立式虹吸再沸器满管程运行的优缺点

立式热虹吸再沸器一般设计中均没有使管程充满液体，实际运行中充满液体运行有什么优缺点呢？换热效率高？循环速度变化？循环推动力变化？适用介质不同？希望指教。 不知发在该区对不对。

被加热介质是在管程发生部分汽化的，如果管程充满液体，汽化在何处发生？源于密度差的循环如何建立？

以前的帖子，回复一下，可能是我没有表述清楚，立式热虹吸再沸器运行时需要有推动力，但是一次通过式管程应当是充满液体的，靠液位差或者冷热液体密度差也可达到循环，总之，现场具有足够高的空间是否热虹吸再沸器安装位置越低越好呢？

热虹吸再沸器安装位置不是越低越好，严格地讲，安装定位需要计算确定，好在现在有换热器软件，计算还是比较方便。
管程不可能充满液体。被加热液体是走管程，在上行过程中，因受到管外热介质的加热，到达某一位置时就发生汽化，这时就形成汽-液混合物（一般气相总量不超过20%），因而密度大为下降（正是密度下降，形成了推动力）。然后汽-液混合物进入塔釜，汽-液在此分离，其液体与最低一层降液管的液体混合，一起再次进入再沸器的列管。

今天看到一个规范，说立式和卧式热虹吸再沸器在正常操作时都应该充满液体。釜式才不是，所以釜式有液位计。。。。。。。不知道对不对啊，我以前印象中热虹吸再沸器应该在上部是气液两相的吧，，，，

回复 5# john0121


    四楼的回复我觉得已经很准确了，如果管程全是液体那气化发生在哪里？实际在液体刚进入再沸器管程就应该发生气化了，应为是接近饱和的液体。至于液位计，釜式再沸器是因为气液分离在再沸器内进行，而虹吸式的则在塔内进行，所以釜式的有液位计。

可能是我没有表述清楚，立式热虹吸再沸器运行时需要有推动力，但是一次通过式管程应当是充满液体的，靠液位差或者冷热液体密度差也可达到循环，总之，现场具有足够高的空间是否热虹吸再沸器安装位置越低越好呢？gongyiren 发表于 2011-5-21 12:11

                               
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管内充满液体（没有汽化的液体，比如冷水）、管内充满了有很多气泡的液体（比如开水）这是两种工况，不知楼主所言的是那一种？

“靠液位差或者冷热液体密度差也可达到循环”这段话也充分说明您没有计算过再沸器，如果是手工计算，一次计算足以让你铭记终身，仅需一次，只有计算了你才会明白——仅靠冷热流体密度差达到的循环是无法满足要求的，下图是一幅在现场给工人培训的简图：

1.图中所示三种工况：第一种，再沸器有蒸发段，过热段；第二、三种，有显热段、蒸发段之分。

2.仅就循环推动力而言，液位越高越有利。但并非液位越高就越好。诚如4楼朋友所言，说得很好。

3.人们之所以选择热虹吸式再沸器，就是因为在大流量循环时，物料停留时间短，对再沸器管程有强烈的冲刷作用，不至于结垢，即强调设备的自洁能力。且由于较大的传热系数，换热面积小，节省投资，相同热负荷下，热虹吸再沸器面积比釜式再沸器小，塔釜也可做小。

4.之所以能产生热虹吸，就是因为在蒸发段，由于汽化，汽液两相流密度降低，使得AC之间的液位差形成的推动力足以推动汽液两相流能自高于塔内液面A的E口流出，这就是虹吸现象在工业中的典型应用，所以AC间位差越大，即液位越高，循环量越大，再沸器的热负荷还可提高，对循环而言，是大有好处的，但凡事有一利必有一弊，过高的液位会使液面出现浪涌，因为有了鼓泡区(水壶烧开了鼓的泡有多大？这是生活常识)，使汽液分离空间减少，雾沫夹带严重，最严重时会使上层塔板效率下降，产品不合格，因此是非正常情况下才使用的一种手段。

至于液位越高推动力越大，很好理解，你家住海边，把你所住小区的顶楼的储水箱要是放到喜马拉雅山顶，基于8800多米的巨大位差，到达你家水龙头处的压力将达800个大气压甚至更高，所有家的水管会瞬间全部爆裂。

大家说的都是立式热虹吸啊，被加热介质在管程

我所接触到的都是卧式热虹吸，被加热介质在壳程，不知道这种情况下，相对液位太高，是否也会出现楼上所说的弊端？

我所接触到的都是卧式热虹吸，被加热介质在壳程，不知道这 ...
john0121 发表于 2011-5-24 19:02

                               
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只要是热虹吸原理，都一样，原则就是——热虹吸必须有大流量的液体流动，在流动中小规模汽化，依靠较短的停留时间达到汽化，目的也很明确，相对极短的停留时间和较大的给热膜系数，使得物料不易结垢，自洁能力强，所谓“流水不腐，户枢不蠹”，一滩死水会有很多问题的，腐蚀、结垢、很难清理等等，古人所谓治河之“束河冲沙”，就是把河道变窄，加快水流速度对河道的泥沙进行冲刷，一如农村的臭鱼塘，不进水也不出水就很麻烦了，就像现在的三峡，原来没有大坝时，一切正常，由于三峡河道很窄，河流有很强的自冲刷效果，三峡一修，泥沙自然淤积，冲到下游时和原来自然本身的状态也不一样了，所以自三峡以下的河道在百年内必出问题，这和热虹吸原理的最终目的都是一致的。

感谢7楼的回复，但是通过三个图还是没有解释我三楼的问题，第三张图是说在液位超过再沸器出口管的情况下会出现异常，但是将再沸器向下移，同样会使循环推动力加大，循环加快，应当换热效果好，不知有何不好？

但是将再沸器向下移，同样会使循环推动力加大，循环加快，应当换热效果好，不知有何不好？gongyiren 发表于 2011-6-2 17:57

                               
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晕~~~

有何不好图中已经明确标示了，浪涌严重，气液夹带严重，塔釜产品不合格，一锅烧开的水，总是在哪里鼓泡，你到锅顶上把鼻子凑近闻闻，是不是很熏人？？

循环推动力加大了自然换热效果好，但这种好会被其缺点所抵消，您仔细看图了么？

再者有何不好我的帖子里已经明确说了，液位多高合适你之所以不知道，在于你根本没有计算过再沸器，无论是手工计算还是用软件算，动动手吧，不然就是说上1万遍你也未必理解。。搞技术的人得用数据说话。。。。

回复 11# arpcd


   我是搞工艺的，我原来单位有好几个立式热虹吸换热器，但是我那个时候由于化工原理的知识记住的太少，所以我一直没明白那是怎么一个道理，虽然很努力去学了，去看了，但是还是没明白细节，今天受到阁下的一番指导，受益颇深，在此感谢！！！

看来是我的表达真有问题，7楼的和11楼的回答我自认为已经认真看过了，不知相应楼主是否看清了我的问题：即不是像第三幅图片那样提高塔釜液位来提高推动力，液位超过再沸器出口当然不好了，缺点正如你所说；但是在塔釜液面不变的情况下降低再沸器安装高度，同样会提高循环推动力，循环加快，传热系数会提高，相应应该更加节能。之所以会提出这个问题是因为我们这里有几台已经这样改了，虽没有明显效果，但也没有变差（进出口温差小了），而看到的资料一般都要求控制塔釜液位与再沸器上管板平齐来设计，不知是何道理，若没有其他道理，像我们这样改造对一些特殊情况我觉得还是有好处的。不妥之处，请大家指教（先讲道理，不要说详细的计算）。

而看到的资料一般都要求控制塔釜液位与再沸器上管板平齐来设计，不知是何道理gongyiren 发表于 2011-6-3 13:26

                               
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你要是计算了就知道为什么“塔釜液位与再沸器上管板平齐来设计”，不计算永远不会明白的，技术人员的道理除了数据，我实在找不出其他还能让事实更清楚的东西了，比如再沸器面积多大？总传热系数是多少？两相流给热系数是多少？推动力到底是多少kPa以及循环量到底是多大。。

建议你看看《化学工程手册 第8篇 传热设备及工业炉》，或者《热交换器设计手册》日·尾花英郎，前者是完全抄袭后者的，照着书，随便找一台你们现场的再沸器自己做一遍就成。

“在塔釜液面不变的情况下降低再沸器安装高度，同样会提高循环推动力，循环加快，传热系数会提高，相应应该更加节能。之所以会提出这个问题是因为我们这里有几台已经这样改了”

这种情况降低蒸发器，对循环推动力影响有限（密度差改变有限，甚至减小密度差），但是可以提高传热系数，因为相对再沸器而言，液柱高了气化效应变小，气液混合两相流传热改为液相传热，传热系数加大。

感觉好像立式虹吸再沸器加热的原理与升膜的加热原理有点像

arpcd 发表于 2011-5-24 16:34

                               
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管内充满液体（没有汽化的液体，比如冷水）、管内充满了有很多气泡的液体（比如开水）这是两种工况，不 ...

能给讲讲气化率是啥意思？高了低了会有啥情况？谢谢了！

一小时生产一吨成品甲醇的再沸器需要多少立方   

先保存下来慢慢消化一下，需要仔细研究一下这个设备

已经连续腐蚀两台316L的再沸器了

arpcd 发表于 2011-5-24 16:34

                               
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管内充满液体（没有汽化的液体，比如冷水）、管内充满了有很多气泡的液体（比如开水）这是两种工况，不 ...

别忘了，再沸器出口管的阻力，塔釜液位很高，导致换热管中压力很大，气化困难，推动力反而减小，没有气化，就没有推动力了，所以并非液位越高，推动力越大，