再沸器知识大总结

再沸器知识大总结！12种再沸器
再沸器（也称重沸器）顾名思义是使液体再一次汽化的设备。

它的结构与冷凝器差不多，不过冷凝器是用来降温，而再沸器是用来升温汽化。

再沸器可分为交叉流和轴向流两种类型。

在交叉流类型中,沸腾过程全部发生在壳程,常用的形式有釜式再沸器、内置式再沸器和水平热虹吸再沸器。

在轴向流类型中,沸腾流体沿轴向流动,最常用的形式为立式热虹吸再沸器。

1、釜式再沸器
釜式再沸器有一个扩大的壳体,汽液分离过程在壳体中进行。

液面通过一个垂直的挡板来维持,以保证管束完全浸没在液体中。

管束通常为两管程的U 形管结构,也可以为多管程的浮头式结构。

优点：水动力对釜式再沸器的影响很小,因此,其性能相对可靠,特别在高真空条件下,其性能更好。

通过增加管间节距,可获得很高的热流密度,在小温差的条件下,可获得良好的运行状况。

缺点：釜式再沸器容易结垢,通常为所有类型再沸器中最容易结垢的一类,此外,壳体较大,造价较高。

釜式再沸器的最佳应用场合是低压、窄沸点范围以及小温差或大温差条件下的洁净流体。

对于近临界压力的条件,尽管壳体较大,造价高,但性能较为可靠。

2、塔内置式再沸器
塔内置式再沸器的特点是管束直接插入蒸馏塔的塔底液池中。

优点：和釜式再沸器相同,受水力的影响很小。

由于省去了壳体及连接管路等,因而内置式再沸器是所有类型再沸器中造价最低的一种。

缺点：除了没有壳体外,内置式再沸器的缺点和釜式再沸器一样,此外,其传热面也很有限。

其应用场合类似于釜式再沸器。

3、水平热虹吸再沸器
水平热虹吸式再沸器的进料是从塔底下降管引入再沸器,液体在壳程沸腾发生汽化,形成密度较小的汽液混合物,由于进料管和排出管中液体的密度差,产生静压差,成为流体自然循环的推动力。

加热介质在管内流动,管程可以为单流程,也可以为多流程。

优点：有较高的循环率,因而有较高的流速和较低的出口干度,从而防止了高沸点组分的积聚和降低了结垢的速率。

由于管束为水平方向布置,且流动面积易于控制,因而需要的静压头较低。

缺点：壳程结垢后很难清洗。

由于折流板及支撑板的影响,在高热流条件下,可发生局部的干涸现象。

对于大型热虹吸再沸器,为了使流动分布均匀,需设多个管口和连接管件,这必然增加了再沸器的造价。

对于宽沸点范围的流体,应设水平折流板,以防止轻组分在进口处闪蒸及重组分在出口处浓缩。

为了防止流动阻塞和流动不稳定,应对最大热流密度加以限制。

该型再沸器适用于中等压力、中等温差及低静压头的场合。

4、立式管侧热虹吸再沸器
立式管侧热虹吸再沸器沸腾过程发生在管程,加热介质在壳程,两相流混合物以较高的流速由排出管流向塔内。

排出管口的流通截面至少应与管束总的过流面积一样大,排出管的压降应小于总压降的30%。

排出管既可由沿轴向的大直径弯管和塔连接,也可采用侧面开口和塔连接。

试验表明,出口管的结构对再沸器的性能影响很小,但出口管的最小过流面积对再沸器的性能影响很大。

流动循环的驱动压头由塔内液池的液面高度提供。

通常,
塔内的液面和再沸器的上管板在一个水平面上。

5、垂直壳侧热虹吸再沸器
垂直壳侧热虹吸再沸器的沸腾过程发生在壳侧。

壳侧装有折流板,以使流体纵向流动。

垂直壳侧再沸器适用于特殊的场合,在这种场合下,将加热介质放在壳侧是不合适的。

该类再沸器的设计,应使沸腾侧的流动均匀分布,以避免死区的出现及防止汽态和高沸点组分的积聚。

然而,这方面的设计资料很少。

现场试验表明,最大的问题是由于汽态的积聚而造成局部过热,从而造成上部管板出现故障,因此,设计时应使两相混合物以均匀的高流速流经管板。

该类型再沸器的最佳应用场合为中等压力、中等温差条件下的纯组分的蒸发,且加热介质必须放在管内侧。

6、强制流动水平再沸器
沸腾过程发生在管内侧,流体循环的动力由高容量泵提供。

通常,确保蒸发率小于1%,而流体经过出口管处的阀门后将完全闪蒸。

强制流动再沸器的最佳应用场合为严重结垢和极高粘性的流体。

在流体保持很高的流速和非常低的蒸发率的条件下,可使结垢的速率大大减小,然而这就要求有效流速在5—6ms,因此泵的造价和能源的消耗都很高。

7、立式热虹吸再沸器
立式热虹吸再沸器
▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。

▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。

▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

8、卧式热虹吸再沸器
卧式热虹吸再沸器
▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

▲占地面积大，传热系数中等，维护、清理方便。

▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

9、强制循环式再沸器
▲适于高粘度、热敏性物料，固体悬浮液和长显热段和低蒸发比的高阻力系统。

10、膜环式再沸器
在膜环式再沸器中，有2/3的再沸器的蒸汽发生器具有可变截面的环状通道，双相流体产生上升流动。

而1/3管中液体呈膜状下降而沉入管下空间--实施密闭循环。

应用膜--环式无垢工艺就可以极大地强化传热过程（大约达2倍），特别是在小的和中等热流体条件下更好。

在再沸器的加热表面的2/3处，置有管径的0.027m和0.029m（相当于27～29mm）的可变截面的插入物，这样就可在环状通道中建立气--液混合物上升的两相流体的可能性。

而在加热表面的1/3出则无腾。

对再沸器的研究工作指出，这种工况的再沸器与在通常的蒸汽发生管内的最适传热过程相比，极大地强化了传热过程，其结果可以增大再沸器的生产能力达42%之多。

11、强制流动立式再沸器
强制流动立式再沸器
除了强制水平式再沸器外，比较常用的还有强制流动立式再沸器，其可供酒精塔糟液的循环蒸发和压出之用。

其釜底液可参与再沸器的循环，另一部分也可借抽压力排出而进入具一定压头的后续设备，如糟液二次预热器等。

此种装置，如果在特殊场合使用，其器顶部也可设计成具有一定分离空间者，当蒸汽循导汽管分离出去后，部分流体可以从此部位分出而进入低位贮罐。

12、外循坏式惰气蒸馏再沸器
外循坏式惰气蒸馏再沸器在垂直管内流动沸腾系统中引入惰性气体，可使传热显着增强，从而开发了“载气蒸发”技术。

这种载气蒸发方法显然也可用于惰气蒸馏的再沸器，使传热得到强化。

流体从蒸馏塔底进入再沸器的加热管，惰气也从加热管底部引入。

引入惰气能使传热显着增强，这是由于在惰气气泡与沸腾液体接触的最初时刻，气液界面上液体迅速汽化，从临近液体取出汽化潜热。

使气液界面上的液体温度降低形成一个“界面汽化阱。