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简答题为什么板翅式冷凝蒸发器的液氧面要把板式单元全浸?
  • 板翅式冷凝蒸发器的板式单元是否采用全浸操作,这个问题也有一个认识和实践过程。刚从国外引进板翅式冷凝蒸发器时,规定液氧面浸渍率约为70%。当然这样已能满足传热的要求,不影响精馏工况。随着板翅式冷凝蒸发器发生过多次氧通道局部爆炸事故,从安全的角度考虑,国外提出了板翅式冷凝蒸发器的板式单元要全浸操作。随后我国也作了相同的规定。
    采用全浸操作的优点是:
    1)从氧通道流动的角度来看,板式单元外是液氧面,氧通道内是密度较小的气液两相混合物,实际上构成了一个液氧自循环回路。当热负荷一定时,液氧面越高,氧通道内液氧循环倍率越大。即液氧对通道壁面冲刷的能力越好,使得乙炔等碳氢化合物不容易在壁面析出,二氧化碳颗粒也不容易堵塞通道截面;
    2)从传热的角度,由于板翅式冷凝蒸发器的液氧侧的沸腾传热系数与流体的流动有关,流动越好,传热系数越大。当液面提高后,氧通道内的流速加快,不断冲刷壁面的气泡,将使蒸发侧的传热系数提高。对于冷凝侧的传热,由于它的传热系数大于蒸发侧,并且,当板式单元的高度确定时,冷凝传热系数几乎不变,所以,冷凝蒸发器的总传热系数主要取决于蒸发侧的传热情况,液面高对提高传热系数有利。
    虽然提高液氧面会使氧的平均饱和温度略有提高,对传热平均温差不利(略有降低)。但是由于传热系数增高的幅度大,所以不必靠提高下塔的压力来增大传热温差,实际的下塔操作压力还略有下降。这与长管式冷凝蒸发器的传热情况不完全一样,因为管内沸腾传热与槽内沸腾传热的机理有所不同的缘故。板式冷凝蒸发器采用全浸操作既安全,又合理。
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