（2018.1.25）再沸器知识大总结！
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。
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。
釜式再沸器
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。
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。
塔内置式再沸器
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。
水平热虹吸再沸器
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。
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。
立式管侧热虹吸再沸器
优点：立式热虹吸的循环速度高,不仅传热膜系数高于水平式,而且有很好的防垢作用,特别适用于高分子材料。
缺点：垂直管不易拆卸、清洗及维修。另外,塔底液面高度大约与再沸器上部管板在同一水平面上,这就提高了塔底的标高,使造价增大。
立式管侧热虹吸再沸器其最佳适用条件为纯组分、中等压力、中等温差、中等热流及易结垢的场合。
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。
垂直壳侧热虹吸再沸器
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。
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。
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