沸腾传热做战是化工通过中罕用的一种做战,在化工通过中,装于蒸馏塔底部用于汽化塔底产品的换热器时常称之为再沸器(也称之为重沸器)。大普遍的再沸器为管壳式换热器。依照现实临盆中不同的须要,沸腾通过既能够产生在壳程,也能够产生在管程。加热介质时常是蒸汽,也可所以载热的流体、气体等。
再沸器（也称重沸器）顾名思义是使液体再一次汽化。它的组织与冷凝器差未几，不过一种是用来降温，而再沸器是用来升温汽化。
再沸器多与分馏塔合用：再沸器是一个能够换取热量，同时有汽化空间的一种特别换热器。在再沸器中的物料液位和分馏塔液位在统一高度。从塔底线供应液相投入到再沸器中。时常在再沸器中有25-30%的液相被汽化。被汽化的两相流被送回到分馏塔中，返回塔中的气相组分进取通过塔盘，而液相组分掉回到塔底。
物料在重沸器受热膨胀以至汽化，密度变小，进而离开汽化空间，告成返回到塔里，返回塔中的气液两相，气相进取通过塔盘，而液相会掉落到塔底。由于静压差的效用，塔底将会不停增添被挥发掉的那部份液位。
再沸器的表率剖析再沸器可分为交错流和轴向流两种表率。在交错流表率中,沸腾通过全数产生在壳程,罕用的大局有釜式再沸器、内置式再沸器和程度热虹吸再沸器。在轴向流表率中,沸腾流体沿轴向起伏,最罕用的大局为立式热虹吸再沸器。
当热虹吸再沸器的轮回量不敷时,则应用泵来增添轮回量,这时,称之为逼迫起伏再沸器。逼迫起伏再沸器既可觉得立式组织,也可觉得程度组织。时常,立式热虹吸再沸器和逼迫起伏再沸器的沸腾通过均产生在管程,但在特别的运用时势,沸腾通过也可产生在壳程。上面就各样表率再沸器的优弱点及运用做一较详细的剖析。
1、釜式再沸器釜式再沸器有一个张大的壳体,汽液离开通过在壳体中停止。液面通过一个笔直的挡板来保持,以保证管教统统淹没在液体中。管教时常为两管程的U形管组织,也可觉得多管程的浮头式组织。
图1釜式再沸器
水动力对釜式再沸器的影响很小,于是,其功用相对靠得住,稀奇在高真空前提下,其功用更好。通过增添管间节距,可得到很高的热流密度,在小温差的前提下,可得到优秀的运转处境。釜式再沸器的弱点是轻易结垢,时常为整个表率再沸器中最轻易结垢的一类,其余,壳体较大,造价较高。釜式再沸器的最好运用时势是低压、窄沸点范畴以及小温差或大温差前提下的皎洁流体。对于近临界压力的前提,纵然壳体较大,造价高,但功用较为靠得住。
2、塔内置式再沸器如图2所示,塔内置式再沸器的特征是管教直接插入蒸馏塔的塔底液池中。其余同釜式再沸器相同,其长处亦和釜式再沸器不异,受水力的影响很小。由于省去了壳体及联接收路等,于是内置式再沸器是整个表率再沸器中造价最低的一种。除了没有壳体外,内置式再沸器的弱点和釜式再沸器相同,其余,其传热面也很有限。其运用时势近似于釜式再沸器。
图2塔内置式再沸器
3、程度热虹吸再沸器如图3所示,进料是从塔上面降管引入再沸器,液体在壳程沸腾产生汽化,产生密度较小的汽液搀和物,由于进料管和排出管中液体的密度差,产生静压差,成为流体果然轮回的鞭策力。加热介质在管内起伏,管程可觉得单过程,也可觉得多过程。其长处是有较高的轮回率,于是有较高的流速和较低的出口干度,进而避免了高沸点组分的积累和升高结束垢的速度。由于管教为程度方位安排,且起伏面积易于把持,于是须要的静压头较低。其弱点是壳程结垢后很难荡涤。由于折流板及撑持板的影响,在高热流前提下,可产生部分的干枯景象。对于大型热虹吸再沸器,为了使起伏散布平均,需设多个管口和联接收件,这一定增添了再沸器的造价。
图3程度热虹吸再沸器
对于宽沸点范畴的流体,应设程度折流板,以避免轻组分在入口处闪蒸及重组分在出口处浓缩。为了避免起伏壅塞和起伏不安稳,应对最大热流密度加以束缚。该型再沸器合用于中等压力、中等温差及低静压头的时势。
4、立式管侧热虹吸再沸器如图4所示,沸腾通过产生在管程,加热介质在壳程,两相流搀和物以较高的流速由排
出管流向塔内。排出管口的通畅截面最少应与管教总的过流面积相同大,排出管的压降应小于总压降的30%。排出管既可由沿轴向的大直径弯管和塔联接,也可采纳侧面启齿和塔联接。实验讲明,出口管的组织对再沸器的功用影响很小,但出口管的最小过流面积对再沸器的功用影响很大。起伏轮回的启动压头由塔内液池的液面高度供应。时常,塔内的液面和再沸器的上管板在一个程度面上。对于真空前提,塔内液面高度可为管教长度的—倍,如许可淘汰再沸器中液体的过冷长度。为消除在低压头和高热流前提下产生的起伏不安稳性,应在供液管路上装配一个阀门或孔板。对于碳氢化合物,最好的出口干度应在—的范畴,而对于水和水溶液,出口干度应在—范畴。管径和管长的取舍应保证有充沛的轮回量及避免产生干枯。
图4立式管侧热虹吸再沸器
立式热虹吸的轮回速度高,不单传热膜系数高于程度式,况且有很好的防垢效用,稀奇合用于高分子材料。其弱点是笔直管不易拆卸、荡涤及修理。其余,塔底液面高度大抵与再沸器上部管板在统一程度面上,这就提升了塔底的标高,使造价增大。立式热虹吸再沸器对操纵前提请求高,对于高真空和高压力(近临界压力)及高粘度的宽沸点的前提,计算的难度很大,在这类前提下,最好用釜式再沸器。由较高的静压头引发的内涵的高沸点处境,在低热流前提下,大概涌现轮回量不够的景象,于是,该类再沸器不合用于小温差的环境。其最好合用前提为纯组分、中等压力、中等温差、中等热流及易结垢的时势。
5、笔直壳侧热虹吸再沸器如图5所示,沸腾通过产生在壳侧。壳侧装有折流板,以使流体纵向起伏。笔直壳侧再沸器合用于特别的时势,在这类时势下,将加热介质放在壳侧是不符合的。比如,对于废热汽锅,由于加热流体的腐化性,于是要用特别的金属材料,这时加热介质走管程较为符合。
图5笔直壳侧热虹吸再沸器
该类再沸器的计算,应使沸腾侧的起伏平均散布,以避免死区的涌现及避免汽态和高沸点组分的积累。但是,这方面的计算材料很少。现场实验讲明,最大的题目是由于汽态的积累而产生部分过热,进而产生上部管板涌现障碍,于是,计算时应使两相搀和物以平均的高流速流执掌板。该表率再沸器的最好运用时势为中等压力、中等温差前提下的纯组分的挥发,且加热介质一定放在管内侧。
6、逼迫起伏再沸器
沸腾通过产生在管内侧,流体轮回的动力由高容量泵供应。时常,保证挥发率小于1%,而流体通过出口管处的阀门后将统统闪蒸。逼迫起伏再沸器的最好运用时势为严峻结垢和极高粘性的流体。在流体保持很高的流速和稀奇低的挥发率的前提下,能够使结垢的速度大大减小,但是这就请求灵验流速在5—6ms,于是泵的造价和动力的耗费都很高。
7、立式热虹吸再沸器▲轮回鞭策力：釜液和换热器传热管气液搀和物的密度差。
▲组织紧凑、占大地积小、传热系数高。
▲壳程不能板滞荡涤，不恰当高粘度、或脏的传热介质。
▲塔釜供应气液离开空间平静冲区。
8、卧式热虹吸再沸器▲轮回鞭策力：釜液和换热器传热管气液搀和物的密度差。
▲占大地积大，传热系数中等，维持、清算便利。
▲塔釜供应气液离开空间平静冲区。
9、逼迫轮回式再沸器▲适于高粘度、热敏性物料，固体悬浮液和长显热段和低挥发比的高阻力系统。
10、釜式再沸器▲靠得住性高，
维持、清算便利。
▲传热系数小，壳体容积大，占大地积大，造价高，易结垢。
11、内置式再沸器
▲组织简朴。传热面积小，传热成果不睬想。
这边是化工，感谢你的浏览！
化工