釜式重沸器以及管束几何形状的影响

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釜式再沸器再沸器是蒸馏塔底或侧线的热交换器，用来汽化一部分液相产物返回塔内作气相回流，使塔内汽液两相间的接触传质得以进行，同时提供蒸馏过程所需的热量，又称重沸器。设计再沸器时，必须同蒸馏塔的操作特点和结构联系起来。釜式重沸器的管束可以为浮头式、U形管式和固定管板式，所以它具有浮头式、U形管换热器的特点。在结构上与其他换热器不同之处在于壳体上部设置一个蒸发空间，蒸发空间的大小由产气量和所要求的蒸气品质所决定。产气量大、蒸汽品质要求高者蒸发空间大，否则可以小些。釜式重沸器属于池内沸腾过程，亦称大容积沸腾，加热面沉浸于液体中，生成的气泡脱离加热面后自由浮生，液体的运动是由气泡扰动和自然对流引起的，不存在液体的平均宏观流动。管束几何形状的影响：管束的几何尺寸中对maxq影响主要的是管子数和管间距，maxq与管间距成正比、与管子数的平方根成反比。当确定了换热管直径和管间距后，增加管子数(即加大直径)会使临界热通量和临界温差降低。表面粗糙度的影响表面状况对泡核沸腾传热系数有很大影响，见表面加工出大量固定的汽化核心可以保持长期稳定的高效沸腾传热，目前工业上多使用多孔表面和T型管。数据选择参考a、获取有关物料的物性数据和所需要的参数;b、根据蒸发量求取再沸器的热负荷Q;c、选定加热介质或根据给定的加热介质计算总的传热温差△T(热流体和冷流体的温差);d、根据经验假设总传热系数值0H，由己知的热负荷、总温差计算所需传热面积0A，选择标准再沸器管束尺寸或自行设计管束尺寸:e、按所选换热器的几何参数计算出管内流体的给热系数ih,并折算为以外表面积为基准的给热系数H(t)，将壁厚热阻、污垢热阻也按外表面积折算为R(w)和R(f)，计算H(twf);1/h(twf)=1/h(t)+r(w)+r(f)均为按外部面积折算后的值。f、计算△T(twf)，然后计算△T(b)与临界沸腾温度相比确定沸腾状态:△T(twf)=Q/[A.h(twf)]A为选定设备的实际换热面积△T(b)=△T-△T(twf)△T(twf)表示热流体至管外污垢表面的温差，△T(b)表示管外污垢表面与沸腾侧的温差，若沸腾状态为膜状沸腾一般要重新计算，最好保持在泡核沸腾状态:g、计算沸腾侧给热系数，进一步计算总传热系数H，比较H和初始假设的OH，若相等或H略大说明所选设备合适，若相差较大应重新选择设备重复上述计算直到满意为止;h、校核热流强度，若超过热流强度需要重新核算:计算过程中的热流强度是考虑了污垢热阻的，新设备刚开工时是清洁表面热流强度可能要大很多，因此要同时校核清洁表面条件下的热流强度并在设计中予以说明。i、确定壳体直径及局部尺寸

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