浅析冷凝器在化工设计中的合理选用-论文.pdf

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1、科学论坛l■ChinascienceandTechnologyReview浅析冷凝器在化工设计中的合理选用杨艳兵(开封龙字化工有限公司475200)[摘要]冷凝器是经过冷却、制冷压缩机压缩后，将产生的高温制冷剂蒸发并使之液化的热交换器。在石化工业中常常用冷凝器将烃类和其它化学物进行蒸发和冷凝，但是目前设计的冷凝器存在达不到冷凝器负荷、浪费能源、设计人员容易忽视等问题，本文主要针对这些问题，详细地阐述了在化工设计中应该如何合理地选择冷凝器以及计算冷凝器平均温差的方法。【关键词]冷凝器化工设计问题解决方法中图分类

2、号：TQ566文献标识码：A文章编号：1009—914X(2014)41—0308—01冷凝器是石化、炼油、化工、电力及制冷等行业工艺流程的主要设备之一。量及对应的温度分段点和气相分率，然后再由热平衡关系推算出冷流体的各点冷凝器中的气体必须要通过一根长长的管道将热量传导到空气中，为了提高冷对应温度，并由这些分段点温度数据计算出各小段的传热平均温差，最后按照凝器的效率，通常在管道上附加散热片以加速散热，一般情况下还要用风机追各小段热量所占总的热量负荷的比例加权平均计算出整个过程中的传热平均使空气经过散热片把热量

3、带走。虽然冷凝的过程在炼油、化工和石油化工等装温差。置中的应用十分的广泛，但冷凝的过程是复杂的，而且工况是多样的，对于纯组(二)过热段分冷凝工况，会因气相分率的显著变化引起冷凝器内沿长度方向上的气液两相由于冷凝器系统压力的降低，当几股气相物流混合后进行冷凝时，冷凝器流况的改变，并导致局部传热性能和压力降梯度的改变，而对于多组分混合物的人121状态变为过热，当把过热段的热量直接归于冷凝段时，再计算传热温度的冷凝过程，还伴随着热量传递、质量传递和动量传递。对此以上情况，一些设的时候，进口温度取露点温度值：当过热段

4、热量所占的比例较大时，就仅仅计算计人员在设计中对多种因素的综合分析不够，致使选用的冷凝器在实际运行中过热段的热量。由于湿壁机理是基于管壁温度低于冷凝介质的露点温度，干壁达不到负荷值，本文就在化工设计中选用冷凝器时经常遇到和值得注意的几个机理是基于管壁温度高于冷凝介质的露点温度的假设，把过热段当作气体的热问题进行了详细的的分析，最后阐述一下个人的观点。传递过程来处理，把湿壁机理冷凝介质温度取露点温度，而干壁机理取实际过一．冷凝器工作原理热段的气相温度，然后进行计算传热的温差。在一般制冷机的制冷原理中，压缩机的用

5、途是把压力较低的蒸汽压缩成压(三)过冷段力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小、压力增高，它先吸人从蒸发器出来的较低压在过冷阶段，当设计选用的传热面积空有比较大的余量时，就按照冷凝液力的工质蒸汽，再将压力升高后送人冷凝器，在冷凝器中冷藏成压力较高的液掩埋管子的面积来控制冷凝液的出口温度，这个过程通常是由操作控制来调节体，经过节流阀节流后成为压力较低的液体，并送人蒸发器经吸热、蒸发成为压进行的，并且这个过程的传热计算仅仅限于管程。假如在同一设备中，既有冷凝力较低的蒸汽，最终送入蒸发器的入口，从而完成制冷循环的过程段也有

6、过冷段，且难以保证较高的过冷段传热系数，那么当过冷段热量所占的它主要分为三个部分：一是蒸汽压缩式的制冷原理，二是制冷系统的基本比例比较大时，往往仅仅设计一台后冷器。在管内全凝阶段，过冷段可以按照纯原理，三是制冷系统的四大件。液体显热传热的过程计算，在含不凝气的冷凝阶段，若存在过冷段，则—般视为(一)蒸汽压缩式的制冷原理非冷凝两相流动的传热过程，尽管不凝气的重量占的比例可能较小，但体积分蒸汽压缩制冷系统主要由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个部件率则可能很大。综上所述：过冷段应该按照两相流体的传热过程计算，

7、若冷凝段组成，它们之间用管道依次连接形成一个密闭的系统，制冷剂在这个系统中不和过冷段同时存在，那么先单独处理过冷段，再将平均温差、压力降以及膜传热断的循环流动，发生状态变化并与外界进行热量交换。系数与冷凝段分开处理。(二)制冷系统的基本原理(四)冷凝器不互溶混合物的冷凝传热液体制冷剂在蒸发皿中吸收被冷却的物体热量之后，气化成低温低压的蒸在实际的工况中，冷凝器不互溶混合物的冷凝传热为题是非常普遍的，在汽，被压缩机吸入、压缩为高压高温的蒸汽后排入冷凝器，然后在冷凝器中间向这些混合物冷凝时，蒸汽和油气会同时冷凝从而

8、形成不互溶的两个液体，其中冷却冰界放热，冷凝成高压液体，经过节流阀成为低温低压的制冷剂，再次吸人最典型的例子是含蒸汽的烃类混合物的冷凝过程。蒸发器吸热汽化达到循环制冷的目的，按照此，制冷剂在系统中经过蒸发压气液平衡计算和分段计算，都应该多分几段进行计算，若所选的分段点数缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。据不准确，那么平均温差就不准确，由于单位重景蒸汽的冷凝潜热约为油气的(三)制冷系统四大件