расчета. Существующие методы расчета можно разбить на эмпирические и аналитические.
Эмпирические методы, основанные на обобщении экспериментальных данных, применимы только для строго определенных условий и в настоящее время используются редко.
Аналитические методы расчета отличаются сложностью, но их можно применять в более широких пределах. Наибольшее распространение получил аналитический метод расчета, разработанный профессором Н.И. Белоконь (метод расчета прямой отдачи).
Расчет конвекционной поверхности.
Поверхность конвекционных труб определяется по формуле 
где 
- количества тепла, воспринимаемое конвекционными трубами, 
- средняя разность температур (температурный напор) дымовых газов и нагреваемого сырья, 
- коэффициент теплопередачи.
- суммарное количество тепла, сообщаемое в печи
- количества тепла, поглощенное радиантными трубами
Наибольшую трудоемкость представляет определение коэффициента теплопередачи
При небольшой толщине стенки труб и высоком коэффициенте теплоотдачи от труб к топливу 
Коэффициент , следует рассматривать как сумму трех величин: коэффициент теплоотдачи конвекцией 
, излучения трехатомных газов 
и излучения от стенок кладки. Последняя величина при расчете учитывается введением множителя 1,1
Приближенно может быть рассчитан по эмпирическому уравнению Нельсона:
Для шахматного расположения труб рекомендуется следующее уравнение:
где 
- коэффициент зависящий от физических свойств топочных газов (из справочника), 
- массовая скорость газов, 
, 
– диаметр труб