Краткое изложение знаний о ребойлерах!

Thread Content

Краткое изложение знаний о ребойлерах! 12 видов ребойлеров Ребойлер (его еще называют ребойлером), как следует из названия, представляет собой устройство, повторно испаряющее жидкость. Его структура аналогична конструкции конденсатора, но конденсатор используется для охлаждения, а ребойлер — для нагрева и испарения. Ребойлеры можно разделить на два типа: с поперечным потоком и с осевым потоком. В типах с поперечным потоком весь процесс кипения происходит на стороне корпуса. Обычно используемые формы включают ребойлеры для котлов, встроенные ребойлеры и горизонтальные термосифонные ребойлеры. В типе с осевым потоком кипящая жидкость течет в осевом направлении, и наиболее распространенной формой является вертикальный термосифонный ребойлер. 1. Ребойлер котлового типа Ребойлер котлового типа имеет увеличенную оболочку, в которой осуществляется процесс разделения пара и жидкости. Уровень жидкости поддерживается вертикальной перегородкой, обеспечивающей полное погружение пучка труб в жидкость. Пучок труб обычно представляет собой двухходовую U-образную трубчатую конструкцию или может также представлять собой многопроходную конструкцию с плавающей головкой. Преимущества ребойлера для чайника: Влияние гидродинамической силы на ребойлер котла очень мало, поэтому его работа относительно надежна, особенно в условиях высокого вакуума, его производительность лучше. За счет увеличения шага между трубками можно получить высокую плотность теплового потока и хорошие условия эксплуатации при небольших перепадах температур. недостаток: Ребойлеры для чайников склонны к образованию накипи и обычно являются наиболее склонными к образованию накипи среди всех типов ребойлеров. Кроме того, корпус крупнее и стоимость выше. Лучшее применение ребойлеров для котлов — чистые жидкости при низком давлении, узком диапазоне температур кипения и небольших или больших перепадах температур. Для условий, близких к критическому давлению, хотя корпус больше и стоимость высока, производительность относительно надежна. 2. Ребойлер, встроенный в башню. Особенностью ребойлера, встроенного в башню, является то, что пучок труб вставляется непосредственно в нижний резервуар с жидкостью дистилляционной колонны. преимущество: Как и ребойлер чайника, на него мало влияет гидравлическое давление. Поскольку корпус и соединительные патрубки отсутствуют, встроенный ребойлер имеет самую низкую стоимость среди всех типов ребойлеров. недостаток: Помимо отсутствия корпуса, встроенный ребойлер имеет те же недостатки, что и ребойлер чайника. Кроме того, его поверхность теплопередачи также очень ограничена. Его применение аналогично ребойлеру чайника. 　　Встроенный ребойлер в башне 3. Горизонтальный термосифонный ребойлер. Питание горизонтального термосифонного ребойлера подается в ребойлер из сливного стакана в нижней части башни. Жидкость кипит и испаряется со стороны оболочки, образуя парожидкостную смесь меньшей плотности. Из-за разницы плотностей жидкости в подающей и нагнетательной трубе создается статическая разница давлений, которая становится движущей силой естественной циркуляции жидкости. Теплоноситель течет в трубе, и проход трубы может быть однопроцессным или многопроцессным. преимущество: Он имеет более высокую скорость циркуляции, что приводит к более высокой скорости потока и меньшей сухости на выходе, что предотвращает накопление высококипящих компонентов и снижает скорость образования накипи. Поскольку пучок труб расположен в горизонтальном направлении и площадь потока легко контролировать, требуемый статический напор низкий. недостаток: Трудно очистить сторону скорлупы после того, как на ней образовалась накипь. Из-за влияния перегородок и опорных пластин в условиях сильного теплового потока может произойти локальное высыхание. Для больших термосифонных ребойлеров для достижения равномерного распределения потока требуются многочисленные отверстия для труб и соединительные патрубки, что неизбежно увеличивает стоимость ребойлера. 　Горизонтальные термосифонные ребойлеры должны быть оборудованы горизонтальными перегородками для жидкостей с широким диапазоном температур кипения, чтобы предотвратить вспыхивание легких компонентов на входе и концентрацию тяжелых компонентов на выходе. Чтобы предотвратить затруднение потока и его нестабильность, следует ограничить максимальную плотность теплового потока. Этот тип ребойлера подходит для применений со средним давлением, средней разницей температур и низким статическим напором. 4. Вертикальный термосифонный ребойлер со стороны трубы. Вертикальный термосифонный ребойлер со стороны трубы. Процесс кипения происходит на стороне трубы, теплоноситель находится на стороне корпуса, а двухфазная потоковая смесь течет из нагнетательной трубы в башню с высокой скоростью. Проходное сечение отверстия нагнетательного трубопровода должно быть не менее общей площади проходного сечения пучка труб, а перепад давления напорного трубопровода должен составлять менее 30 % от общего перепада давления. Выпускная труба может быть соединена с башней изогнутой трубой большого диаметра в осевом направлении или соединена с башней посредством бокового отверстия. Испытания показывают, что конструкция выпускной трубы мало влияет на производительность ребойлера, однако минимальное проходное сечение выпускной трубы оказывает большое влияние на производительность ребойлера. Напор рабочего давления в цикле потока обеспечивается высотой уровня жидкости в резервуаре с жидкостью в башне. Обычно уровень жидкости в башне и верхней трубной решетке ребойлера находятся на одном уровне. 　Преимущества вертикального термосифонного ребойлера со стороны трубы: Вертикальный термосифон имеет высокую скорость циркуляции. Коэффициент теплопередающей пленки не только выше, чем у горизонтального типа, но также обладает хорошим эффектом против обрастания, что особенно подходит для полимерных материалов. недостаток: Вертикальные трубы сложно разбирать, чистить и ремонтировать. Кроме того, уровень жидкости внизу башни находится примерно на том же уровне, что и верхняя трубная решетка ребойлера, что увеличивает высоту низа башни и увеличивает стоимость. Наилучшими условиями применения термосифонного ребойлера с вертикальной трубчатой ​​стороной являются чистые компоненты, среднее давление, средняя разница температур, средний тепловой поток и ситуации, склонные к образованию накипи. 5. Вертикальный термосифонный ребойлер со стороны корпуса. Процесс кипения в термосифонном ребойлере с вертикальным корпусом происходит на стороне корпуса. Сбоку корпуса установлены перегородки, позволяющие жидкости течь в продольном направлении. Вертикальные ребойлеры со стороны корпуса подходят для особых случаев, когда нецелесообразно размещать теплоноситель со стороны корпуса. Вертикальный термосифонный ребойлер со стороны корпуса. Конструкция ребойлера данного типа должна обеспечивать равномерное распределение потока на стороне кипения во избежание возникновения мертвых зон и предотвращения скопления паров и высококипящих компонентов. Однако информации о конструкции в этой области мало. Полевые испытания показали, что самой большой проблемой является локальный перегрев из-за скопления паров, что приводит к выходу из строя верхней трубной решетки. Поэтому конструкция должна позволять двухфазной смеси течь через трубную решетку с равномерной и высокой скоростью. Наилучшим применением этого типа ребойлера является испарение чистых компонентов в условиях среднего давления и среднего перепада температур, при этом теплоноситель должен быть помещен внутри трубки. 6. Горизонтальный ребойлер с принудительным потоком Горизонтальный ребойлер с принудительным потоком Процесс кипения происходит внутри трубы, а мощность для циркуляции жидкости обеспечивается насосом высокой производительности. Как правило, убедитесь, что скорость испарения составляет менее 1% и что жидкость полностью вспыхивает после прохождения через клапан на выпускной трубе. Ребойлеры с принудительным потоком лучше всего использовать с сильно загрязненными и чрезвычайно вязкими жидкостями. При условии, что жидкость поддерживает высокую скорость потока и очень низкую скорость испарения, скорость образования отложений может быть снижена. * * Однако для этого требуется, чтобы эффективная скорость потока составляла 5-6 мс, поэтому стоимость насоса и потребление энергии очень высоки. 7. Вертикальный термосифонный ребойлер Вертикальный термосифонный ребойлер ▲Движущая сила циркуляции: Разность плотностей котловой жидкости и газожидкостной смеси в трубке теплообменника. 　　▲Он имеет компактную конструкцию, небольшую занимаемую площадь и высокий коэффициент теплопередачи. 　　▲Сторона корпуса не подлежит механической очистке и не подходит для высоковязких или загрязненных теплоносителей. 　　▲Башенный котел обеспечивает пространство разделения газа и жидкости и буферную зону. 8. Горизонтальный термосифонный ребойлер Горизонтальный термосифонный ребойлер ▲Движущая сила циркуляции: Разность плотностей котловой жидкости и газожидкостной смеси в трубке теплообменника. 　　▲Он покрывает большую площадь, имеет средний коэффициент теплопередачи, прост в уходе и чистке. 　　▲Башенный котел обеспечивает пространство разделения газа и жидкости и буферную зону. 9. Ребойлер с принудительной циркуляцией Ребойлер с принудительной циркуляцией подходит для высоковязких, термочувствительных материалов, твердых суспензий и систем с высоким сопротивлением с длинными участками явного тепла и низким коэффициентом испарения. 10. Мембранно-кольцевой ребойлер Мембранно-кольцевой ребойлер В мембранно-кольцевом ребойлере 2/3 парогенератора ребойлера имеет кольцевой канал переменного сечения, и двухфазная жидкость создает восходящий поток. Жидкость на 1/3 трубки опускается пленкой и опускается в пространство под трубкой – реализуется замкнутый цикл. Применение безнакипного процесса с мембранными кольцами может значительно улучшить процесс теплопередачи (примерно в 2 раза), особенно в условиях малых и средних тепловых жидкостей. На 2/3 поверхности нагрева ребойлера размещены вставки с переменным сечением труб диаметром 0,027м и 0,029м (эквивалентно от 27 до 29мм), что позволяет установить возможность подъема двухфазного потока газожидкостной смеси в кольцевом канале. На 1/3 поверхности нагрева нет тепла. Исследования ребойлера показали, что ребойлер в таком рабочем состоянии значительно усиливает процесс теплопередачи по сравнению с оптимальным процессом теплопередачи в обычной парогенерирующей трубе. В результате производственная мощность ребойлера может быть увеличена на целых 42%. 11. Вертикальный ребойлер с принудительным потоком В дополнение к горизонтальному ребойлеру с принудительным потоком также широко используется вертикальный ребойлер с принудительным потоком, который можно использовать для циркуляционного испарения и давления из остаточной жидкости спиртовой колонны. Нижняя жидкость котла может участвовать в циркуляции ребойлера, а другая часть также может сбрасываться под давлением нагнетания и поступать в последующее оборудование с определенным напором, например во вторичный подогреватель сточной жидкости. Если устройства такого типа используются в особых случаях, верхняя часть устройства также может быть спроектирована так, чтобы иметь определенное разделительное пространство. При отделении пара через паровую трубу часть жидкости может отделиться от этой части и попасть в низкий накопительный бак. 12. Ребойлер для дистилляции инертного газа с внешней циркуляцией Ребойлер для дистилляции инертного газа с внешней циркуляцией Ребойлер для дистилляции инертного газа с внешней циркуляцией. Введение инертного газа в систему кипячения с вертикальным потоком трубок может значительно улучшить теплопередачу, тем самым развивая технологию «испарения газа-носителя». Этот метод испарения газа-носителя, очевидно, также может быть использован в ребойлере для перегонки инертного газа, так что теплообмен улучшается. Жидкость поступает в нагревательную трубку ребойлера снизу ректификационной колонны, а также инертный газ вводится снизу нагревательной трубы. Введение инертного газа позволяет существенно улучшить теплообмен. Это связано с тем, что в начальный момент контакта пузырьков инертного газа с кипящей жидкостью жидкость на границе раздела газ-жидкость быстро испаряется, а скрытая теплота парообразования отбирается у соседней жидкости. Уменьшите температуру жидкости на границе раздела газ-жидкость, чтобы сформировать «ловушку парообразования на границе раздела».