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。
V tP a nb
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
1/ 3
m:蒸汽冷凝液质量流量，kg/s Q:冷凝热流量，W

m M d 0 N T
c:蒸汽冷凝热，kJ/kg
Q m rc
4M 适用于： 2100

(4) 计算显热段传热系数KL
KL
1 d0 d0 d0 1 Ri Rw RO i di di dm 0
污垢热阻R-- p74,表3-9
• 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
估算设备尺寸
1.计算传热速率（不计热损） ：物流相变热，kJ/kg,
QR Vb b Vc c
mcCpc (t 2 t1 )
2. 计算传热温差
Hale Waihona Puke V:相变质量流量，kg/s,
b-boiling, c-condensation
T:壳程水蒸气冷凝温度 Td:混合蒸汽露点
t m T tb
(Td t b ) (Tb t b ) Tb:混合蒸汽泡点 t m Td t b t:釜液泡点 ln Tb t b
3. 假定传热系数K
查表3-15（p.91）
K L LBC K E LCD KC L
5.面积裕度核算— 30%，若不合适要进行调整
QR AC K C t m
AP AC H 100 % A
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）
PD [ LCD ( b tp ) l t p ]g
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 强制循环式 釜式再沸器 内置式再沸器
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。
PD : 循环推动力，Pa LCD：蒸发段高度, m
b：釜液密度, kg / m
3
tp：蒸发段两相平均密度, kg / m
3
tp：传热管出口处两相平均密度, kg / m
3
l：再沸器上部管板到接管入塔口间高度, m
L 的参考值 见相关手册
蒸发段两相流平均密度以出口气含率的1/3计算。
壳体容积大，
占地面积大， 造价高， 易结垢。
内置式再沸器：
▲结构简单。 传热面积小， 传热效果不理想。
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
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
△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
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 2 W G s0 di NT s0 4 S0:管内流通截面积，m2
di:传热管内径，m
Db Wt xe
Db:釜液蒸发质量流量，kg/s
NT:传热管数
管内Re和Pr数：
Re
diG
b
Pr
C Pb b
b
xe x 3
X tt [(1 x) / x] ( V / b )
0.9 0.5
(b / V )
0.1
RL
X tt
2 ( X tt 21X tt 1) 0.5
tp V (1 RL ) b RL
管程出口管内两相流密度以出口气含率计算。
x xe
（2）循环阻力△Pf
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。
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。
釜式再沸器：
▲可靠性高， 维护、清理方便。 ▲传热系数小，
3.显热段及蒸发段长度
t p LBC s L t d i NT K L t m p C W s PwL L t
t 斜率 p ：沸腾物系蒸汽压曲线 s
根据饱和蒸汽压和温度关系计算
4.计算平均传热系数KC
有机液体-水蒸汽
4. 估算传热面积
570-1140 W/（m2· K）
QR A K tm
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
管规格：φ38×3、 φ38×2.5、φ25×2.5 • φ25×2、 φ19×2 参见p61表3-2 • 管长L：2000、3000、4500、6000mm • 计算管数：
b : 管内流体粘度，Pa s
C pb : 管内流体比定压热容， kJ/(kg K)
：管内流体热导率，W /(m K )
Re >104, 0.6<Pr<160, LBC/di>50
i 0.023
i
di
Re
0.8
Pr
n
(3)壳程冷凝传热膜系数计算αO
ao 1.88Re
Re 4M
• 壳径DS： • 正三角形排列： b 1.1 NT
A NT d 0 L
DS t (b 1) (2 ~ 3)d0
• 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
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