Thread Content
เพื่อเพิ่มความนิยมและส่งเสริมการแลกเปลี่ยนความรู้ทางเทคนิคระหว่างสมาชิก จึงได้จัดทำโครงการ【คำถามประจำวัน】ขึ้นมา เข้าร่วมก็ได้คะแนนทรัพย์สิน 4 คะแนนทันที! หากตอบถูกหรืออภิปรายอย่างลึกซึ้ง จะได้รับรางวัลเป็นคะแนนทรัพย์สิน 10 คะแนน! :โห คำถามง่ายๆ: เครื่องกลั่นแบบรีเวิร์บเป็นอยู่กี่แบบ? ตอบ: มีทั้งเครื่องกลั่นแบบหม้อ และเครื่องกลั่นแบบฮีทซิปปิ้ง =================================== ☛《เขตอุตสาหกรรมปิโตรเคมี》 ประกาศผลการคัดเลือกผู้ดูแลบอร์ด ช่างเทคนิค และสมาชิกยอดเยี่ยมในช่วงเดือนมกราคม–กรกฎาคม ปี 2016 พร้อมรางวัลต่างๆ http://bbs.hcbbs.com/thread-1608031-1-1.html (ที่มา: ฟอรัมอุตสาหกรรมปิโตรเคมีไห่ชวน) ☛ กิจกรรมคัดเลือกสมาชิกผู้บริหารยอดเยี่ยมครั้งที่สองของไห่ชวน – กำลังดำเนินอยู่ในช่วงเดือนสิงหาคม–กันยายน รางวัลใหญ่คือแท็บเล็ต Xiaomi 1 เครื่อง http://bbs.hcbbs.com/thread-1609580-1-1.html (ที่มา: ฟอรัมอุตสาหกรรมปิโตรเคมีไห่ชวน)
ก็คือเครื่องระเหยซ้ำ ซึ่งทำหน้าที่ให้ของเหลวที่แข็งตัวอยู่ในอุปกรณ์ได้รับความร้อนอีกครั้ง เพื่อให้มันระเหยขึ้นมาอีกครั้ง โดยทั่วไปแล้วจะมีแบบซิฟอนความร้อนและแบบหม้อ
1) เครื่องระเหยแบบหม้อ 2) เครื่องระเหยแบบฮีทซิฟอน
เครื่องมือทางเคมีที่ใช้สำหรับให้ของเหลวที่ควบแน่นอยู่ภายในอุปกรณ์กลับมามีอุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อให้ของเหลวนั้นระเหยออกมาได้อีกครั้ง โดยทั่วไปแล้วจะมีแบบซิฟอนความร้อนและแบบหม้อ
ซิฟอนแบบตั้ง ซิฟอนแบบนอน การหมุนเวียนแบบบังคับ
มีทั้งแบบหม้อต้มแบบหม้อ และแบบหม้อต้มแบบฮีทซิปปิ้ง
1. เครื่องกลั่นแบบหม้อ โครงสร้างของเครื่องกลั่นแบบหม้อจะมีตัวถังที่มีขนาดใหญ่ขึ้น โดยกระบวนการแยกไอกับของเหลวจะเกิดขึ้นภายในตัวถังนี้ ระดับของของเหลวจะถูกควบคุมโดยแผ่นกั้นที่ตั้งฉาก เพื่อให้แน่ใจว่าชุดท่อจะจมอยู่ในของเหลวอย่างสมบูรณ์ โดยปกติแล้ว จะมีโครงสร้างเป็นท่อรูปตัว U ที่มีสองช่องทางการไหลของของเหลว แต่ก็สามารถมีโครงสร้างแบบมีหลายช่องทางการไหลได้เช่นกัน รูปที่ 1 เครื่องระเหยแบบถัง แรงดันของน้ำมีผลต่อเครื่องระเหยแบบถังเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้น เครื่องนี้จึงมีความน่าเชื่อถือสูง โดยเฉพาะในสภาพสุญญากาศสูง ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องดียิ่งขึ้นไปอีก โดยการเพิ่มระยะห่างระหว่างท่อ จะสามารถได้ความหนาแน่นของกระแสความร้อนที่สูงมาก และในสภาวะที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิไม่มาก ก็จะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อเสียของเครื่องกลั่นแบบหม้อคือมีแนวโน้มที่จะเกิดตะกรันได้ง่าย โดยปกติแล้วถือเป็นประเภทของเครื่องกลั่นที่เกิดตะกรันได้ง่ายที่สุดในบรรดาเครื่องกลั่นทั้งหมด นอกจากนี้ ตัวเครื่องยังมีขนาดใหญ่ ทำให้มีต้นทุนการผลิตที่สูงอีกด้วย สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้เครื่องกลั่นแบบหม้อคือ ของไหลที่มีความดันต่ำ มีช่วงอุณหภูมิการเดือดที่แคบ และมีความแตกต่างของอุณหภูมิไม่มาก หรือมีความแตกต่างของอุณหภูมิมากก็ได้ สำหรับสภาวะความดันใกล้จุดวิกฤตนั้น แม้ว่าตัวเครื่องจะมีขนาดใหญ่และมีต้นทุนสูง แต่ประสิทธิภาพก็ยังคงน่าเชื่อถืออยู่ 2. เครื่องทำให้ของเหลวเดือดแบบติดตั้งภายในหอกลั่น ดังที่แสดงในรูปที่ 2 เครื่องทำให้ของเหลวเดือดแบบติดตั้งภายในหอกลั่นมีลักษณะเด่นคือ ชุดท่อจะถูกวางไว้โดยตรงในบ่อของเหลวที่อยู่ด้านล่างของหอกลั่น เช่นเดียวกับเครื่องกลั่นแบบหม้ออื่นๆ ข้อดีของมันก็เหมือนกับเครื่องกลั่นแบบหม้อนั่นเอง นั่นคือได้รับผลกระทบจากแรงดันน้ำน้อยมาก เนื่องจากไม่มีความจำเป็นต้องมีฝาครอบหรือท่อเชื่อมต่อต่างๆ ดังนั้น เครื่องรีไบเรเตอร์แบบฝังอยู่ภายในจึงเป็นเครื่องรีไบเรเตอร์ที่มีต้นทุนการผลิตต่ำที่สุดในบรรดาเครื่องรีไบเรเตอร์ทั้งหมด นอกเหนือจากไม่มีตัวเครื่องหุ้มแล้ว ข้อเสียของเครื่องรีไบเรตเตอร์แบบฝังอยู่ภายในก็เหมือนกับเครื่องรีไบเรตเตอร์แบบถัง นอกจากนี้ พื้นที่สำหรับการถ่ายเทความร้อนก็มีจำกัดเช่นกัน สถานที่ที่ใช้งานมีลักษณะคล้ายกับเครื่องระเหยแบบหม้อไอน้ำ รูปที่ 2 หม้อไอน้ำแบบฝังอยู่ภายในหอคอย 3. หม้อไอน้ำแบบฮีทซิฟอนแนวนอน ดังที่แสดงในรูปที่ 3 สารตั้งต้นจะถูกนำเข้าสู่หม้อไอน้ำผ่านทางท่อที่อยู่ด้านล่างของหอคอย โดยของเหลวจะเดือดและกลายเป็นไอ ทำให้เกิดส่วนผสมของไอกับของเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำลง เนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นของของเหลวในท่อนำเข้าและท่อระบายออก จึงเกิดความแตกต่างของความดันสถิต ซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนให้เกิดการไหลเวียนของของไหลโดยธรรมชาติ สื่อกลางในการให้ความร้อนจะไหลอยู่ภายในท่อ โดยท่อสามารถมีรูปแบบเป็นท่อเดี่ยว หรือท่อหลายเส้นก็ได้ ข้อดีคือมีอัตราการหมุนเวียนที่สูง ดังนั้นจึงมีอัตราการไหลที่สูง และมีความชื้นที่ปลายทางต่ำ ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้สารที่มีจุดเดือดสูงสะสมตัว และลดอัตราการเกิดตะกรันได้อีกด้วย เนื่องจากแท่งท่อถูกจัดวางในแนวนอน และพื้นที่การไหลสามารถควบคุมได้ง่าย ดังนั้นจึงต้องการความดันสถิตในระดับที่ต่ำ ข้อเสียคือ เมื่อมีตะกรันเกาะที่ชั้นเปลือก จะทำความสะอาดได้ยากมาก เนื่องจากอิทธิพลของแผ่นกั้นกระแสและแผ่นรองรับ ในสภาวะที่มีกระแสความร้อนสูง อาจเกิดปรากฏการณ์การแห้งตัวในบริเวณหนึ่งได้ สำหรับเครื่องรีไบเนตขนาดใหญ่ที่ใช้หลักการไฮโดรสอฟิก ในการทำให้การไหลของของเหลวเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ จำเป็นต้องมีช่องทางสำหรับการไหลของของเหลวหลายจุด รวมถึงอุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ ซึ่งสิ่งเหล่านี้ย่อมทำให้ต้นทุนในการสร้างเครื่องรีไบเนตสูงขึ้นอย่างหล รูปที่ 3 หม้อไอน้ำแบบฮอตซิฟอนแนวนอน สำหรับของเหลวที่มีช่วงจุดเดือดกว้าง ควรมีแผ่นกั้นแนวนอน เพื่อป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยระเหยที่จุดรับของเหลว และป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากเข้มข้นขึ้นที่จุดถ่ายเทของเหลว เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการอุดตันของกระแสไหล และความไม่เสถียรของกระแสไหล จึงจำเป็นต้องจำกัดค่าความหนาแน่นของกระแสความร้อนสูงสุดไว้ เครื่องรีเวิร์บไอน้ำประเภทนี้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพที่มีความดันปานกลาง มีความแตกต่างของอุณหภูมิปานกลาง และมีความดันสถิติต่ำ 4. เครื่องรีเวิร์บแบบฮีทซิฟอนที่อยู่ด้านข้างท่อแนวตั้ง ดังที่แสดงในรูปที่ 4 กระบวนการเดือดจะเกิดขึ้นภายในท่อ ส่วนสารที่ใช้ในการให้ความร้อนจะอยู่ภายนอกท่อ โดยส่วนผสมของไหลทั้งสองชนิดจะไหลเข้าสู่ภายในหอผ่านทางท่อระบายออกด้วยอัตราความเร็วสูง พื้นที่หน้าตัดของช่องระบายอากาศควรมีขนาดไม่น้อยกว่าพื้นที่รวมสำหรับการไหลของของเหลวในท่อ และความดันลดลงที่ปลายท่อระบายอากาศควรน้อยกว่า 30% ของความดันลดลงโดยรวม ท่อระบายสามารถเชื่อมต่อกับหอคอยได้โดยใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และมีลักษณะโค้งตามแนวแกน หรืออาจใช้ช่องเปิดด้านข้างเพื่อเชื่อมต่อกับหอคอยก็ได้เช่นกัน ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า โครงสร้างของท่อออกมีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องรีไบเรตเตอร์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่พื้นที่ผิวที่ใช้ในการไหลของของเหลวผ่านท่อออกนั้น มีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องรีไบเรตเตอร์อย่างมาก แรงดันที่ใช้ขับเคลื่อนการไหลวนนั้น มาจากระดับของของเหลวในถังภายในหอคอยนั่นเอง โดยปกติแล้ว ระดับของของเหลวภายในหอคอนเวอร์เตอร์จะอยู่ในระดับเดียวกันกับแผ่นท่อด้านบนของเครื่องรีเบิร์นเนอร์ ภายใต้สภาวะสุญญากาศ ความสูงของระดับของเหลวภายในหอไอน้ำสามารถอยู่ที่ประมาณ 0.15–0.18 เท่าของความยาวของชุดท่อได้ วิธีนี้จะช่วยลดความยาวของบริเวณที่ของเหลวอยู่ในสภาวะเย็นเกินไปภายในเครื่องกลั่นได้ เพื่อขจัดปัญหาความไม่เสถียรของการไหลที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะความดันต่ำและอัตราการไหลของความร้อนสูง จึงควรติดตั้งวาล์วหรือแผ่นรูไว้ในท่อส่งของเหลวด้วย สำหรับไฮโดรคาร์บอนแล้ว ค่าความชื้นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการส่งออกคือในช่วง 011–0135 ส่วนสำหรับน้ำและสารละลายน้ำนั้น ค่าความชื้นที่เหมาะสมคือในช่วง 0102–011 การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อควรทำให้มีปริมาณการไหลเวียนที่เพียงพอ และป้องกันไม่ให้เกิดสภาวะท่อแห้ง รูปที่ 4 เครื่องกลั่นแบบรีเบิร์นด้วยหลักการฮีตซิฟอนแบบตั้งตรง เครื่องกลั่นแบบฮีตซิฟอนแบบตั้งตรงมีอัตราการไหลเวียนของของเหลวสูง ไม่เพียงแต่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะสูงกว่าแบบนอนราบเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติในการป้องกันการเกิดตะกรันได้ดีอีกด้วย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุโพลิเมอร์ ข้อเสียคือ ท่อแนวตั้งนั้นยากต่อการถอดออก ทำความสะอาด และซ่อมแซม นอกจากนี้ ระดับของของเหลวที่ก้นถังยังอยู่ในระดับเดียวกับแผ่นท่อด้านบนของเครื่องรีไบเนอร์ ซึ่งส่งผลให้ระดับความสูงของก้นถังสูงขึ้น และทำให้ต้นทุนการก่อสร้างเพิ่มขึ้นด้วย เครื่องระเหยแบบแนวตั้งด้วยหลักการซับซิมพ์ร้อนนั้น มีข้อกำหนดสูงในด้านเงื่อนไขการทำงาน โดยเฉพาะในสภาพที่มีความสุญญากาศสูง ความดันสูง (ใกล้กับความดันวิกฤต) หรือมีความหนืดสูง ซึ่งทำให้การออกแบบเครื่องนี้มีความยากมาก ในสภาพเช่นนี้ ควรใช้เครื่องระเหยแบบถังจะดีกว่า สภาวะจุดเดือดสูงที่เกิดจากความดันสถิตที่สูง ในสภาวะที่มีอัตราการไหลของความร้อนต่ำ อาจทำให้เกิดปัญหาการไหลของสารไม่เพียงพอได้ ดังนั้น เครื่องรีเบิร์นเตอร์ประเภทนี้จึงไม่เหมาะสำหรับกรณีที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิน้อย เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดคือ การใช้กับสารที่มีองค์ประกอบบริสุทธิ์ มีความดันปานกลาง มีความแตกต่างของอุณหภูมิปานกลาง มีอัตราการไหลของความร้อนปานกลาง และในสภาพแวดล้อมที่มีแนวโน้มจะเกิดการสะ 5. เครื่องกลั่นแบบซิฟอนความร้อนที่ด้านข้างของเปลือกหม้อ ดังที่แสดงในรูปที่ 5 กระบวนการเดือดจะเกิดขึ้นที่ด้านข้างของเปลือกหม้อ ด้านของเปลือกมีแผ่นกั้นกระแส เพื่อให้ของไหลเคลื่อนที่ในแนวตั้ง เครื่องกลั่นแบบใช้ความร้อนจากด้านข้างหม้อไอน้ำนั้น เหมาะสำหรับสถานการณ์พิเศษต่างๆ ซึ่งในสถานการณ์เหล่านั้น การนำสารที่ใช้ในการให้ความร้อนมาวางไว้ที่ด้านข้างหม้อไอน้ำนั้นไม่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น สำหรับหม้อไอน้ำที่ใช้กำจัดความร้อนส่วนเกิน ด้วยคุณสมบัติที่กัดกร่อนของของเหลวที่ใช้ในการให้ความร้อน จึงจำเป็นต้องใช้วัสดุโลหะพิเศษ ในกรณีนี้ การให้ความร้อนผ่านทางท่อจะเหมาะสมกว่า รูปที่ 5 หม้อไอน้ำแบบซิฟอนความร้อนที่อยู่ด้านข้างของเปลือกหม้อ การออกแบบหม้อไอน้ำประเภทนี้ควรทำให้การไหลของของเหลวด้านที่เกิดการเดือดเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดบริเวณที่ไม่มีการไหล และป้องกันไม่ให้มีไอน้ำหรือสารที่มีจุดเดือดสูงสะสมอยู่ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลด้านการออกแบบในส่วนนี้มีอยู่น้อยมาก จากการทดลองในสถานที่จริง พบว่าปัญหาที่ร้ายแรงที่สุดคือการสะสมของไอน้ำ ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนสูงในบริเวณนั้น และส่งผลให้แผ่นท่อด้านบนเกิดความเสียหาย ดังนั้น ในการออกแบบจึงควรให้ส่วนผสมของทั้งสองสถานะไหลผ่านแผ่นท่อด้วยอัตราการไหลที่สม่ำเสมอ สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้เครื่องระเหยประเภทนี้ คือการระเหยสารบริสุทธิ์ในสภาพที่มีความดันปานกลางและมีความแตกต่างของอุณหภูมิปานกลาง โดยตัวกลางในการให้ความร้อนจะต้องอยู่ด้านในของท่อด้วย. 6. เครื่องกลั่นแบบมีการไหลเวียนแบบบังคับ กระบวนการเดือดเกิดขึ้นภายในท่อ โดยมีปั๊มที่มีกำลังสูงเป็นตัวขับเคลื่อนให้ของไหลไหลเวียน โดยปกติแล้ว จะมีการควบคุมให้อัตราการระเหยอยู่ที่น้อยกว่า 1% และของไหลจะถูกทำให้ระเหยหมดหลังจากผ่านวาล์วที่อยู่ที่ท่อออก สถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้เครื่องกลั่นแบบไหลผ่านแรงดันคือกรณีที่มีตะกอนสะสมมาก หรือของเหลวมีความหนืดสูงมาก ภายใต้สภาวะที่ของไหลมีความเร็วสูงและอัตราการระเหยต่ำมาก จะช่วยลดอัตราการเกิดตะกรันได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จำเป็นต้องมีความเร็วของของไหลอยู่ที่ 5–6 เมตรต่อวินาที ดังนั้นต้นทุนในการผลิตปั๊มและการใช้พลังงานจึงสูงมาก 7. เครื่องกลั่นแบบไฮโรสิฟอนแนวตั้ง ▲แรงขับเคลื่อนในการหมุนเวียน: ความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างของเหลวในถังกับส่วนผสมของก๊าซและของเหลวในท่อนำความร้อน ▲มีโครงสร้างที่กระชับ ใช้พื้นที่น้อย และมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง ▲ไม่สามารถทำความสะอาดด้วยวิธีทางกลได้ และไม่เหมาะสำหรับตัวกลางนำความร้อนที่มีความหนืดสูง หรือสกปรก ▲ถังด้านล่างทำหน้าที่เป็นพื้นที่สำหรับแยกก๊าซออกจากของเหลว และยังทำหน้าที่เป็นพื้น 8. เครื่องกลั่นแบบรีเวิร์บไอร้อนแนวนอน ▲แรงขับเคลื่อนในการหมุนเวียน: ความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างของเหลวในถังกับส่วนผสมของก๊าซและของเหลวในท่อนำความร้อน ▲มีพื้นที่ใช้สอยกว้าง มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนในระดับปานกลาง และสามารถบำรุงรักษาหรือทำความสะอาดได้ง่าย ▲ถังด้านล่างทำหน้าที่เป็นพื้นที่สำหรับแยกก๊าซออกจากของเหลว และยังทำหน้าที่เป็นพื้น 9. เครื่องระเหยแบบหมุนเวียนแบบบังคับ ▲ เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความหนืดสูง วัสดุที่ไวต่อความร้อน สารละลายของของแข็ง รวมถึงระบบที่มีความต้านทานสูง เนื่องจากมีช่วงการถ่ายเทความร้อนที่ยาว และอัตราการระเหยที่ต่ำ 10. เครื่องกลั่นแบบหม้อไอน้ำ ▲มีความน่าเชื่อถือสูง บำรุงรักษาและทำความสะอาดได้ง่าย ▲มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำ มีปริมาตรของตัวเครื่องใหญ่ ใช้พื้นที่มาก มีต้นทุนสูง และมีแนวโน้มจะเกิดตะกรันได้ง่าย 11. เครื่องระเหยแบบติดตั้งภายใน ▲มีโครงสร้างที่เรียบง่าย พื้นที่สำหรับการถ่ายเทความร้อนมีขนาดเล็ก ทำให้ประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนไม่
แบบตั้งและแบบนอน ไอน้ำกับน้ำมันนำความร้อน
มี 2 ประเภท: 1 แบบตั้งตรง: แบบซิฟอนความร้อน, แบบหมุนเวียนด้วยแรงดัน; 2 แบบนอนราบ: แบบซิฟอนความร้อน, แบบหมุนเวียนโดยแรงดัน, แบบหม้อต้มเพื่อการระเหยใหม่, แบบเครื่องระเหยในตัว.
จำแนกตามรูปแบบการหมุนเวียน: สามารถแบ่งออกเป็นการหมุนเวียนแบบบังคับ และการหมุนเวียนแบบธรรมชาติ การหมุนเวียนแบบบังคับคือการใช้ปั๊มดูดของไหลออกมาจากหอผลิต แล้วส่งไปยังเครื่องทำให้ของไหลร้อนขึ้นเพื่อให้เกิดการหมุนเวียนอีกครั้ง ; การหมุนเวียนแบบธรรมชาตินั้นเกิดจากความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างสถานะก๊าซและของเหลวในเครื่องรีเบิร์นเนอร์ โดยสถานะก๊าซจะถูกส่งกลับไปยังด้านล่างของหอคอนเวอร์เตอร์ ส่วนของเหลวที่อยู่ด้านล่างก็จะถูกส่งเข้าไปในเครื่องรีเบิร์นเนอร์เพื่อให้ร้อนจ สื่อกลางสำหรับการให้ความร้อนที่นิยมใช้กันโดยทั่วไป ได้แก่ ไอน้ำ น้ำที่มีอุณหภูมิสูง น้ำมันที่มีอุณหภูมิสูง โลหะในสถานะของเหลวหรือเกลือหลอมเหลว ควันร้อน และสื่อกลางสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยเฉพาะ
มีทั้งเครื่องกลั่นแบบหม้อต้ม และเครื่องกลั่นแบบฮีทซิปปิ้ง
มีทั้งเครื่องกลั่นแบบหม้อต้ม และเครื่องกลั่นแบบฮีทซิปปิ้ง
มีทั้งเครื่องกลั่นแบบหม้อต้ม และเครื่องกลั่นแบบฮีทซิปปิ้ง