第五章第五部分重沸器的种类和造型.ppt

参考书 题名：炼油设备工艺设计资料 冷换设备工艺计算 作者：石油化学工业部石油化工规划设计院组织, 1979年08月第1版  1.换热器的种类 兵换热器的种类很多，有管壳式、套管式、箱式以换热器的种类很多，有管壳式、套管式、督箱式以及各种板式换热器。 在各种换热器中，适应性最大、使用最广泛的是管壳式换热器。在中等压力(40公 斤／厘米’公称压力)情况下，采用管壳式换热器最为合适。它的传热面积等级较多，选择 的余地最大。特别当流体的流率较大时，若采用其它类型的换热器，就有一定的困难。对 于高压过程，一般可选用U形管换热器。从广义的角度说，它也是管壳式的一种型式。与 此相反，当流体的流率小时，为了获得较高的传热系数，采用管壳 式换热器就不一定适宜，因为它不能保证合理的流速。在此情况下，可以按具体条件选用 套管式或板式换热器。 板式换热器具体积小、设备紧凑、传热效能高、金属耗量少的优 点，但因受结构和垫片性能的限制，所以当压力或温度稍高时，采用板式换热器就很不适 宜了。对于流量小的流体，当压力与温度较低，特别是当介质对碳钢具有腐蚀性，或 者介质的粘度很高时，推荐选用板式换热器；如果流量虽小，但压力或温度较高，则应该 选用套管式换热器。管箱式换热器是一种比较陈旧的型式，水箱冷却器就是其中的一种，它体积大、金屈耗量多、传热效能低。过去由于考虑到当冷却水因故中断时，为了保证装 置安全停车，所以物品的冷却多采用水箱式冷却器。现已被管壳式 冷却器所代替。 热管  2.换热终温的设计 终温选择对经济合理有很大影响。举例 在热流进口温度和冷流出口温度相等的极限情况下，热量利用的效率即换热效率虽然最大，但热强度为最小，需要的传热面积为最大。 决定换热终温时，不希望冷流的出口温度高于热流的出口温度，否则会出现反传热现象。当遇到达种情况时，可采用几个串联的换热器来解决。 为了合理的规定换热终温，可参考下述数据： 2.1 换热终温 （1）热端的温度差不大于20度； （2）冷端的温度差分三种情况考虑： ①两种流体换热时，在一船情况下端点温度差不小于20度； ②两种流体换热时，若热流尚需进一步冷却，冷流尚需进一步加热，温差不小于15度； ③流体用水或其它冷媒冷却时，冷端温度差不小于5度。 如果超出上述数据，应做技术经济比较。 2.2 水冷定换热终温 冷刘水一般走管程，便于清除水垢。 冷却水在管内流速1．5—2．0米／秒之间。如水压有富余，流速还可以适当地再高一些，这样对传热和降低水垢的生成速度都有好处。水的流速最低不低于0．8米／秒。 冷却水的进口水温愈低愈好，但应比另一侧流体中高冰点组分的冰点至少要高5度。 冷却水的出口水温不宜太高，否则会加快水垢的生成。对于经过良好净化过的新鲜水， 出口水温可用到45度或稍高一些，对于净化较差的新鲜水及循环水，建议出口水温不超过 40度。 3. 塔顶冷凝器 冷凝器的型式与流程 4. 重沸器的种类和造型 4.1 内置重沸器 4.2 外置重沸器 4.1 内置（插）式重沸器 内置（插）式再沸器 优点：不需要再沸器的循环系统的配管，釜液无泄漏的问题；小塔径可用蛇管。 缺点：只限再沸器热负荷较小的情况使用，塔内部须装管束支架等；为了抽出管束须设大口径人孔或手孔；在更换再沸器管束时必须停工，而塔外式再拂器可在操作巾更换不必停车。 I)所示。优点是：不需要再沸器的简体和循环系统的配管，釜液无泄 漏的问题；小塔径可用蛇管柬。缺点是：只限再沸器热负荷较小的情况使用，塔内部须装管 束支架；为了油出管束须设人口径人孔戊手孔；在更换再沸器管束时必须停工，而塔外式再 拂器可在操作巾更换不必停车。 4.2 外置重沸器 立式热虹吸式重沸器，由于加热汽化，汽液混合物热虹吸式重沸器，由于加热汽化，汽液混合物的比重显著减小，使重沸器的入口和出口产生静压差，因而不必用泵就可以不断地循环。塔底流体不断被“虹吸”人重沸器，加热汽化后再返回塔内。 卧式再沸器(卧式热虹吸循环型) 优点：传热面积可比立式再沸器大；从再沸器通到塔身的蒸汽管是位于再沸器液面较高处的，所以有效压头增大使得循环量增大。 采用立式热虹吸重沸器时，为使重沸器的操作保持稳定，常态塔内加一挡板如图。 采用立式热虹吸重沸器时，为使重沸器的操作保持稳定，常态塔内加一挡板如图。 优点：由比重差引起自然循环，传热效果好；釜液通过管内容易清洗，釜液在加热区停留时间短；再沸器 与塔釜的配倍短，配管中压力损失小，紧凑；占地面积小，基础简单；塔釜到再沸器之 间可以安装流量计，易调节流量。缺点：不能同时用几个再沸器，因釜液循环难以平均分配，传热面积受限制；为了使釜液具有能循环的压头，须使塔的裙座增高；再 拂器内蒸发放率高时体积膨胀率大，压力损失增