再沸器工藝設(shè)計(jì)

1、文庫專用1再沸器工藝設(shè)計(jì)一一. 再沸器的類型和選擇再沸器的類型和選擇 立式立式 ： 熱虹吸式 強(qiáng)制循環(huán)式 臥式：臥式： 熱虹吸式 強(qiáng)制循環(huán)式 釜式再沸器 內(nèi)置式再沸器文庫專用2立式熱虹吸：立式熱虹吸：循環(huán)推動(dòng)力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差。結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)高。殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)。塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。文庫專用3臥式熱虹吸：臥式熱虹吸：循環(huán)推動(dòng)力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差。占地面積大，傳熱系數(shù)中等，維護(hù)、清理方便。塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。 文庫專用4強(qiáng)制循環(huán)式強(qiáng)制循環(huán)式：適于高粘度、熱敏性物料，固體懸浮液和長顯熱段和低

2、蒸發(fā)比的高阻力系統(tǒng)。文庫專用5釜式再沸器釜式再沸器：可靠性高，維護(hù)、清理方便。傳熱系數(shù)小，殼體容積大，占地面積大，造價(jià)高，易結(jié)垢。文庫專用6內(nèi)置式再沸器：內(nèi)置式再沸器：結(jié)構(gòu)簡單。傳熱面積小，傳熱效果不理想。文庫專用7 釜內(nèi)液位與再沸器上管板平齊管內(nèi)分兩段：LBC顯熱段顯熱段LCD蒸發(fā)段蒸發(fā)段二二 . 立式熱虹立式熱虹吸式再沸器管吸式再沸器管內(nèi)流體的受熱內(nèi)流體的受熱分析分析文庫專用8文庫專用9三三. 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件 流體 管程釜液。蒸發(fā)量、溫度、壓力 殼程加熱蒸汽或熱水。冷凝量（熱水流量）、 溫度、壓力 物性參數(shù)確定 蒸汽壓曲線斜率的確定四四.設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 估算傳熱面積，進(jìn)行再沸器的工藝結(jié)

3、構(gòu)設(shè)計(jì) 假設(shè)再沸器的出口氣含率，核算熱流量 計(jì)算釜液循環(huán)過程的推動(dòng)力和流動(dòng)阻力，核算出口氣含率文庫專用10估算設(shè)備尺寸估算設(shè)備尺寸1.計(jì)算傳熱速率計(jì)算傳熱速率（不計(jì)熱損） )(12ttCpmVVQccccbbR2. 計(jì)算傳熱溫差計(jì)算傳熱溫差bmtTtbbbdbbbdmtTtTtTtTtln)()(T:殼程水蒸氣冷凝溫度Td:混合蒸汽露點(diǎn)Tb:混合蒸汽泡點(diǎn) t:釜液泡點(diǎn)：物流相變熱，kJ/kg,V:相變質(zhì)量流量，kg/s,b-boiling, c-condensation文庫專用113. 假定傳熱系數(shù)假定傳熱系數(shù)K 查表3-15（p.91） 有機(jī)液體-水蒸汽 570-1140 W/（m2K）mR

4、tKQA4. 估算傳熱面積估算傳熱面積5. 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 選定傳熱管規(guī)格、單程管長、管子排列方式 計(jì)算管數(shù)，殼徑，接管尺寸文庫專用12管規(guī)格：383、 382.5、252.5 252、 192 參見p61表3-2 管長L：2000、3000、4500、6000mm 計(jì)算管數(shù)：LdANT00)32() 1(dbtDSTNb1 . 1 殼徑DS： 正三角形排列： L/DS應(yīng)合理約46，不合理時(shí)要調(diào)整 卷制殼體內(nèi)徑以400mm為基數(shù)，以100mm為進(jìn)檔級(jí)。 接管尺寸，參照p92頁表3-16文庫專用13五、傳熱能力核算五、傳熱能力核算1.顯熱段傳熱系數(shù)計(jì)算KL (1) 設(shè)傳熱管出口處氣含率

5、xe （25%），計(jì)算循環(huán)量 ebtxDW 0sWG TiNds204Db:釜液蒸發(fā)質(zhì)量流量，kg/sWt:釜液循環(huán)質(zhì)量流量，kg/sS0:管內(nèi)流通截面積，m2di:傳熱管內(nèi)徑，mNT:傳熱管數(shù)（2） 計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù)i文庫專用14Re 104, 0.6Pr50nriiiPd8 . 0Re023. 0biGdRebbPbrCP管內(nèi)Re和Pr數(shù)：)/(K)kJ/(kg :KmWCsPapbb：管內(nèi)流體熱導(dǎo)率，管內(nèi)流體比定壓熱容，管內(nèi)流體粘度，文庫專用15(3)殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計(jì)算OcrQm 3/188. 1eoRaM4Re TNdmM021004M適用于：m:蒸汽冷凝液質(zhì)量流量，kg/

6、sQ:冷凝熱流量，Wc:蒸汽冷凝熱，kJ/kg文庫專用16(4) 計(jì)算顯熱段傳熱系數(shù)KL000011OmwiiiiLRddRddRddK污垢熱阻R- p74,表3-9文庫專用172. 2. 蒸發(fā)段傳熱系數(shù)蒸發(fā)段傳熱系數(shù)KE計(jì)算計(jì)算 設(shè)計(jì)思路：xe25% 控制在第二區(qū)：飽和泡核沸騰和兩相對(duì)流傳熱nbtPVa雙機(jī)理模型雙機(jī)理模型：同時(shí)考慮兩相對(duì)流傳熱機(jī)理和飽和泡核沸騰傳熱機(jī)理。 v ：管內(nèi)沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)t p: 兩相對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) P94-95n b: 泡核沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) a: 泡核沸騰壓抑因數(shù)文庫專用18tLPwLmLTissBCWCtKNdptptLL3 3. .顯熱段及蒸發(fā)段長度 斜率

7、：沸騰物系蒸汽壓曲線spt根據(jù)飽和蒸汽壓和溫度關(guān)系計(jì)算文庫專用195.5.面積裕度核算 30%，若不合適要進(jìn)行調(diào)整mCRCtKQA%100AAAHCP4.4.計(jì)算平均傳熱系數(shù)KCLLKLKKCDEBCLC文庫專用20六、循環(huán)流量的校核六、循環(huán)流量的校核（1）計(jì)算循環(huán)推動(dòng)力PD 液體氣化后產(chǎn)生密度差為推動(dòng)力（p.97-98）glLpttpbCD)(PDmlmkgmkgmkgmLPatptpbCD,/,/,/,:P333D管入塔口間高度：再沸器上部管板到接均密度：傳熱管出口處兩相平：蒸發(fā)段兩相平均密度：釜液密度：蒸發(fā)段高度循環(huán)推動(dòng)力，L 的參考值 見P98， 表3-19文庫專用21LbLVtpRR

8、)1 (5 . 02) 121(ttttttLXXXR蒸發(fā)段兩相流平均密度以出口氣含率的1/3計(jì)算。管程出口管內(nèi)兩相流密度以出口氣含率計(jì)算。1 . 05 . 09 . 0)/()/(/ )1(VbbVttxxX3exx exx 文庫專用22（2 2）循環(huán)阻力）循環(huán)阻力Pf Pf=P1 + P2 + P3 + P4 + P5 管程進(jìn)出口阻力P1 傳熱管顯熱段阻力P2 傳熱管蒸發(fā)段阻力P3 管內(nèi)動(dòng)能變化產(chǎn)生阻力P4 管程出口段阻力P5 文庫專用23 管程進(jìn)出口阻力P1 biiiGDLP22138. 07543. 001227. 0ieiR)1914. 0254. 0/(3426. 0)0254.

9、0/(2iiiDDL2785. 0iiDWG biGDReLi：進(jìn)口管長度和當(dāng)量長度之和，mDi ：進(jìn)口管內(nèi)徑， mG：釜液在進(jìn)口管內(nèi)質(zhì)量流速，kg/m2s文庫專用24傳熱管顯熱段阻力P2 biBCGdLP22238. 07543. 001227. 0eRTiiNdWG2785. 0biGdReLBC：顯熱管長度，mdi：傳熱管內(nèi)徑， mG：釜液在傳熱管質(zhì)量流速，kg/m2s文庫專用25傳熱管蒸發(fā)段阻力P3分別計(jì)算傳熱管蒸發(fā)段氣液兩相流動(dòng)阻力，再以一定方式相加。VViCDVVGdLP22338. 07543. 001227. 0VeVRxGGVVViGdRe汽相阻力LCD：蒸發(fā)段長度，mx:

10、該段平均氣含率。文庫專用26bLiCDLLGdLP22338. 07543. 001227. 0LeLRxGGVVViGdRe41/4L1/4V3 )P PP33(液相阻力:蒸發(fā)段阻力蒸發(fā)段阻力P P3 3: :文庫專用27管內(nèi)動(dòng)量變化產(chǎn)生阻力P4bMGP/241)1 ()1 (22LeVbLeRxRxMM：動(dòng)量變化引起的阻力系數(shù)文庫專用28管程出口段阻力P5VViVVGdLP22538. 07543. 001227. 0VeVRxGGVVViGdRe汽相阻力2785. 0otDWG 文庫專用29bLiLLGdLP22538. 07543. 001227. 0LeLRxGGVVViGdRe41/4L1/4V5 )P PP55(液相阻力管程出口段阻力P5文庫專用30