釜式换热器(釜式换热器工作原理)

海潮机械 2023-01-05 03:20 编辑:admin 121阅读

1. 釜式换热器工作原理

换热管后部没有加装防震杆,流体冲击可能产生声音。 前段时间我们发现封头的部位有振动声音,打开开了下,是封头隔板处腐蚀严重,无法将垫片密封,造成水流短路,引起垫片敲击隔板,产生声音。

还有可能是换热管和折流板撞击产生声音。

如果是釜式的,产生蒸汽的换热器,有没有可能是顶部除沫装置松动,产生声音

2. 蒸发釜式换热器

釜式换热器操作, 开车时先加物料后加蒸汽。停车先停蒸汽,后停物料的原则。

3. 釜式换热器结构图

换热器的型式没有BUE,换热器BEM指的是前端管箱为B型标准椭圆封头管箱,后端为带锥形封头的M型管箱,管板延长部分兼作法兰的固定管板换热器,支座为耳式支座,主要用于塔器的再沸器。 补充其他型式: BES 为前端管箱为B型标准椭圆封头管箱,后端为S型的浮头式换热器,支座为鞍式支座; BKU 前端管箱为B型标准椭圆封头管箱,壳程为U形管式釜式重沸器,支座为鞍式支座; BIU 前端管箱为B型标准椭圆封头管箱,壳程为I型,U形管换热器,支座为鞍式支座。

4. 釜式换热器工作原理图

一.换热器的概念换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。

换热设备因其用途不同,类型繁多,性能不一,但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类。二.换热器的工作原理换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质,而在容器内有管道穿过。让热水从管道内流过。

由于管道内热水和容器内冷热水的温度差,会形成热交换,也就是初中物理的热平衡,高温物体的热量总是向低温物体传递,这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水,换热器又称热交换器。三.机械结构形式换热器的分类良多,可以按传热原理、结构和用途等进行分类,按其结构分类主要有管壳式和板式两种。

根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。1、间壁式换热器的类型夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管.夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。

沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器。

喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。

套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。

套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目).特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点,在超高压生产过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式。

管壳式换热器管壳式(又称列管式)换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。

管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。

在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程。同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程。在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。如两者温差很大,换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力。2、混合式换热器混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热速率。故凡允许流体相互混合的场合,都可以采用混合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其它许多生产部门中。按照用途的不同,可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型:(1)冷却塔(或称冷水塔)在这种设备中,用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用,以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等,经过水冷却塔降温之后再循环使用,这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室,可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却,而且还可对其进行加热处理。但是,它也有对水质要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点:所以,目前在一般建筑中,喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是,在以调节湿度为主要目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使用!(3)喷射式热交换器在这种设备中,使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的速度,低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热,并一同进入扩散管,在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。(4)混合式冷凝器这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝。3.蓄热式换热器蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。内装固体填充物,用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。换热分两个阶段进行。第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。蓄热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。

5. 釜式反应器中换热装置的作用是什么?如何选择?

工业级硅粉送至硅粉干燥器,干燥后排入硅粉中间仓。硅粉在硅粉中间仓中由氢气带入氢化反应器中。

提纯后的四氯化硅经过加压、预热后送至四氯化硅汽化器,汽化后的四氯化硅气体经过加热器进一步加热后送至氢化反应器中。

循环氢气和补充的新鲜氢气经各自的压缩机加压后混合,按与硅粉规定比例经过预热器、加热器加热后送至氢化反应器中。

将来自还原尾气干法分离的氯化氢气体经压缩机加压和加热器加热后送至氢化反应器中(case1)。

在氢化反应器中,硅粉与四氯化硅、氢气、氯化氢气体在550℃左右、约3.0MPa压力下进行气固流化反应,生成含一定比例三氯氢硅的氯硅烷混合气。其主要反应方程式如下:

Si +2SiCl4 + H2+HCl=3SiHCl3

或在没有氯化氢气体的情况下(case2),在氢化反应器内硅粉与四氯化硅与氢气发生气固流化反应,主要化学反应方程式如下:

Si +3SiCl4 +2H2=4SiHCl3

反应后的氯硅烷混合气体经过急冷除尘系统,以除去反应气体中夹带的细微硅粉颗粒,同时使反应气体得到了降温。

除尘后的反应气体经过冷凝器冷凝回收,冷凝液主要为氯硅烷的混合液,送入粗馏提纯工序分离,而主要组份为氢气的不凝气体则经循环氢气压缩机循环使用。

(2)粗馏工序

来自冷氢化工序的氯硅烷混合液送入1级粗馏塔进行预分离。

1级粗馏塔顶排出含二氯二氢硅的不凝气体被送往全厂的V9100-废气处理单元进行处理;塔顶馏出液为含有部分SiCl4的三氯氢硅冷凝液,送入全厂的V1200-精馏工序继续精馏提纯。

1级粗馏塔釜得到含高沸点杂质的粗四氯化硅,送入2级粗馏塔进行处理。2级粗馏塔的作用是将粗四氯化硅和高沸点杂质进行分离,塔顶排出的不凝气体同样送往V9100-废气处理单元进行处理;塔顶馏出液为粗四氯化硅冷凝液,送入冷氢化工序的冷氢化反应器继续参与反应;

2级粗馏塔釜排出高沸点釜液,送入全厂V9100-残液处理系统进行处理。

2.3 冷氢化单元建设规模及消耗定额

(1)建设规模

根据全厂总物料平衡,确定本项目二期工程冷氢化单元建设规模按两种工况计:

Case1:年处理四氯化硅39498吨,年产粗三氯氢硅按43621吨。

Case2:年处理四氯化硅35177吨,年产粗三氯氢硅按36257吨。

冷氢化单元年操作时间7440小时计。

6. 釜式反应器的换热方式有哪几种

一种低高径比的圆筒形反应器,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时,可在反应器壁处设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外循环进行换热。

釜式反应器按操作方式可分为:

(1)间歇釜式反应器,或称间歇釜。操作灵活,易于适应不同操作条件和产品品种,适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是:需有装料和卸料等辅助操作,产品质量也不易稳定。但有些反应过程,如一些发酵反应和聚合反应,实现连续生产尚有困难,至今还采用间歇釜。

(2)连续釜式反应器,或称连续釜。可避免间歇釜的缺点,但搅拌作用会造成釜内流体的返混。在搅拌剧烈、液体粘度较低或平均停留时间较长的场合,釜内物料流型可视作全混流(见流动模型),反应釜相应地称作全混釜。在要求转化率高或有串联副反应的场合,釜式反应器中的返混现象是不利因素。此时可采用多釜串联反应器(图3),以减小返混的不利影响,并可分釜控制反应条件。

(3)半连续釜式反应器。指一种原料一次加入,另一种原料连续加入的反应器,其特性介于间歇釜和连续釜之间。