Содержание
Описание и назначение
Ребойлеры используют в качестве подогревателя низа колонны для поддержания процесса ректификации — более нагретый продукт передает свое тепло холодному продукту.
Ребойлер представляет собой теплообменный аппарат, который имеет две рабочие зоны — трубное и межтрубное пространство.
Правильное общепринятое написание названия данного аппарата — Ребойлер.
Также, часто можно услышать или увидеть написание через «и» — Рибойлер. Это происходит из-за того, что слово «ребойлер» произошло от английского Reboiler, которое в английском произношении имеет звук «и». В свою очередь слово Reboiler произошло от глагола boil (кипеть) и приставки re (повторное действие).
Термосифонный ребойлер
Термосифонный ребойлер работает благодаря естественной циркуляции жидкости. Кипение происходит в трубах при вертикальном исполнении или в кожухе при горизонтальном исполнении аппарата.
В вертикальном термосифоне, жидкость циркулирует благодаря различию плотности парожидкостной смеси (двухфазный поток) выходящей из аппарата плотностью жидкости поступающей в аппарат из колонны.
Преимущества:
- наиболее экономичный вариант, поскольку не требуется насос
Недостатки:
- не подходит для высоковязкой жидкости
- возможно увеличение стоимости при установке на необходимую высоту для получения эффекта термосифона
- не подходит для низкого температурного напора из-за повышения точки кипения, возникающей из-за статического напора вертикального столба жидкости
Ребойлер с вынужденной циркуляцией
Вынужденная циркуляция в ребойлере происходит посредством насоса. Аппарат с такой циркуляцией может иметь вертикальное или горизонтальное исполнение.
Ребойлер с вынужденной циркуляцией аналогичен вертикальному термосифонному ребойлеру за исключением того, что сообщение с колонной происходит за счет работы насоса.
Расчет коэффициента теплопередачи в данном аппарате предполагает, что, тепло передается только вынужденной конвекцией. Поэтому методика теплогидравлического расчета будет аналогична, как для кожухотрубного аппарата.
Преимущества:
- подходит для вязких и сильно загрязняющих теплообменную поверхность жидкостей
Недостатки:
- высокие затраты на перекачку и обслуживание
- требуется насос для сообщения с колонной
Испаритель с паровым пространством (кипятильник)
Пучок труб данного аппарата находится постоянно погруженным в поступающую из колонных жидкость. Это обусловлено наличием переливной перегородки, которая обеспечивает постоянный уровень в аппарате. Высота перегородки, как правило, на 5 — 15 см выше пучка, чтобы обеспечить гарантированное затопление труб.
Кожух аппарата имеет гораздо больший размер диаметра по отношению к пучку по сравнению со стандартными кожухотрубными теплообменниками. Диаметр пучка составляет 40-60% от диаметра кожуха (парового пространства).
Преимущества:
- подходит для работы под вакуумом
- подходит для высокой скорости испарения (до 80% от поступающего потока)
Недостатки:
- теплопередача ниже по сравнению с другими типами ребойлеров
- не подходит для потоков с высокой склонностью к загрязнению
Основные конструктивные элементы
Устанавливается данный аппарат на две сидловые опоры, смонтированные на бетонном основании. Этот теплообменник состоит из:
- Обечайки распределительного барабана
- Монтажного штуцера
- 2-х эллиптических днищ
- Трубных пучков
- Сливной пластины
- Патрубков входа выхода продукта
- Монтажного люка
Трубопроводы входа выхода продукта присоединяются к ребойлеру при помощи фланцевых соединений. Основной частью конструкции являются трубные пучки с U-образными трубами. Монтируются трубные пучки внутри цилиндрического корпуса к трубной доске методом развальцовки.
Нагреваемый продукт находится в межтрубном пространстве, а греющий продукт проходит через пучок U-образных труб. Образовавшиеся пары углеводородов отводятся из ребойлера по трубопроводу, находящемуся в верхней части аппарата.
Жидкая среда перетекает через пластину или откачивается насосом, либо уходит самотеком через патрубок расположенный в нижней части аппарата.
Необходимый уровень жидкости поддерживается автоматически с помощью регуляторов уровня.
Эксплуатационный режим поддерживается системой регулирования и контроля а также контрольным и предохранительным клапанами.
Характеристики испарителей ИН, ИК, ИП, ИУ, ИТ, ИНТ, ИКТ
Типоразмерный ряд испарителей типа ИУ и ИП
Поверхность теплообмена по наружному диаметру труб и площадь проходных сечений по трубам аппаратов типа ИП и ИУ
