化工过程中的再沸器.pdfVIP

《化工装备技术》第18 卷　 第 6 期　 1997 年 3 化工过程中的再沸器 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室　　程立新　陈听宽 　　　介绍了各类再沸器的结构特点, 详细分析了各种再沸器的优缺点及其适用的场 　　　合, 对再沸器的设计作了简介, 对再沸器的研究动向和技术改造进行了讨论。 　　　关键词　再沸器　沸腾传热　结构特点 轴向流动, 最常用的形式为立式热虹吸再沸器。 1　概况 当热虹吸再沸器的循环量不够时, 则使用泵来 　　沸腾传热设备是化工过程中常用的一种设 增加循环量, 这时, 称之为强制流动再沸器。强 备, 在化工过程中, 装于蒸馏塔底部用于汽化 制流动再沸器既可以为立式结构, 也可以为水 塔底产物的换热器通常称之为再沸器 (也称之 平结构。通常, 立式热虹吸再沸器和强制流动 ) 再沸器的沸腾过程均发生在管程, 但在特殊的 为重沸器 。大多数的再沸器为管壳式换热器。 根据实际生产中不同的需要, 沸腾过程既可以 应用场合, 沸腾过程也可发生在壳程。下面就 发生在壳程, 也可以发生在管程。加热介质通 各种类型再沸器的优缺点及应用作一较详细的 常是蒸汽, 也可以是载热的流体、气体等。由 分析。 于沸腾传热系数是换热温差的强函数, 因此, 再 　　2 1　釜式再沸器 沸器的蒸发率受换热温差的影响很大。 如图 1 所示, 釜式再沸器有一个扩大的壳 在有充分的换热温差的条件下, 通过调节 体, 汽液分离过程在壳体中进行。液面通过一 温差的大小, 便很容易获得所需要的蒸发量, 在 个垂直的挡板来维持, 以保证管束完全浸没在 这种情况下, 再沸器的近似设计将不会产生什 液体中。管束通常为两管程的U 形管结构, 也 么问题。然而, 为了有效地利用能源, 要求再 可以为多管程的浮头式结构。 沸器能在较小的温差条件下和稳定的加热介质 的操作条件下工作, 因此, 对再沸器良好的选 择就显得十分必要, 这包括精确地确定传热面 积, 较好地分析和预测再沸器的性能等。此外, 即使在足够大的换热温差条件下, 再沸器的性 能也总要受到临界热负荷(CH F ) 的限制。因 此, 为了更有效地利用能源, 对再沸器的性能 分析和研究方向的讨论是非常有意义的。 2　再沸器的类型及性能分析 　　再沸器可分为交叉流和轴向流两种类型。 图 1　釜式再沸器 在交叉流类型中, 沸腾过程全部发生在壳程, 常 用的形式有釜式再沸器、内置式再沸器和水平 　　水动力对釜式再沸器的影响很小, 因此, 其 热虹吸再沸器。在轴向流类型中, 沸腾流体沿 性能相对可靠, 特别在高真空条件下, 其性能 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 4 化工过程中的再沸器 更好。通过增加管间节距, 可获得很高的热流 率。由于管束为水平方向布置, 且流动面积易 密