管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
再沸器也称重沸器顾名思义是使液体再一次汽化。它的结构与冷凝器差不多,固定管板换热器应用范围,不过一种是用来降温,而再沸器是用来升温汽化。
再沸器多与分馏塔合用:再沸器是一个能够交换热量,同时有汽化空间的一种特殊换热器。在再沸器中的物料液位和分馏塔液位在同一高度。从塔底线提供液相进入到再沸器中。通常在再沸器中有25-30%的液相被汽化。被汽化的两相流被送回到分馏塔中,返回塔中的气相组分向上通过塔盘,而液相组分掉回到塔底。
物料在重沸器受热膨胀甚至汽化,密度变小,从而离开汽化空间,顺利返回到塔里,返回塔中的气液两相,气相向上通过塔盘,而液相会掉落到塔底。由于静压差的作用,塔底将会不断补充被蒸发掉的那部分液位。
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