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技術資料

再沸器(重沸器)的分類和工作原理

時間:2022-05-16 13:34:35 作者:榴莲视频下载链接 點擊:

再沸器(重沸器),也被稱之為重沸器,顧名思義是使液體再一次汽化。它的結構與冷凝器差不多,不過一種是用來降溫,而再沸器是用來升溫汽化。

1.立式熱虹吸再沸器

2.臥式熱虹吸再沸器

3.強製循環式再沸器

4.釜式再沸器

5.內置式再沸器

再沸器多與分餾塔合用:再沸器是一個能夠交換熱量,同時有汽化空間的一種特殊換熱器。在再沸器中的物料液位和分餾塔液位在同一高度。從塔底線提供液相進入到再沸器中。通常在再沸器中有25-30%的液相被汽化。被汽化的兩相流被送回到分餾塔中,返回塔中的氣相組分向上通過塔盤,而液相組分掉回到塔底。


物料在重沸器受熱膨脹甚至汽化,密度變小,從而離開汽化空間,順利返回到塔裏,返回塔中的氣液兩相,氣相向上通過塔盤,而液相會掉落到塔底。由於靜壓差的作用,塔底將會不斷補充被蒸發掉的那部分液位。


通常將再沸器大體上分為交叉流和軸向流兩種類型。在交叉流型中,沸騰過程全部發生在殼程,如釜式再沸器、內置式再沸器和水平熱虹吸再沸器;在軸向流型中,沸騰流體沿軸向流動,最常用的型式為立式熱虹吸再沸器。當循環量不夠時,抑或自流循環不行時,兩者均可借泵的作用而增加循環量及流體的提升高度和克服管網阻力的能動力,從而完成和實現工藝過程的要求,達到預期的工藝目標。現介紹一下外循環式再沸器的各種型式。


其結構主要由上室和下室並用法蘭與中部的列管式加熱段(內裝折流板)相連接而組成,此係管殼式再沸器。通常應根據物料的性質不同及是否具有腐蝕性(強、弱)選擇不同的材質如A3、304、316L等的板、管而製成。為了調節再沸器冷凝液的排出量,還裝有玻璃液位計,並裝有壓力表以控製器內壓力。根據需要也可配置器中、器頂視鏡,這樣可使操作人員一目了然便於調節。

再沸器的分類和工作原理(圖1)

釜式再沸器


釜式再沸器具有擴大的殼體,並且在殼體中進行汽 - 液分離過程。 液麵由垂直擋板保持,以確保束完全浸沒在液體中。 該束通常是U形管結構,具有兩個管道或具有多個管道的浮頭結構。


水動力對釜式再沸器影響不大,因此其性能相對可靠,特別是在高真空條件下,其性能更好。 通過增加管間距,可以獲得高熱通量,在溫差小的條件下可以獲得良好的操作條件。 水壺再沸器的缺點是它易於結垢。 它通常是最容易擴展的再沸器類型。 另外,外殼更大,成本更高。 釜式再沸器的最佳應用是低壓,沸點範圍窄,溫差小或大的清潔液。 對於臨界壓力的條件,雖然殼體較大且成本較高,但其性能相對可靠。

再沸器的分類和工作原理(圖2)

立式管側熱虹吸再沸器


立式管側熱虹吸再沸器沸騰過程發生在管程,加熱介質在殼程,兩相流混合物以較高的流速由排出管流向塔內。要求排出口的流通截麵至少應與管束總的過流麵積一樣大。排除管既可由沿軸向的大直徑彎管和塔連接,也可采用側麵開口與塔連接。流動循環的驅動壓頭由塔內液池的液麵高度提供。塔內的液麵和再沸器的上管板在一個水平麵上。其優點為循環速度快,不僅傳熱膜係數高於水平式,而且有很好的防垢作用。缺點是垂直管不易拆卸、清洗及維修。其最佳適用條件為純組分、中等壓力、溫差、熱流及易結垢的場合。這是一種較為常用的型式之一。



垂直殼側熱虹吸再沸器


垂直殼側熱虹吸再沸器沸騰過程發生在殼程。殼側裝有折流板,以使流體縱向流動。適用於特殊場合,如加熱流體有腐蝕性,因而要求特殊的金屬材料,這時加熱介質走管程較為合適。其最大的問題是由於氣態的積聚而造成局部過熱,從而造成上部管板出現故障。


垂直殼側熱虹吸再沸器


強製流動水平式再沸器


沸騰過程在管內進行,流體循環的動力由高容量泵提供。 通常,確保蒸發率小於1%,並且在通過出口管道的閥門後,流體將完全閃蒸。強製流動水平式再沸器的最佳應用是嚴重的結垢和高粘度流體。在流體保持高流速和極低蒸發速率的條件下,可以大大降低結垢速率。但是,有效流量需要5-6 ms,因此泵的成本和能耗非常高。


強製流動水平式再沸器


外循環式惰氣蒸餾再沸器


在垂直管內流動沸騰係統中引入惰性氣體,可使傳熱顯著增強,從而開發了“載氣蒸發”技術。這種載氣蒸發方法顯然也可用於惰氣蒸餾的再沸器,使傳熱得到強化。圖5-8是外循環式惰氣蒸餾再沸器的運轉示意圖。流體從蒸餾塔底進入再沸器的加熱管,惰氣也從加熱管底部引入。引入惰氣能使傳熱顯著增強,這是由於在惰氣氣泡與沸騰液體接觸的最初時刻,氣液界麵上液體迅速汽化,從臨近液體取出汽化潛熱。使氣液界麵上的液體溫度降低形成一個“界麵汽化阱”。

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