一种再沸器设计方法技术

本发明专利技术提出了一种再沸器设计方法，再沸器的整个设计流程包括再沸器的工艺设计、再沸器的结构设计、再沸器的强度校核以及施工图的绘制等方面。通过借助压力容器强度校核专用软件Sw6‑2011对再沸器各个部件进行了强度校核，再沸器的各个部件均满足强度要求，说明了工艺计算及结构设计方面的内容是合理的、满足工程实际需要的。

A design method for Reboiler

A reboiler design method is put forward. The whole design process of the reboiler includes the process design of reboiler, the structure design of reboiler, the strength checking of reboiler and the drawing of the construction drawing. By means of the strength checking of the pressure vessel strength checking special software Sw6 2011, each component of the reboiler is checked. All the parts of the reboiler meet the strength requirements. It shows that the contents of the process calculation and structure design are reasonable and meet the actual needs of the engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种再沸器设计方法
本专利技术涉及酒精溶液再沸器
，特别涉及一种再沸器设计方法。
技术介绍
在化工生产过程中，再沸器是一种装在精馏塔底部用于使塔底产物汽化的换热设备。再沸器的主要形式是管壳式换热器，它有交叉流及轴向流两种类型；交叉流再沸器的沸腾过程发生在壳体一侧，这种类型的代表有釜式再沸器、水平热虹吸再沸器及内置式再沸器；轴向流再沸器中流体的流动方向为轴向，这种类型的代表有立式热虹吸式再沸器和强制对流式再沸器，这两种类型的换热器，它们的沸腾过程大多数情况下是发生在管程的，但在某些特殊情况下其沸腾过程也有可能发生在壳体一侧。釜式再沸器具备一个放大的壳体，气体与液体的分离过程发生在壳体内，它受水动力的影响较小，且可靠性较高，另外，增大管间距可以提高其热流密度，在温度差较小的情况下可以得到较好的运行状况，其缺点是易结垢、壳体直径大，生产成本高。塔内置式再沸器的管束直接的插入精馏塔塔底的液池中，它受水动力的影响较小，造价较低。对于水平式热虹吸再沸器而言，物料经塔底下降管进入再沸器，沸腾过程发生在壳体侧，在此基础上形成了密度比较小的气液混合物，进料管液体与排出管液体之间的密度差所形成的静压差构成了流体自然循环的推动力，其特点是具有较大的流速、高的循环率等，需要的静压头较低，且降低了结垢的速率；它的弊端是壳程一旦发生结垢现象将很难清理。立式管侧热虹吸再沸器，其沸腾现象出现在管侧，热源从壳程流过，流动循环的推动力由塔内液池的液面高度差提供；其典型特点是循环速度高、传热膜系数比水平热虹吸式再沸器高且不易结垢，其不足之处是垂直管较难拆卸，且清洗维修较为困难，造价也比较高。垂直壳侧热虹吸再沸器的沸腾现象出现在壳程一侧，该类再沸器的资料相对较少，现场试验表明：该类再沸器存在的十分显著的问题是因气态的积聚会造成局部区域的过热，进而在上部管板出现故障，设计该类再沸器时应当保证两相混合物以比较均匀的速度经过管板。强制流动再沸器，它的沸腾现象出现在管内侧，促进流体循环流动的循环推动力靠高容泵提供，这种类型的再沸器适用于较易结垢和流体粘度较高的场合，在流体流速很高且保持较低蒸发率的情况下可大大降低结垢速率，其缺点是泵的造价及能源消耗率都很高。立式热虹吸再沸器，在化工行业应用十分广泛，它工作时利用塔釜内的液体静压头及再沸器内两相流的密度差产生的推动力，促进流体循环。立式热虹吸再沸器产生循环动力的方式属于自然循环的单元操作，它和强制再沸器中所利用的强制对流方式相比更节能。现阶段，工程上对立式热虹吸再沸器的设计主要是参阅大量的国家设计标准，并进行冗繁的试差计算，就这样反复进行计算，直至设计出符合要求的再沸器，很显然这种设计方法十分的冗杂。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的技术问题，而提出一种再沸器设计方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种再沸器设计方法，包括以下步骤：步骤1、根据给定的工艺条件和设计要求进行工艺计算，确定再沸器的工艺尺寸；步骤2、假设出口气含率从而得出循环流量，进行热流量的校核与压力降的校核；步骤3、判断热流量的校核与压力降的校核是否合理，如果合理，则进行步骤4；如果不合理，则重新假设出口气含率，进行二次计算；步骤4、根据步骤1得出的再沸器工艺尺寸以及根据再沸器的标准系列确定的结构尺寸对再沸器的主体进行结构设计及选型；步骤5、对设计出的再沸器的各个部件进行强度校核计算；步骤6、判断再沸器的各个部件的强度校核计算结果是否满足强度要求，如果满足，则进行再沸器施工图的绘制；如果不满足，则对再沸器的主体结构重新设计。进一步地，所述再沸器为立式热虹吸再沸器。进一步地，绘制施工图采用的工具是AUTOCAD。进一步地，所述强度校核计算采用Sw6软件来验证。进一步地，所述Sw6软件对再沸器的强度校核包含6个方面的内容，分别是：壳程圆筒校核计算、前端管箱圆筒校核计算、前端管箱封头校核计算、后端管箱圆筒校核计算、后端管箱封头校核计算、管板校核计算。附图说明图1为再沸器设计方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合图1，本专利技术提供一种再沸器设计方法，包括以下步骤：步骤1、根据给定的工艺条件和设计要求进行工艺计算，确定再沸器的工艺尺寸；步骤2、假设出口气含率从而得出循环流量，进行热流量的校核与压力降的校核；步骤3、判断热流量的校核与压力降的校核是否合理，如果合理，则进行步骤4；如果不合理，则重新假设出口气含率，进行二次计算；步骤4、根据步骤1得出的再沸器工艺尺寸以及根据再沸器的标准系列确定的结构尺寸对再沸器的主体进行结构设计及选型；步骤5、对设计出的再沸器的各个部件进行强度校核计算；步骤6、判断再沸器的各个部件的强度校核计算结果是否满足强度要求，如果满足，则进行再沸器施工图的绘制；如果不满足，则对再沸器的主体结构重新设计。所述再沸器为立式热虹吸再沸器。绘制施工图采用的工具是AUTOCAD。所述强度校核计算采用Sw6软件来验证。立式热虹吸再沸器的整个设计流程包括再沸器的工艺设计、再沸器的结构设计、再沸器的强度校核以及施工图的绘制等方面，工艺设计主要是保证再沸器具有合理的热流量及合理的压力降，只有同时满足这两方面的要求，所进行的工艺计算过程才是合理的，再沸器的结构设计主要是根据工艺计算所得出的工艺尺寸及结构尺寸对再沸器的主体进行结构设计及选型，其结构设计应当满足工程设计规范，满足后续强度校核中的强度与刚度要求，再沸器施工图的绘制是指根据工艺设计及结构设计所得出的尺寸绘制出符合设计规范的再沸器施工图纸，绘制施工图采用较多的工具是AUTOCAD，这款软件在很大程度上可以满足作图的需要。所述Sw6软件对再沸器的强度校核包含6个方面的内容，分别是：壳程圆筒校核计算、前端管箱圆筒校核计算、前端管箱封头校核计算、后端管箱圆筒校核计算、后端管箱封头校核计算、管板校核计算。各部分的强度校核结果均以表格的形式给出。1、前端管箱圆筒校核计算2、前端管箱封头(平盖)校核计算3、后端管箱圆筒校核计算4、后端管箱封头(平盖)校核计算5、壳程圆筒校核计算6、管板校核计算由上述表格可知，这一校核结果说明前边结构设计与工艺计算部分的内容是合理的；通过借助压力容器强度校核专用软件Sw6-2011对再沸器各个部件进行了强度校核，从最终Sw6-2011的计算校核结果可以看出，再沸器的各个部件均满足强度要求，当然，这又进一步说明了工艺计算及结构设计方面的内容是合理的、满足工程实际需要的。以上对本专利技术所提供的一种再沸器的设计方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再沸器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据给定的工艺条件和设计要求进行工艺计算，确定再沸器的工艺尺寸；步骤2、假设出口气含率从而得出循环流量，进行热流量的校核与压力降的校核；步骤3、判断热流量的校核与压力降的校核是否合理，如果合理，则进行步骤4；如果不合理，则重新假设出口气含率，进行二次计算；步骤4、根据步骤1得出的再沸器工艺尺寸以及根据再沸器的标准系列确定的结构尺寸对再沸器的主体进行结构设计及选型；步骤5、对设计出的再沸器的各个部件进行强度校核计算；步骤6、判断再沸器的各个部件的强度校核计算结果是否满足强度要求，如果满足，则进行再沸器施工图的绘制；如果不满足，则对再沸器的主体结构重新设计。

【技术特征摘要】
1.一种再沸器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据给定的工艺条件和设计要求进行工艺计算，确定再沸器的工艺尺寸；步骤2、假设出口气含率从而得出循环流量，进行热流量的校核与压力降的校核；步骤3、判断热流量的校核与压力降的校核是否合理，如果合理，则进行步骤4；如果不合理，则重新假设出口气含率，进行二次计算；步骤4、根据步骤1得出的再沸器工艺尺寸以及根据再沸器的标准系列确定的结构尺寸对再沸器的主体进行结构设计及选型；步骤5、对设计出的再沸器的各个部件进行强度校核计算；步骤6、判断再沸器的各个部件的强度校核计算结果是否满足强度要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文涛，黄长烨，徐有宁，崔洁，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21