热虹吸原理
虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处.由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动，.利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出.
虹吸管是人类的一种古老发明,早在公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管.
事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。使液体向上升的力是液体间的分子内聚力.在发生虹吸现象时,由于管内向外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里,越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水.在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力.
设想一下，太阳能集热器内储满冷水，当太阳能集热器吸收太阳能时，里面的水受热膨胀，密度变小，就上升到上面的热交换器中。而密度较大的冷水则回流到集热器的底部，在吸收了热能后，继续膨胀上升···
热循环运动被称为热虹吸效应，集热器和热交换器之间的温差越大，水体在两者之间的循环流动的速度越快。
以上为引用资料，目前试验用的蒸发器相当于上面提到的集热器，液分相当于上面提到的热交换器。
然而在目前试验系统中，蒸发器到液分的回气管中是气体，不可能充满液体，也就是说由液体间分子内聚力所产生的虹吸现象不存在，而是由压力及重力双重作用下形成蒸发器与液分之间的热循环。这是否还叫热虹吸？
引用：（虹吸原理：就是连通器的原理，加在密闭容器里液体上的压强，处处都相等。而虹吸管里灌满水，没有气，来水端水位高，出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后，打开出水口，虽然两边的大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。）
从引用文来看，蒸发器与液分之间的循环符合虹吸原理，利用了连通器原理，是在压差作用下进行循环的，所以这个循环还是热虹吸效应。
所以，本试验的目的就是要测试在低温（≤-20℃）工况下，虹吸式蒸发器的换热效果如何，是否比满液式的要好，通过调整节流阀控制液分内液体高度，测试液分液面与蒸发器高度差对换热效果的影响。
立式热虹吸再沸器机械设计说明书 大连理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书学院(系): 化工机械与安全学院 专业: 过程装备与控制工程 学生姓名: 孔闯 学号: 201242052 指导教师: 由宏新、代玉强 评阅教师: 完成日期: 2015、10、2 大连理工大学 Dalian University of Technolog
摘要 本课程设计主要任务就是设计1台立式热虹吸式再沸器,作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计与核算,本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核,包括再沸器各部分的结构说明,筒体壁厚的计算,封头壁厚的计算,管箱法兰与管板的计算,筒体与封头开孔及补强等。 通过3周的工作,已完成了再沸器的机械参数的计算,手工绘制了再沸器的装配图1张与管板零件图1张。
目录 摘要................................................................................................................................................ I 1设计基础 .. (2) 1、1项目背景 (2) 1、2设计依据 (2) 1、3技术来源及授权 (2) 1、4项目简介 (2) 2结构工艺说明 (1) 2、1管程与壳程物料的选择 (1) 2、2换热管 (1) 2、3管板 (1) 2、3、1 管板结构尺寸 (1) 2、3、2 换热管与管板连接 (2) 2、3、3 排管及管孔 (3) 2、4折流板 (4) 2、5接管及连接附件 (5) 2、6安全泄放 (6) 2、7耳式支座 (7) 2、8管箱、管箱法兰与封头 (11) 3强度计算 (12) 3、1工艺参数计算结果表 (12) 3、2计算条件 (13) 3、3强度计算 (14) 3、3、1 壳程圆筒计算 (14) 3、3、2 前端管箱筒体计算 (15) 3、3、3 前端管箱封头计算 (16) 3、3、4 后端管箱筒体计算 (18) 3、3、5 后端管箱封头计算 (19) 3、3、6 开孔补强设计计算 (20) 3、3、7 兼作法兰固定式管板计算 (23) 3、3、8 管箱法兰计算 (32) 4结论 (35) 附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (36)
. . . . 大连理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书 学院（系）：化工机械与安全学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：孔闯 学号：201242052 指导教师：由宏新、代玉强 评阅教师： 完成日期：2015.10.2 大连理工大学 Dalian University of Technolog
摘要 本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。 通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
目录 摘要 ................................................................................................................................. I 1设计基础 . (1) 1.1项目背景 (1) 1.2设计依据 (1) 1.3技术来源及授权 (1) 1.4项目简介 (1) 2结构工艺说明 (1) 2.1管程和壳程物料的选择 (1) 2.2换热管 (1) 2.3管板 (1) 2.3.1 管板结构尺寸 (1) 2.3.2 换热管与管板连接 (1) 2.3.3 排管及管孔 (1) 2.4折流板 (1) 2.5接管及连接附件 (1) 2.6安全泄放 (1) 2.7耳式支座 (1) 2.8管箱、管箱法兰与封头 (1) 3强度计算 (1) 3.1工艺参数计算结果表 (1) 3.2计算条件 (1) 3.3强度计算 (1) 3.3.1 壳程圆筒计算 (1) 3.3.2 前端管箱筒体计算 (1) 3.3.3 前端管箱封头计算 (1) 3.3.4 后端管箱筒体计算 (1) 3.3.5 后端管箱封头计算 (1) 3.3.6 开孔补强设计计算 (1) 3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (1)
虹吸的定义及原理 (2011-05-09 17:53:36) 转载▼ 分类：物理 标签： 杂谈 关于虹吸的定义和原理： 下图所示是虹吸现象原理图． A容器中的水通过虹吸管自动流入B容器，在管中取一竖直液片S，设液体对该液片的压强分别为p左与p右，p0为大气压，则p左=p0－ρ水gh左，p右=p0－ρ水gh右，由于引水左管侧的水面比出水管一侧的水面高，故h左
关于虹吸原理问题，我又进行了研究，并就此事向同事们进行了咨询。得出几个不成熟的结论，还请各位指点一二。 一、让我们首先了解虹吸的定义：由于大气压的作用，液体从液面较高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是曲管（虹吸管）里先要灌满液体，同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。 二、让我们看看虹吸倒底需不需要大气压强。根据原理图公式：p左=p0－ρ水gh左，p右=p0－ρ水gh右，我们可以看到，要使S点左右的压强不同，从而产生虹吸，两个水面的高度差是关键。而水柱的高度就与水柱的重量有关。从这个层面讲，虹吸确实与重力有关。但我们还是要注意p0的作用，p0是什么呢？它就是大气压强，如果p0=0，即没有大气压强，情况会怎样？根据公式可以得出：p左=-ρ水gh左，p右=-ρ水gh右，S点不受左右的压强（负数），水柱中的水由于重力作用，各自落回自己的容器中。所以不会产生虹吸。因此正是由于有大气压强，从而缓缓不断的产生压强差，才会产生虹吸现象。 但是重力在虹吸现象中起什么作用呢？还是从压强公式：P=ρgh我们可以看出，没有重力，g（重力加速度）=0，S点左右压强相等，也不会产生虹吸。 综上所述：虹吸现象中，大气压强与重力，均起重要作用，二者缺一不可。 三、河流的水之所以不用大气压强也能流动，是因为它和虹吸的原理不同。我们一定是注意虹吸定义中的：“通过曲管越过高处”的含义。 四、到了月球上，由于没有大气，只有重力，所以产生不了虹吸。 分享： 25 喜欢 1 赠金笔
论文题目:立式热虹吸式再沸器的设计 院(部>名称:机械学院 学生姓名: 专业:学号: 指导教师姓名: 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间: 摘要 精馏的本质是利用不同物质的挥发度不同，通过多次汽化、多次冷凝的精馏过程而达到物质分离的单元操作过程，而多次汽化所需的能量即通过再沸器
提供的，这就是再沸器的作用。 甲醇釜液再沸器是一种换热器，通常采用热虹吸式换热器，也是一种列管式换热器，在生产企业中占有较重要的地位，它直接影响产品的质量和产量。 本设计主要是对其工艺、结构等的设计，通过选用换热设备的型号和对国标的查找，设计出经济实用的化工设备。再沸器的结构图使用AutoCAD二维绘图软件绘制，清楚地表达出结构尺寸，便于改进和生产。 主要介绍了再沸器的设计工作以及它在生产过程中处于的地位和作用，它是精馏塔不可或缺的一部分，它提供给精馏塔多次汽化所需的能量，它与冷凝器等都是换热设备。 关键词： 再沸器汽化AutoCAD列管式换热器甲醇 ABSTRACT Distillation is the physical separation unit operation which is achieved by the repeated distillation process of several vaporization and condensation, since the
volatility of different materials vary from each other. And the energy required for vaporization is provided by the reboiler This is the role of the reboiler. Methyl reboiler is a heat exchanger, it is also a tube-type heat exchanger. In the manufacturer industry it plays a very important role, for it has direct impact on the product quality and yield . This design is mainly for its technology, structure design.By selecting the model and the national standards of the heat transfer exchanger, we can come up with the economic and practical design of chemical equipment. Reboiler structure diagram is drawn by the two-dimensional drawing software drawing AutoCAD.So we can clearly express the structure size and it is convenient for us for further improvement and production. Now we have completed the design of the reboiler and its role in the production process.It is an integral part of the distillation column, which provides the energy needed to vaporize several distillation columns. Along with condensers they are both the heat exchangers. Key words： Reboiler ；Vaporization ；AutoCAD ；distillation column heat exchanger ；methyl 目录 前言 (4) 第一章再沸器基本参数 (6) 1.1、设计任务和设计条件 (6) 1.2、再沸器类型的选择 (6) 1.3、流程的安排 (7)
虹吸原理演示 一、演示目的： 1、观察虹吸的形成和破坏，以及虹吸管沿程压力的分布情况。 2、测量虹吸管真空度，确定最大真空域。 3、定性分析虹吸管流动的能量转换特性。 4、观察虹吸原理在虹吸式出水流道中的应用情况，分析其优缺点。
虹吸原理演示仪通过虹吸的形成过程以及虹吸形成后沿程压力分布情况，展示虹吸形成的机理。并通过虹吸的破坏，说明虹吸应用中的注意点。下面结合泵站虹吸式出水流道说明虹吸原理在工程中的应用。 流经固体边界的水流，当达到一定雷诺数时，由于固体边界的形状和大小突然发生变化，在惯性的作用下，就会出现主流与边界分离而产生旋涡。水流在这些突变的边界处形成局部水流阻力，损失较大能量。在旋涡范围内，水流常表现为高度紊乱并伴随有剧烈摩擦、分裂和撞击作用，部分水流运动的连续性遭受破坏，出现明显的主流与固体边界脱离，而导致大尺度旋涡的产生。 流动演示模拟泵站的虹吸式出水流道的几何边界，并采有气泡示踪法，把流动中的流线、边界层分离现象以及旋涡发生的区域和强弱等流动图象清晰地显示出来。 流动演示装置采用自循环供水方式，只要接通水源和220V电源，即可进行演示。 本装置显示水泵站的虹吸式出水流道纵剖面上的流动图象。通过流线及旋涡的显示的情况，可比较分析虹吸式出水流道边界的合理性，尤其虹吸式出水流道出口下方的旋涡，说明虹吸式出水流道过驼峰后下降坡度不宜太陡。 四、演示步骤 1、熟悉各型设备，接通电源。 2、打开虹吸原理演示仪的电源开关，调节调速开关至最大，观察虹吸形成的过程。 3、观察虹吸管沿程压力分布情况，分析其原因，并拔开最高处的测压管，观察虹吸破 坏情况。 4、打开泵站的虹吸式出水流道演示仪的电源开关，调节调速开关，将进水量开大或关小，观察虹吸式出水流道纵剖面上流动的变化情况。 5、观察虹吸式出水流道出口下方边界上分离点的位置变动情况。 6、演示结束后，关闭电源开关。 五、思考题 1、为什么虹吸式出水流道出口下方会出现旋涡? 2、如何消除虹吸式出水流道出口下方出现的旋涡?
立式热虹吸再沸器简介 图14.立式热虹吸再沸器 （1）立式热虹吸再沸器是利用热介质在壳侧提供热量将管侧工艺流体加热沸腾的管壳式换热器，它是自然循环的单元操作，动力来自与之相连的精馏塔塔釜液位产生的静压头和管内流体的密度差。 （2）立式热虹吸再沸器广泛地应用于化与卧式相比, 其循环速率高, 传热膜系数高。但是, 工业上应用的立式热虹吸再沸器其加热督要有一定高度才能获得较高的传热速率, 而塔底液面与再沸器上部管板约为等高, 这样就提高了塔底的标高, 使设备安装费增加, 并且设备的清洗和维修也困难。 （3）立式热虹吸再沸器的不稳定性, 往往是由于两相流的不稳定流型所致。在立式热虹吸管内蛇两相流沸腾流型, 自下而上相继出现 （4）鼓泡流、弹状流、环状流及环雾流等。弹状流的大汽抱的不断出现与破裂, 激发了操作的不稳定性。 （5）立式热虹吸再沸器与卧式相比, 虽有较好的防垢性能, 但对于粘度大的物料, 例如, 石按化工中一些高分子聚合物, 也常因结垢堵塞管道, 而要定期清除垢物。严重的情况下, 运转一年就会将再沸器中绝大部分管子堵死, 垢物的清除费力费时, 十分困难。 （6）一般立式热虹吸式的管程走工艺液体，壳程走加热蒸汽。 改善立式热虹吸再沸器的操作性能, 强化其传热, 具有十分重要的意义其特点有：
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. 3.1.1 立式热虹吸再沸器的选用和设计计算步骤 （1）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。 （2）内置式再沸器: 结构简单.传热面积小,传热效果不理想.釜内液位与再沸器上管板平齐 3.1.2 设计方法和步骤： 立式热虹吸式再沸器的流体流动系统式有塔釜内液位高度Ι、塔釜底部至再沸器下部封头的管路Ⅱ、再沸器的管程Ⅲ及其上部封头至入塔口的管路Ⅳ所构成的循环系统。由于立式热虹吸再沸器是依靠单相液体与汽液混合物间的密度差为推动力形成釜液流动循环，釜液环流量，压力降及热流量相互关联，因此，立式热虹吸再沸器工艺设计需将传热计算和流体力学计算相互关联采用试差的方法，并以出口气含率为试差变量进行计算。假设传热系数，估算传热面积。其基本步骤是： 1、初选传热系数，估算传热面积， 2、依据估算的传热面积，进行再沸器的工艺结构设计； 3、假设再沸器的出口气含率，进行热流量核算； 4、计算釜液循环过程的推动力和流动阻力，核算出口气含率。
熱虹吸原理 虹吸現象是液態分子間引力與位能差所造成的,即利用水柱壓力差,使水上升後再流到低處.由於管口水面承受不同的大氣壓力,水會由壓力大的一邊流向壓力小的一邊,直到兩邊的大氣壓力相等,容器內的水面變成相同的高度,水就會停止流動.利用虹吸現象很快就可將容器內的水抽出. 虹吸管是人類的一種古老發明,早在西元前1世紀,就有人造出了一種奇特的虹吸管. 事實上,虹吸作用並不完全是由大氣壓力所產生的,在真空裏也能產生虹吸現象.使液體向上升的力是液體間 分子的內聚力.在發生虹吸現象時,由於管內往外流的液體比流入管子內的液體多,兩邊的重力不平衡,所以液體就會繼續沿一個方向流動.在液體流入管子裏,越往上壓力就越低.如果液體上升的管子很高,壓力會降低到使 管內產生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構成),虹吸管的作用高度就是由氣泡的生成而決定的.因為氣泡會使 液體斷開,氣泡兩端的氣體分子之間的作用力減至0,從而破壞了虹吸作用,因此管子一定要裝滿水.在正常的 大氣壓下,虹吸管的作用比在真空時好,因為兩邊管口上所受到的大氣壓提高了整個虹吸管內部的壓力. 設想一下，太陽能集熱器內儲滿冷水，當太陽能集熱器吸收太陽能時，裏面的水受熱膨脹，密度變小， 就上升到上面的熱交換器中。而密度較大的冷水則回流到集熱器的底部，在吸收了熱能後，繼續膨脹上升···熱迴圈運動被稱為熱虹吸效應，集熱器和熱交換器之間的溫差越大，水體在兩者之間的迴圈流動的速度越快。
熱虹吸式再沸器 熱虹吸再沸器依靠塔釜內的液體靜壓頭核再沸器內兩相流的密度差產生推動力形成熱虹吸式運動。熱虹吸式再沸器利用再沸器中氣—液混合物和塔底液體的密度差為推動力，增加流體在管內的流動速度，減少了污垢的沉積，提高了傳熱係數，裝置緊湊，占地面積小 可以分為立式熱虹吸式再沸器和臥式熱虹吸式再沸器。 一般立式熱虹吸式的管程走工藝液體，殼程走加熱蒸汽；臥式熱虹吸式再沸器的蒸發側不加限制，可以根據工藝要求，如蒸發量大小和是否容易結垢來選擇流徑。 臥式熱虹吸式再沸器的安裝高度低於立式，其迴圈推動力較大，迴圈量也較大。 熱虹吸式再沸器利用再沸器中氣—液混合物和塔底液體的密度差為推動力，增加流體在管內的流動速度，減少了污垢的沉積，提高了傳熱係數，裝置緊湊，占地面積小。 熱虹吸式再沸器的停留時間短，適用於要求短停留時間的物系。 另外有用其傳熱係數大，對於要求大面積換熱的情況比較合適。 其中的立式熱虹吸式再沸器如為真空操作，則不適宜黏性較大的液體和帶固體物料，同時還要求塔裙的高度較高。臥式熱虹吸式再沸器則對塔釜液位核壓降要求不高，比較適用於真空精餾。
虹吸原理 摘 要：本文论述了虹吸现象的基本原理，并根据实验及公式推导具体阐述了其原理。本位主要介绍了虹吸的悠久历史以及其在古、现代的应用。虹吸现象在古代的主要应用从最早的渴乌，到后来的唧筒、秤漏、莲花漏都是虹吸原理的典型应用；虹吸原理在现代社会也应用于各行各业:“鬼湖”的形成就是虹吸原理的“杰作”，还有马桶、虹吸滤池、虹吸式屋面排水系统、洗胃、虹吸式咖啡壶等等都是虹吸原理制成的。 关 键 词：虹吸；唧筒；秤漏；莲花漏；虹吸滤池 1、引言 虹吸是一种历史悠久的物理现象，同时它也是人们在生活中最常见的物理现象之一。虹吸现象不仅在古代有很丰富的应用，它在现代生活中也有很广泛的应用。大家生活中的很多事情都是靠虹吸原理来实现的，例如：给鱼缸换水；汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油；在古代利用虹吸原理还可以做成计时工具；虹吸原理还可以应用于水处理，如虹吸滤池等等。 2、原理 2.1 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。[1] 2.2 实验解释 用图1所示的装置来说明这种现象的原理,当充满水的管子 将A 、B 两个液面高度不同水槽连接后, C 处受到向右的压强为： h P P 1 01g ρ水-= 向左的压强：h P P 202g ρ水-=，其中：P 0为大气压。由于 h 1>h 2, 所以有P 1
大连理工大学本科课程设计立式热虹吸式再沸器机械设计说明书 学院（系）：化工机械与安全学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：孔闯 学号：201242052 指导教师：由宏新、代玉强 评阅教师： 完成日期：2015.10.2 大连理工大学 Dalian University of Technolog
摘要 本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。 通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
目录 摘要................................................................................................................................................ I 1设计基础 .. (2) 1.1项目背景 (2) 1.2设计依据 (2) 1.3技术来源及授权 (2) 1.4项目简介 (2) 2结构工艺说明 (1) 2.1管程和壳程物料的选择 (1) 2.2换热管 (1) 2.3管板 (1) 2.3.1 管板结构尺寸 (1) 2.3.2 换热管与管板连接 (2) 2.3.3 排管及管孔 (3) 2.4折流板 (5) 2.5接管及连接附件 (6) 2.6安全泄放 (7) 2.7耳式支座 (8) 2.8管箱、管箱法兰与封头 (11) 3强度计算 (13) 3.1工艺参数计算结果表 (13) 3.2计算条件 (14) 3.3强度计算 (15) 3.3.1 壳程圆筒计算 (15) 3.3.2 前端管箱筒体计算 (16) 3.3.3 前端管箱封头计算 (18) 3.3.4 后端管箱筒体计算 (19) 3.3.5 后端管箱封头计算 (20) 3.3.6 开孔补强设计计算 (21) 3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (24) 3.3.8 管箱法兰计算 (34) 4结论 (36)
立式热虹吸再沸器工 艺设计
立式虹吸再沸器工艺设计设计一台立式热虹吸再沸器，以前塔顶蒸汽冷凝为热源，加热塔底釜液使其沸腾。前塔顶蒸汽组成：乙醇0.12，水0.88，均为摩尔分数，釜液可视为纯水。具体条件及物性如下
前言 能源是国民经济和社会发展的重要物质基础。我国资源总量较为丰富，但人均占有资源相对不足，能源和其它重要矿产资源的人均占有量仅为世界平均水平的一半。 化学工业在整个国民经济体系中占有相当重要的地位，其发展速度和水平直接制约着其它许多部门的发展;同时，化学工业又是能源消耗较多的部门，化学工业消耗的各种能源约占全国能源产量的9%，占全国工业耗能的23%。目前，日趋严峻的资源、环境和安全约束以及市场竞争的压力，要求化学工业必须利用当今先进的技术，改善生产和管理，以实现更高效、低耗、清洁和安全的生产。 在石化企业中，再沸器是精馏塔的重要辅助设备之一，它提供了精馏过程所需的热量，其节能潜力非常大。再沸器设计的好坏，操作正常与否，直接影响着精馏塔的分离效果。为了有效的利用能源，对再沸器正确的选择和设计就显得十分重要。 流态化是一门旨在强化颗粒与流体之间接触和传递的工程技术。近年来，由于生产实际需求的推动，流态化技术得到新的发展，取得的成果越来越多，其优点越来越为人们所认识，并且己经成为引人注目的前沿研究领域。 另外，在化工过程设计中，要应用到大量的基础物性数据。开发一个数据库，包含这些基本的物性数据或者计算方法，在这些化工过程的设计中，就可以直接从数据库中查取有关的数据，省去烦琐的物性查取和计算的过程，简化设计，因此也是一项十分有意义的工作。
立式热虹吸再沸器的设计要点 立式热虹吸再沸器在石油化工领域应用广泛，是重要的热量交换设备。文章结合其工作原理，针对影响其运行状况的设计要点进行简要的论述，针对设计时经常遇到的问题提供解决办法。希望能够为立式热虹吸再沸器设计的优化提供一些有益的帮助。 标签：立式热虹吸再沸器；设计要点；解决办法 Abstract：Vertical thermosyphon reboiler is widely used in petrochemical industry and is an important heat exchange equipment. In accordance with its working principle，this paper briefly discusses the design essentials that affect its running condition，and provides solutions to the problems often encountered in the design. It is hoped that it can provide some useful help for the optimization of the design of the vertical thermosyphon reboiler. Keywords：vertical thermosyphon reboiler；design points；solution 在石油化工领域，再沸器是重要的热量交换设备，设置于蒸馏塔底部。其作用是利用加热介质将塔釜工艺介质部分气化，通过循环送回蒸馏塔，为分离过程提供能量。立式热虹吸再沸器是一种常见的再沸器，具有传热系数高，结构紧凑，被加热介质在管内停留时间短，不易结垢，安装方便，占地面积小，设备造价及运行费用较低等显著优势[1]。 立式热虹吸再沸器在设计时，需要考虑结构参数、气化率、进出口管路阻力降，安装高度，管内流型、热通量等因素对再沸器稳定运行的影响。本文将对以上问题进行论述，并对设计时经常会遇到对问题提供解决的办法，以便在再沸器的工程设计中实现合理设计。 1 原理介绍 立式热虹吸再沸器属于自然循环式再沸器。蒸馏塔塔釜介质经过再沸器，部分介质被气化，在再沸器及出口管线中形成两相流，由于塔釜的静液位与两相流存在密度差，形成推动力，使塔釜介质不断被虹吸入再沸器，无需外部提供动力即可完成循环。其示意图如图1所示。 蒸馏塔塔釜介质在进入立式热虹吸再沸器后，由于其物理状态的不同，其换热机理也不相同。随着介质在管内不断上升，管内的介质流型及传热机理分布如图2所示。 液相流（过冷段）：介质进入换热管底部开始换热，由于静压头的存在使介质的操作压力高于其饱和压力，仍然是液相，传热的方式为液体对流传热。
大连理工大学本科课程设计 欧阳光明（2021.03.07） 立式热虹吸式再沸器机械设计说明书 学院（系）：化工机械与安全学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：孔闯 学号：201242052 指导教师：由宏新、代玉强 评阅教师： 完成日期：2015.10.2 大连理工大学 Dalian University of Technolog
本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。 通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
摘要I 1设计基础2 1.1项目背景2 1.2设计依据2 1.3技术来源及授权2 1.4项目简介2 2结构工艺说明1 2.1管程和壳程物料的选择1 2.2换热管1 2.3管板1 2.3.1 管板结构尺寸1 2.3.2 换热管与管板连接2 2.3.3 排管及管孔3 2.4折流板5 2.5接管及连接附件5 2.6安全泄放7 2.7耳式支座7 2.8管箱、管箱法兰与封头10 3强度计算12 3.1工艺参数计算结果表12 3.2计算条件13 3.3强度计算14 3.3.1 壳程圆筒计算14 3.3.2 前端管箱筒体计算15 3.3.3 前端管箱封头计算16 3.3.4 后端管箱筒体计算18 3.3.5 后端管箱封头计算19 3.3.6 开孔补强设计计算20 3.3.7 兼作法兰固定式管板计算23 3.3.8 管箱法兰计算32 4结论35 附录A 过程工艺与设备课程设计任务书37
大连理工大学本科课程设计 欧阳家百（2021.03.07） 立式热虹吸式再沸器机械设计说明书 学院（系）：化工机械与安全学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：孔闯 学号：201242052 指导教师：由宏新、代玉强 评阅教师： 完成日期：2015.10.2 大连理工大学 Dalian University of Technolog
本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。 通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
摘要I 1设计基础2 1.1项目背景2 1.2设计依据2 1.3技术来源及授权2 1.4项目简介2 2结构工艺说明1 2.1管程和壳程物料的选择1 2.2换热管1 2.3管板1 2.3.1 管板结构尺寸1 2.3.2 换热管与管板连接2 2.3.3 排管及管孔3 2.4折流板5 2.5接管及连接附件5 2.6安全泄放7 2.7耳式支座7 2.8管箱、管箱法兰与封头10 3强度计算12 3.1工艺参数计算结果表12 3.2计算条件13 3.3强度计算14 3.3.1 壳程圆筒计算14 3.3.2 前端管箱筒体计算15 3.3.3 前端管箱封头计算16 3.3.4 后端管箱筒体计算18 3.3.5 后端管箱封头计算19 3.3.6 开孔补强设计计算20 3.3.7 兼作法兰固定式管板计算23 3.3.8 管箱法兰计算32 4结论35 附录A 过程工艺与设备课程设计任务书37
. . 理工大学本科课程设计 立式热虹吸式再沸器机械设计说明书 学院（系）：化工机械与安全学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：孔闯 学号： 201242052 指导教师：由宏新、代玉强 评阅教师： 完成日期： 2015.10.2 理工大学 Dalian University of Technolog
摘要 本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。 通过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1和管板零件图1。
目录 摘要.................................................................. I 1设计基础 (2) 1.1项目背景 (2) 1.2设计依据 (2) 1.3技术来源及授权 (2) 1.4项目简介 (2) 2结构工艺说明 (1) 2.1管程和壳程物料的选择 (1) 2.2换热管 (1) 2.3管板 (1) 2.3.1 管板结构尺寸 (1) 2.3.2 换热管与管板连接 (2) 2.3.3 排管及管孔 (3) 2.4折流板 (5) 2.5接管及连接附件 (5) 2.6安全泄放 (7) 2.7耳式支座 (7) 2.8管箱、管箱法兰与封头 (11) 3强度计算 (13) 3.1工艺参数计算结果表 (13) 3.2计算条件 (14) 3.3强度计算 (15) 3.3.1 壳程圆筒计算 (15) 3.3.2 前端管箱筒体计算 (16) 3.3.3 前端管箱封头计算 (17) 3.3.4 后端管箱筒体计算 (19) 3.3.5 后端管箱封头计算 (20) 3.3.6 开孔补强设计计算 (21) 3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (24) 3.3.8 管箱法兰计算 (33) 4结论 (36) 附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (38)
虹吸式雨水收集系统 虹吸式雨水收集系统是屋面雨水排水的一种形式，是在设计条件下利用雨水斗至排出管之间的有效位差为动力，使系统内部产生负压的雨水排水系统，其水力计算依据为流体力学的伯努利方程。由于系统适用于各种建筑屋面的雨水排除，因而深受用户的青睐。 虹吸式屋面雨水收集系统的选用主要控制内容包括雨水斗流量、雨水斗材质、系统管材材质。 虹吸式屋面雨水收集系统由虹吸雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、配套管件和固定件组成。 1）、为满足不同屋面排水的要求，虹吸雨水斗按使用功能分为带集水槽型雨水斗、无集水槽型雨水斗和防冻型雨水斗。带集水槽型雨水斗适用于平屋面，屋面壅水高度可满足屋面荷载的严格要求。 2）、虹吸式雨水斗由防叶罩、防涡流装置、斗体等主要部件组成。 虹吸流屋面雨水系统适用于各种建筑屋面的雨水排除（如会展中心、体育场馆、航站楼、机库、大型货运库、物流中心、厂房、办公楼等），该系统设计必须采用虹吸雨水斗并进行严格的水力计算。 1）、雨水斗选用
雨水斗常用材质：304不锈钢为斗体，格栅罩及反涡流装置采用硅铝合金材质。 产品有防渗漏、耐气候等性能。泄流量大、斗前水位低、不进气，产品应在标准试验台测试。 产品的水力特性和试验方法与国际标准相同，可达到不同国家的技术标准。 2）、系统管材选用 （1）用于虹吸式屋面雨水收集系统的管道，应采用铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（HDPE）管等材料。用于同一系统的管材和管件以及与虹吸式雨水斗的连接管，宜采用相同的材质。 （2）管材的选择应根据不同建筑的特点和要求，综合考虑系统的工作压力、防火、降噪、安装方便、经济性等因素。 （3）虹吸式屋面雨水收集系统采用的铸铁管管材、管件应符合现行国家标准《排水用柔性接口铸铁管及管件》GB/T 12772、现行行业标准《建筑排水用卡箍式铸铁管及管件》CJ/T 177、《建筑排水用柔性接口接口承插式铸铁管及管件》CJ/T 178等的规定。涂塑钢管应符合现行国家标准《给水涂塑复合钢管》CJ/T 120的规定；镀锌钢管应符合现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091的规定；高密度聚乙烯（HDPE）排水管应符合现行国际标准《建筑内污废水排放（低温和高温）用塑料管系统——聚乙烯（PE）》ISO 8770的规定。 （4）管材的连接 铸铁管：连接宜采用卡箍式，卡箍宜采用不锈钢卡箍件，且内衬橡胶密封圈
虹吸原理现象说明 摘要：本文论述了虹吸现象的基本原理，并根据实验及公式推导具体阐述了其原理。本位主要介绍了虹吸的悠久历史以及其在古、现代的应用。虹吸现象在古代的主要应用从最早的渴乌，到后来的唧筒、秤漏、莲花漏都是虹吸原理的典型应用；虹吸原理在现代社会也应用于各行各业:“鬼湖”的形成就是虹吸原理的“杰作”，还有马桶、虹吸滤池、虹吸式屋面排水系统、洗胃、虹吸式咖啡壶等等都是虹吸原理制成的。 关键词：虹吸；唧筒；秤漏；莲花漏；虹吸滤池 1、引言 虹吸是一种历史悠久的物理现象，同时它也是人们在生活中最常见的物理现象之一。虹吸现象不仅在古代有很丰富的应用，它在现代生活中也有很广泛的应用。大家生活中的很多事情都是靠虹吸原理来实现的，例如：给鱼缸换水；汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油；在古代利用虹吸原理还可以做成计时工具；虹吸原理还可以应用于水处理，如虹吸滤池等等。 2、原理 2.1 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承
受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。[1] 2.2 实验解释 用图1所示的装置来说明这种现象的原理, 当充满水的管子将A 、B 两个液面高度不同水槽 连接后, C 处受到向右的压强为： h P P 1 01g ρ水-= 向左的压强：h P P 202g ρ水-=，其中：P 0为大气 压。由于h 1>h 2, 所以有P 1
立式热虹吸再沸器机械设计说明书 1 2020年4月19日
大连理工大学本科课程设计 立式热虹吸式再沸器机械设计说明书 学院（系）：化工机械与安全学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：孔闯 学号： 42052 指导教师：由宏新、代玉强 评阅教师： 完成日期： .10.2 大连理工大学 Dalian University of Technolog
摘要 本课程设计主要任务是设计1台立式热虹吸式再沸器，作为丙烯-丙烷精馏塔的提馏段加热设备。在大三下学期的时候已经初步完成了再沸器的工艺部分的设计和核算，本次设计主要进行再沸器的机械部分的计算及校核，包括再沸器各部分的结构说明，筒体壁厚的计算，封头壁厚的计算，管箱法兰和管板的计算，筒体和封头开孔及补强等。 经过3周的工作，已完成了再沸器的机械参数的计算，手工绘制了再沸器的装配图1张和管板零件图1张。
目录 摘要................................................................................................................................................ I 1设计基础 .. (2) 1.1项目背景 (2) 1.2设计依据 (2) 1.3技术来源及授权 (3) 1.4项目简介 (3) 2结构工艺说明 (1) 2.1管程和壳程物料的选择 (1) 2.2换热管 (2) 2.3管板 (2) 2.3.1 管板结构尺寸 (2) 2.3.2 换热管与管板连接 (3) 2.3.3 排管及管孔 (4) 2.4折流板 (6) 2.5接管及连接附件 (7) 2.6安全泄放 (9) 2.7耳式支座 (10) 2.8管箱、管箱法兰与封头 (13) 3强度计算 (15) 3.1工艺参数计算结果表 (15) 3.2计算条件 (16) 3.3强度计算 (17) 3.3.1 壳程圆筒计算 (17) 3.3.2 前端管箱筒体计算 (18) 3.3.3 前端管箱封头计算 (20) 3.3.4 后端管箱筒体计算 (21) 3.3.5 后端管箱封头计算 (22) 3.3.6 开孔补强设计计算 (23) 3.3.7 兼作法兰固定式管板计算 (26) 3.3.8 管箱法兰计算 (35) 4结论 (38) 附录A 过程工艺与设备课程设计任务书 (40)
3.2简析虹吸现象 你知道虹吸现象吗？容器中的水可以自动通过高于容器水面的弯管流出，就好象有什么东西将水从容器中"吸"出来一样（见左下图）。 为什么水会自动流过高高的弯管呢？原来，这是由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就会向着压强较小的一侧流动。右上图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。 要能够产生虹吸现象，弯管的水流出端必需比水进入端低。设进水端的水平面为A，出水端的水平面为B，向上作用在两个水平面上的大气压值都是P0，但右边管内在A面以下还有一段长h的水柱，所以，在右管中与A同一面上的压强P＝P0+ρgh，即Po 仔细分析虹吸的原理图还可知道，事先要让弯管中充满水，并且整个弯管内部不能进入空气，否则，内部空气的压强会改变两端压强差的关系，就不能发生虹吸现象了。 我们先来做一个实验：取一金属罐头筒，去掉上盖，在底面打一圆孔，塞入中间有孔的胶塞，孔中插入一根两端开口的直径15－20毫米的玻璃管，如图所示。玻璃管在筒内高度为筒高的5／6。再取一只直径30－40毫米的大试管（略高于玻璃管在筒内的高度），口朝下套在玻璃管上。设法将试管垫高（可用粘在筒底的三个塑料块垫高试管，而不能堵死试管口）， 将胶塞与筒底之间，胶塞与玻璃管之间用熔化的石蜡加封。 现在开始向罐头筒内加水，当水还没有超过A线时，下端的管口不会有水流出，但当再加水少许，一旦超过B线，筒内的水便会几乎全部流出。其实，玻管加套大试管的目的，就等于是制作了一个弯管，等效于下左图的装置，当容器中的水位超过B线，水就从下端关口流出，直到水位降低到A线以下，水才停止流出。 虹吸现象在生产和生活中有许多巧妙的应用，比如，公厕中的便池应当定时用水冲洗，需 要无人值守，但又不能让水无节制地哗哗直流，就可利用虹吸原理设计一种自动装置（右图），调节放水阀门，让水细细地流进下面的容器，当容器中的水面超过弯管顶部时，弯管中便充满了水，下端放水口就有水流出冲洗便池，容器中水面不断下降，但只要没有低于弯管的上端口，水就会继续流出，直到上端口露出水面，水流就会停止，这段时间就是虹吸的作用。调节弯管上端口的高度，可以改变每次冲洗的出水量；调节放水阀门放水量的大小，可以改变两次冲洗的时间间隔。 现代的抽水马桶也常常利用了虹吸原理，以便产生更大的吸力将便池内的污物派出。 中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管，在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的物理现象。宋朝曾公亮《武经总要》中，有用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的记载。中国古代还应用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是战争中一种守城必备的灭火器。宋代苏轼《东坡志林》卷四中，记载了四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。其书载：以竹为筒，“无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。“明代的《种树书》中也讲到用唧筒激水来浇灌树苗的方法。 下面再分析两个虹吸现象的实验： 1．毛细管产生虹吸现象。
相关主题
文本预览