浅析立式热虹吸再沸器热应力及管道设计

立式热虹吸再沸器是利用热介质在壳程提供热量将管侧工艺流体加热沸腾的管壳式换热器。本文介绍了立式热虹吸再沸器的热应力分析及管道设计注意事项;笔者以芳烃分离装置为例,运用CAESARII软件对相关管道及设备管口进行应力分析。     

精馏塔釜立式热虹吸再沸器的模拟与优化设计

介绍了立式热虹吸再沸器的操作方式及特点,通过Aspen Plus、Aspen EDR模拟软件,考察了精馏塔釜立式热虹吸再沸器的模拟、设计过程,通过实例分析了塔釜静压头、再沸器结构尺寸、进出口管径等对热虹吸循环稳定性的影响,并得到了优化后的再沸器结构参数。塔釜内的液体静压头与再沸器内两相流密度差产生了热虹吸循环的推动力,设计中应综合考虑并选择合适的静压头,进而确定再沸器的基本结构参数。当推动力大于阻力且循环阻力在再沸器进口、再沸器内、再沸器出口三段管线中分配的比例合适时,才能产生稳定的热虹吸循环。     

甲醇水分离塔再沸器的工程设计

甲醇水分离塔再沸器作为1台较为关键的换热器,其运行效果对甲醇水分离塔乃至整个低温甲醇洗系统影响较大。介绍立式热虹吸再沸器的工作原理,结合某工程案例对甲醇水分离塔再沸器的设计要点进行探讨,得出关键参数确定原则如下:再沸器出口的汽化率宜小于20%;换热管长度选用标准管长3 m;入口管路系统压降宜占总压降的20%~30%,出口管路系统压降宜占总压降的10%~20%。在甲醇水分离塔再沸器关键参数原则性确定的前提下,利用计算软件Aspen EDR进行甲醇水分离塔再沸器具体关键参数的模拟计算,结果表明:静压头在2 600 mm以上均能满足再沸器出口汽化率方面的要求,确定正常液位的静压头为3 000 mm;再沸器入口管路系统压降占总压降的19. 2%,出口管路系统压降占总压降的14. 0%;塔釜处于高、低液位下再沸器的各项工艺指标均能满足要求。本工程案例的分析及计算过程可为其他立式热虹吸再沸器的设计及改造提供一点参考。     

基于压力平衡下的立式热虹吸再沸器安装高度设计

根据热虹吸再沸器的自循环原理,介绍了基于压力平衡下的立式热虹吸再沸器安装高度的计算方法与步骤。利用HTRI软件,以乙二醇装置乙二醇塔再沸器为例,对基于压力平衡下影响热虹吸再沸器安装高度的静压头、再沸器进出口管径等进行优化,并讨论了操作工况下塔釜液位波动对再沸器稳定运行的影响。     

立式热虹吸再沸器设计及核算软件开发

在查阅和分析国内外大量立式热虹吸再沸器资料的基础上，传承再沸器的各种设计方法，并用具体的工业生产实例进行考核。最终，编制出通用于各种工艺工况，便于进行立式热虹吸再沸器设计的软件，为编制开发出统一应用于各种工艺条件下热虹吸再沸器的设计软件包成为可能。     

精馏塔釜立式热虹吸再沸器的模拟与优化设计

对立式热虹吸再沸器的运行模式和特性进行了简单的描述，利用Aspen Plus、Aspen EDR模拟软件，对精馏塔釜立式热虹吸再沸器的模拟和设计过程进行了研究，研究了塔釜静压头、再沸器结构尺寸、进出口管径等对热虹吸循环稳定性的影响，并获得了最优的再沸器结构参数。再沸过程中，由于塔中的流体静态压力与再沸反应室中两相流场的浓度之比存在差异，在进行再沸反应室的优化时，对再沸反应室中的流体静态压力进行合理选取，以保证再沸反应室的基本结构尺寸，实现较好再沸器循环。     

立式热虹吸再沸器HTRI优化设计

立式热虹吸再沸器是间壁式换热器里计算最为复杂的一类换热器,结合工作实践,在分析工艺流体在再沸器换热管内物理变化过程和间壁换热器传热研究的基础上,利用HTRI软件对立式热虹吸再沸器进行优化设计。     

立式热虹吸再沸器的设计与校核

立式热虹吸再沸器在石化行业中应用十分广泛,但其计算十分复杂。介绍了立式热虹吸再沸器的设计方法,以实例详细介绍了其计算步骤和校核过程,并分析了设计过程中应考虑的一些问题。     

HTRI设计立式热虹吸再沸器

根据立式热虹吸再沸器的原理,结合工作实践,详细介绍了用HTRI设计立式热虹吸再沸器的方法和设计要点。     

化工装置中蒸馏塔系统的设计

论述蒸馏塔系统蒸馏塔塔釜设计以及其与立式热虹吸再沸器的关联关系,实例说明影响蒸馏塔系统稳定操作的主要因素。     

立式热虹吸再沸器的强化传热

在立式热虹吸再沸器的加热管中插入内管形成新型结构。对新型结构的立式热虹吸再沸器进行了可视化研究和传热性能的实验。探索了该装置内的两相流流型及传热系数、循环速率与热通量的关系。工作介质为水、乙醇、聚丙烯酰胺水溶液和苯乙烯。通过分析和实验袁明,新结构的立式热虹吸再沸器操作稳定,传热系数高,去垢作用强。     

卧式热虹吸再沸器的压力平衡计算

由传热设计软件HTRI7.0对石油化工装置中常用的卧式热虹吸再沸器的工艺设计过程进行详细介绍。文章主要研究了卧式热虹吸再沸器基于压力平衡下的再沸器安装高度的计算方法及步骤,得出了卧式热虹吸再沸器的阻力损失包括再沸器入口管线阻力损失、再沸器内的阻力损失和再沸器出口管线阻力损失三部分,其中,再沸器出口管线为两相流,其阻力损失计算采用分离模型计算的误差小,准确度高。根据上述工艺设计方法,以某甲醇制烯烃（MTO）装置中一台水汽提塔再沸器为例,分析了该再沸器开工时出口管线振动的原因是由于推动力过大导致两相流流型为不稳定流型从而引起操作不稳定,并给出合理的改造和解决方案,即在再沸器入口管线增加手动调节阀。     

附塔换热器的管口应力浅析

<正>热虹吸式再沸器在化工和石油化工领域有着广泛的运用。立式热虹吸再沸器(管壳式换热器)是利用塔底单相釜液与换热器传热管内汽液混合物的密度差形成循环推动力,构成工艺物流在精馏塔底与再沸器间的流动循环。     

基于HTRI的立式热虹吸再沸器设计优化

立式热虹吸再沸器由于其具有较大的传热系数、较小的占地面积以及安装便捷等优点,在化工行业中得到广泛的应用,本文利用HTRI软件对醋酸仲丁酯装置中醋酸精馏塔再沸器进行设计优化,计算合适的再沸器结构参数,找出合适的静压头,以及最优的进口管径。     

TDI装置脱光气塔热虹吸再沸器强化循环改造

热虹吸再沸器主要依靠塔釜液与换热管内汽液两相流之间的密度差作为推动力,通常不能用于塔釜出料组成为宽沸程的物系。针对热虹吸再沸器的这一缺点,结合甲苯二异氰酸酯生产装置中脱光气塔的操作状况,提出了从塔下部引入一股轻组分进入再沸器的方法,以达到提高再沸器换热管内的汽化率、促进物料在再沸器循环的目的。通过模拟计算获得了最佳的操作条件,并在现场进行验证,表明此方法可行,扩展了热虹吸再沸器在塔釜物料为宽沸程物系的应用。     

精馏塔釜立式热虹吸再沸器传热设计的优化

介绍提高立式热虹吸再沸器管内传热系数的计算方法，提出此传热系数与汽化率的关系；分析其设计的优化。     

MRU再生塔再沸器的工程设计

立式热虹吸式再沸器具有传热系数大、投资低、结构紧凑较小等优点,将其作为MRU再生塔再沸器的首选方案。介绍了再沸器的工作原理,并确定了相关参数,采用Aspen EDR软件对其进行设计,结果表明:再沸器在不同的静压头值下,均能满足设计要求,且运行稳定;再沸器管程进出口压降满足设计要求。本工程设计可供相关人员使用EDR设计再沸器时作为参考。     

卧式热虹吸再沸器设计及核算软件开发

在查阅和分析国内外大量的卧式热虹吸再沸器资料的基础上,传承再沸器的各种设计方法,并用具体的工业生产实例进行考核。最终,将编制出通用于各种工艺工况,便于进行卧式热虹吸再沸器设计的软件,为编制开发出统一应用于各种工艺条件下热虹吸再沸器的设计软件包成为可能。     

盐酸汽提塔再沸器改造

针对盐酸汽提塔管壳式石墨立式热虹吸再沸器在运行中出现的问题,结合圆块孔换热器的特点,应用新型分体式圆块孔石墨再沸器替代原管壳式石墨再沸器。     

节能型立式热虹吸再沸器的模拟

为了提高再沸器的用能效率，特将固体颗粒引入立式热虹吸再沸器的管程形成气－液－固多相流系统，以强化传热，并提出了该节能型立式热虹吸再沸器的数学模型。模拟计算表明，流态化技术的引入能够强化再沸器的传热，减小换热面积或系统的有效能损失。颗粒的密度对传热的影响较大，其增加可使管内传热系数增大；随着固含率的增加，管内传热系数增大；随着粒径的增加，管内传热 数先增加后减小，有一极大值，颗粒密度的增加可使该极值增大并出现得更早。