热虹吸重沸器气相返回塔体的入口高度对循环影响实例分析

第22卷第1期甘肃科学学报VoL 22 No. 12010年3月Journal of Gansu SciencesMar.2010热虹吸重沸器气相返回塔体的入口高度对循环影响实例分析漆爱平(兰州石油化工工程公司,甘肃兰州730060)摘要:为解决热虹吸重沸器返回塔体入口的高度对循环的彩响,通过循环推动力和循环阻力计算分析,诬明在工程设计中只要热虹吸重沸器进、出口管径和流速的选择合理,热虹吸重沸器返回塔体入口的高度在合理的范围之内,就不会彩响热虹吸重沸器的正常工作关键词:立式热虹吸重沸器;循环推动力;循环阻力中图分类号:TQ016.1文獻标志码:A文章编号:1004-0366(2010)01-0152-02How to keep the Heal Siphon Reboiler Working ProperlyLanzhou petroleum& Chemical Engineering Company, Lanzhou 730060,chinaAbstract: To solve the problem of the height where the heat siphon reboiler returns back to the inlet ofthe tower, the cyclic driving force and the cyclic resistance were calculeted. Facts show that if we have aproper choice of the diameters of the inlet and outlet of a reboiler and the velocity of the flow, if we havethe inlet's height in a reasonable range, the reboiler will work properlyKey words: vertical heat siphon reboiler; cyclic driving force; cyclic resistance精馏是石油化工行业中非常重要的单元,起到立式热虹吸重沸器内的流体流动系统是由塔釜物质分离的作用,在精馏操作中,重沸器为塔釜提供内液位高度I、塔釜底部至重沸器下部封头管箱的分离所需的热量,从而使精馏塔达到正常操作的目管路Ⅱ、重沸器的管程Ⅲ及其上部封头至人塔口的的-。在实际运用中,由于现场施工等原因造成管路N所构成的循环系统重沸器的人口较高,将会造成循环困难,针对上述问题进行了循环推动力的计算分析。1循环推动力和阻力分析立式热虹吸重沸器是依靠单相液体与汽液混合立式热虹吸重沸器传热管内流体被加热时,由物间的密度差为推动力来形成釜液流动循环的于塔釜内存在一定的液位高度所以当釜液流入管(见图1)内b点时,流体的温度必定低于气压力所对应的泡点,当流体沿管上流,被加热至泡点(对应于c点)之N前时,管内液体是单相对流传热,即管内流体在L段中所获得的热量仅作为其升温显热,故L段称为显热段,若该段的传热系数KL大一些,则L4会短一些流体流经c点之后直至d点,即在L段流体将蒸发H中国煤化工物,故L段称为CNMHG混合流动可见每图1热虹吸重沸器安装示意图根松权和及权二部分组成的收稿日期:20090909第22卷漆爱平,热虹吸重沸器气相返回塔体入口对循环影响实例分析153若塔釜内液面高度低于重沸器上部板下缘,则不其中Ld为显热段长度,d1为传热管内径,x为气能够提供足够大的釜液循环所需要的推动力△户4.因化率.液相流动阻力△p为△pA的形成首先需要靠密度差(管程c点之后的流△p=λ(Ld/d)(G/2p),体密度显著小于塔釜中液体的密度),其次要靠塔釜内液面高度实际上,一般要求塔釜内液面高度与重Rel=(d GL/A)沸器上部板处于同一水平高度上这样确定塔釜内液G为管程出口管液相质量流速,单位kg/(m2·s)面高度可使显热段较短而传热系数KL较高△户3=(△ps1+△p1)41.1循环推动力△p(4)管程内因动量变化引起的阻力釜液循环推动力△p是由于釜液在管内从c△pe=G2M/p,点开始汽化形成两相混合物,其密度差小于釜液的M为动量变化引起的阻力系数密度,由此而产生密度差,形成了循环推动力在重M=[(1-x,)2/R]+{(A/a)[x2/(1-R)]-1.沸器内,与釜液具有密度差的流体柱高度为蒸发段(5)管程出口管路阻力△p该段为两相流,L,因此△p=[Lu(p-p)-lp]g,阻力计算方法与传热管蒸发段阻力相同,计算中所式中Δp为循环推动力,L为蒸发段高度,即相应用管长取重沸器管程出口管长度与局部阻力当量长的塔釜液柱高度,A为釜液密度,Pos为蒸发段两相流度之和的平均密度,为管程出口管内的两相流密度,h为重沸器上部管板至接管人塔口间的高度2结语1.2循环阻力△pr理论计算和工作实践证明:不降低热虹吸重沸重沸器中液体循环阻力△p包括管程进口管器返回塔体的入口(根据设备的实际情况最多只能阻力△户1、传热管显热段阻力△2、传热管蒸发段阻降低250mm),其增加的阻力为105mmH2O.只要力Δ3、因动量变化引起的阻力Δ户和管程出口阻管径和流速的选择设计合理,热虹吸重沸器返回塔力△ps,即△pr=△p1+△P2+△+△p+△p体气相入口e的高度在合理的范围之内,循环推动(1)管程进口管阻力力△p与循环阻力△pr之比在1.1~1.5之间,热△1=λ;(L,/D)(G/2a),虹吸重沸器返回塔体气相的入口e的高度就不会影摩擦系数λ;=0.01227+0.7543/Re3,响热虹吸重沸器的正常运行进口管长度与局部阻力当量长度之和L=(D/0.0254)2/[0.3426(D/0.0254-0.1914)],参考文献:Re:=(DG/R)[1]李言德,刘飞.基于支持向量机的精馏塔模糊预测控制算法研其中D4为进口管内径,G为釜液在进口管内的质量究[].广州化工,2009,21(6):171-172流速,单位为kg/(m2·s)[2]冯水超热虹吸式重沸器的管道设计与计算[河南化工(2)传热管显热段阻力2009,21(8);50-51△P2=λ:(Lk/d)(G2/2p)[3]刘成军热虹吸式重沸器循环回路的设计探讨[门化工设计,Re;=(dG/),2008,20(6);24-26.其中Lk为显热段长度,d,为传热管内径[4]陈英南,刘玉兰常用化工单元设备的设计[M].上海华东理(3)传热管蒸发段阻力分别计算该段的汽、工大学出版社,2005.[5]卢焕章著.石油化工基础数据手册[M]北京:化学工业出版液两相流动阻力,然后按一定方式相加,以求得汽相流动阻力△p[6]国家医药管理局上海医药设计院编[M门化工工艺设计手册·△p=λ(L/d1)(G21/2p),下册,北京:化学工业出版社,19[7]张德姜,王怀义刘绍叶工艺管道安装设计手册·设计与计算Re=(d G/u)[M.(修订本),北京:中国石化出版社,1992中国煤化工作者简介CNMHG漆爱平(1964-)男,甘肃省天水人,1997年毕业于兰州石油职工大学有机工艺专业,兰州石油化工工程公司工艺工程师,长期从事石油化工设计工作