熱虹吸式再沸器臥式熱虹吸再沸器

臥式熱虹吸再沸器是一種典型的水平放置的管殼式換熱器，蒸餾塔內(nèi)液體從再沸器殼側(cè)底部進入，向上流過管柬，沸騰發(fā)生在換熱管外表面，汽液混合物自上升管返回蒸餾塔內(nèi)，如圖2所示。

臥式熱虹吸再沸器的流動形式類似于釜式再沸器，但其循環(huán)性能良好，汽化分率較低，使得工藝流體結(jié)垢的可能性更小。因為臥式熱虹吸再沸器的循環(huán)量比較大，所以通過它的工藝流體，尤其是寬沸程混合物所需溫升比釜式再沸器的低，因此臥式熱虹吸再沸器的局部沸騰溫差和傳熱速率較高。中等黏度的流體在臥式中的沸騰狀態(tài)比在立式中要好，當(dāng)流體黏度小于0.5cP時，可考慮采用立式熱虹吸；但當(dāng)黏度大于0.5cP時，則考慮采用臥式熱虹吸再沸器。臥式熱虹吸再沸器清洗方便，傳熱面積較大，但是占地面積也大而且造價也比較高，出口管線較長，壓力降較大，不適于低壓和真空操作工況以及結(jié)垢較嚴(yán)重的場合。

立式熱虹吸再沸器加熱介質(zhì)走殼側(cè)，工藝流體走管側(cè)，在管內(nèi)汽化，是自然循環(huán)的單元操作，其動力來自再沸器內(nèi)流體與入口管線內(nèi)流體的密度差，如圖1所示。

立式熱虹吸再沸器適用于低壓和真空操作，由于流體循環(huán)速率高，傳熱系數(shù)比較大，物料在換熱管內(nèi)的停留時間短，不易結(jié)垢，管程容易清洗，常用于易結(jié)垢的工況，但是設(shè)計時需要留有較大的面積余量。結(jié)構(gòu)和管線之間的連接比較緊湊，占地面積小，安裝費用以及價格都比較低：汽液混合物在蒸餾塔內(nèi)進行分離，省去再沸器的分離空間，分餾效果小于一塊理論板。由于殼程難于清掃，不能用較臟的介質(zhì)加熱。再沸器要求的靜壓頭比較大，需要塔的安裝高度較高。單個設(shè)備的傳熱面積有一定限制。

再沸器（又稱為重沸器）常用于蒸餾塔底，對塔底流體加熱使一部分物料汽化返回塔內(nèi)，以提供分餾所需要的熱量。因此，設(shè)計再沸器時，必須同蒸餾塔的特點和結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來考慮。在石油化工廠中，再沸器多采用管殼式換熱器。

再沸器按循環(huán)方式可分為自然循環(huán)（熱虹吸）和強制循環(huán)兩種；按物料可分為管內(nèi)和管外蒸發(fā)兩種；按結(jié)構(gòu)可分釜式、立式、臥式及內(nèi)置式四種；按蒸發(fā)（汽化）程度可分為一次通過型和循環(huán)型兩種，此外還可按與塔的連接形式分類和按塔釜有無隔板分類。

常用的換熱器設(shè)備系列有國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28712.1—2012（浮頭式冷凝器型式與基本參數(shù)），適用于臥式熱虹吸再沸器；GB/T 28712.4—2012（立式熱虹吸式重沸器型式與基本參數(shù)），適用于立式熱虹吸再沸器；釜式再沸器和降膜蒸發(fā)器需要自行設(shè)計。

按照操作方式，熱虹吸式再沸器又可分為一次通過式和循環(huán)式，如圖3所示。

一次通過式是指再沸器的進料可直接從底部塔板的降液管液封中引出，經(jīng)再沸器后回到塔板下方，分出的液相即為塔底產(chǎn)品，再沸器進料與塔底產(chǎn)品組成不同。這種方式具有分離效率高，加熱段停留時間短，加熱溫度低，不易結(jié)垢等優(yōu)點。對于相對揮發(fā)度高的混合物能保持最大的加熱溫差，操作上的穩(wěn)定性略優(yōu)于循環(huán)式，可在較低汽化率（5%～10%）下操作，因此有人認(rèn)為，只要汽化率能滿足需要，宜選用一次通過式，設(shè)計時應(yīng)按蒸餾塔最大可能熱負(fù)荷核算其汽化率。

循環(huán)式是指底部塔板流下的液體與再沸器出口的分離液體混合（全部或部分），再回到再沸器，再沸器進料與塔底產(chǎn)品組成相同，允許有較高的汽化率。循環(huán)式分為帶隔板和不帶隔板兩種型式，帶隔板式又可稱為部分循環(huán)式或混合進料式。

在塔底部加一塊縱向隔板可使再沸器操作穩(wěn)定。但塔底是否設(shè)縱向隔板，取決于系統(tǒng)的相對揮發(fā)度和系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求，設(shè)置隔板會影響再沸器的傳熱面積。當(dāng)相對揮發(fā)度較小時，可以不設(shè)隔板，這時塔內(nèi)有最大的汽液分離截面與緩沖空間；相對揮發(fā)度較大時（如大于1.5），采用隔板可減小傳熱面積。隔板類型有多種，常用的為溢流隔板，溢流隔板的設(shè)置能使作為再沸器推動力的塔釜液面高度維持恒定，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，進一步增加再沸器內(nèi)溫差，但只在相對揮發(fā)度很大的系統(tǒng)才能比較有利，故使用很少，并且塔釜隔板制造復(fù)雜，填料塔或直徑小于1m的板式塔一般不推薦采用帶隔板型再沸器。

對于帶隔板的再沸器，當(dāng)循環(huán)量遠(yuǎn)大于產(chǎn)品量時，再沸器熱負(fù)荷的微小變化會引起流向產(chǎn)品側(cè)的液體量大幅度變化，產(chǎn)品側(cè)液位隨之波動，造成產(chǎn)品流率的不穩(wěn)定，對此可增大產(chǎn)品側(cè)液體的停留時間來減少這種波動。2100433B