1. 一. 再沸器的类型和选择 立式 ： 热虹吸式 强制循环式 卧式： 热虹吸式 釜式再沸器 内置式再沸器
再沸器工艺设计
一. 再沸器的类型和选择
立式 ： 热虹吸式
强制循环式
卧式： 热虹吸式
釜式再沸器
内置式再沸器

2. 立式热虹吸： ▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。 ▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。
▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。
▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

3. 卧式热虹吸： ▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。 ▲占地面积大，传热系数中等，维护、清理方便。
▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

4. 强制循环式：
▲适于高粘度、
热敏性物料，
固体悬浮液和
长显热段和
低蒸发比的
高阻力系统。

5. 釜式再沸器：
▲可靠性高，
维护、清理方便。
▲传热系数小，
壳体容积大，
占地面积大，
造价高，
易结垢。

6. 内置式再沸器：
▲结构简单。
传热面积小，
传热效果不理想。

7. 二 . 立式热虹吸式再沸器管内流体的受热分析
釜内液位与再沸器上管板平齐
管内分两段：
LBC——显热段
LCD——蒸发段

9. 三. 设计条件 流体
管程—釜液。蒸发量、温度、压力
壳程—加热蒸汽或热水。冷凝量（热水流量）、
温度、压力
物性参数确定
蒸汽压曲线斜率的确定
四.设计步骤
估算传热面积，进行再沸器的工艺结构设计
假设再沸器的出口气含率，核算热流量
计算釜液循环过程的推动力和流动阻力，核算出口气含率

10. 估算设备尺寸 1.计算传热速率（不计热损） ：物流相变热，kJ/kg, V:相变质量流量，kg/s,
b-boiling, c-condensation
2. 计算传热温差
T:壳程水蒸气冷凝温度
Td:混合蒸汽露点
Tb:混合蒸汽泡点
t:釜液泡点

11. 3. 假定传热系数K
查表3-15（p.91）
有机液体-水蒸汽 W/（m2·K）
4. 估算传热面积
5. 工艺结构设计
选定传热管规格、单程管长、管子排列方式
计算管数，壳径，接管尺寸

12. 管规格：φ38×3、 φ38×2.5、φ25×2.5
φ25×2、 φ19× 参见p61表3-2
管长L：2000、3000、4500、6000mm
计算管数：
壳径DS：
正三角形排列：
L/DS应合理—约4~6，不合理时要调整
卷制壳体内径以400mm为基数，以100mm为进档级。
接管尺寸，参照p92页表3-16

13. 五、传热能力核算 1.显热段传热系数计算KL (1) 设传热管出口处气含率xe （＜25%），计算循环量 Db:釜液蒸发质量流量，kg/s
Wt:釜液循环质量流量，kg/s
（2） 计算显热段管内传热膜系数αi
S0:管内流通截面积，m2
di:传热管内径，m
NT:传热管数

14. 管内Re和Pr数：
Re >104, 0.6<Pr<160, LBC/di>50

15. (3)壳程冷凝传热膜系数计算αO
m:蒸汽冷凝液质量流量，kg/s
Q:冷凝热流量，W
c:蒸汽冷凝热，kJ/kg

16. (4) 计算显热段传热系数KL
污垢热阻R-- p74,表3-9

17. 2. 蒸发段传热系数KE计算
设计思路：xe<25%
控制在第二区：饱和泡核沸腾和两相对流传热
双机理模型：同时考虑两相对流传热机理和饱和泡 核沸腾传热机理。
αv ：管内沸腾表面传热系数
αt p: 两相对流表面传热系数 P94-95
αn b: 泡核沸腾表面传热系数
a: 泡核沸腾压抑因数

18. 3.显热段及蒸发段长度
根据饱和蒸汽压和温度关系计算

19. 4.计算平均传热系数KC
5.面积裕度核算— 30%，若不合适要进行调整

20. 六、循环流量的校核
（1）计算循环推动力△PD
液体气化后产生密度差为推动力（p.97-98）
L 的参考值 见P98， 表3-19

21. 蒸发段两相流平均密度以出口气含率的1/3计算。
管程出口管内两相流密度以出口气含率计算。

22. （2）循环阻力△Pf
△Pf=△P1 + △P2 + △P3 + △P4 + △P5
① 管程进出口阻力△P1
② 传热管显热段阻力△P2
③ 传热管蒸发段阻力△P3
④ 管内动能变化产生阻力△P4
⑤ 管程出口段阻力△P5

23. ①管程进出口阻力△P1
Li：进口管长度和当量长度之和，m
Di ：进口管内径， m
G：釜液在进口管内质量流速，kg/m2s

24. ②传热管显热段阻力△P2
LBC：显热管长度，m
di：传热管内径， m
G：釜液在传热管质量流速，kg/m2s

25. ③传热管蒸发段阻力△P3
分别计算传热管蒸发段气液两相流动阻力，再以一定方式相加。
汽相阻力
LCD：蒸发段长度，m
x: 该段平均气含率。

26. 液相阻力:
蒸发段阻力△P3:

27. ④管内动量变化产生阻力△P4
M：动量变化引起的阻力系数

28. ⑤管程出口段阻力△P5
汽相阻力

29. 液相阻力
管程出口段阻力△P5

30. （3）循环推动力△PD与循环阻力△Pf的比值计算
正常工作时，两项数值相等
设计时，推动力应略大于阻力（安全设计）
上述比值太大，则应降低xe
上述比值太小，则应升高xe
--重新假设传热系数K和气含率xe重复上述计算过程，直至满足传热和流体力学要求。