答:板翅式冷凝蒸發(fā)器的板式單元是否采用全浸操作,這個(gè)問題也有一個(gè)認(rèn)識和實(shí)踐過程。剛從國外引進(jìn)板翅式冷凝蒸發(fā)器時(shí),規(guī)定液氧面浸漬率約為70%。當(dāng)然這樣已能滿足傳熱的要求,不影響精餾工況。隨著板翅式冷凝蒸發(fā)器發(fā)生過多次氧通道局部爆炸事故,從安全的角度考慮,國外提出了板翅式冷凝蒸發(fā)器的板式單元要全浸操作。隨后我國也作了相同的規(guī)定。
采用全浸操作的優(yōu)點(diǎn)是:
1)從氧通道流動(dòng)的角度來看,板式單元外是液氧面,氧通道內(nèi)是密度較小的氣液兩相混合物,實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)液氧自循環(huán)回路。當(dāng)熱負(fù)荷一定時(shí),液氧面越高,氧通道內(nèi)液氧循環(huán)倍率越大。即液氧對通道壁面沖刷的能力越好,使得乙炔等碳?xì)浠衔锊蝗菀自诒诿嫖龀觯趸碱w粒也不容易堵塞通道截面;
2)從傳熱的角度,由于板翅式冷凝蒸發(fā)器的液氧側(cè)的沸騰傳熱系數(shù)與流體的流動(dòng)有關(guān),流動(dòng)越好,傳熱系數(shù)越大。當(dāng)液面提高后,氧通道內(nèi)的流速加快,不斷沖刷壁面的氣泡,將使蒸發(fā)側(cè)的傳熱系數(shù)提高。對于冷凝側(cè)的傳熱,由于它的傳熱系數(shù)大于蒸發(fā)側(cè),并且,當(dāng)板式單元的高度確定時(shí),冷凝傳熱系數(shù)幾乎不變,所以,冷凝蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)主要取決于蒸發(fā)側(cè)的傳熱情況,液面高對提高傳熱系數(shù)有利。
雖然提高液氧面會使氧的平均飽和溫度略有提高,對傳熱平均溫差不利(略有降低)。但是由于傳熱系數(shù)增高的幅度大,所以不必靠提高下塔的壓力來增大傳熱溫差,實(shí)際的下塔操作壓力還略有下降。這與長管式冷凝蒸發(fā)器的傳熱情況不完全一樣,因?yàn)楣軆?nèi)沸騰傳熱與槽內(nèi)沸騰傳熱的機(jī)理有所不同的緣故。板式冷凝蒸發(fā)器采用全浸操作既安全,又合理。
采用全浸操作的優(yōu)點(diǎn)是:
1)從氧通道流動(dòng)的角度來看,板式單元外是液氧面,氧通道內(nèi)是密度較小的氣液兩相混合物,實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)液氧自循環(huán)回路。當(dāng)熱負(fù)荷一定時(shí),液氧面越高,氧通道內(nèi)液氧循環(huán)倍率越大。即液氧對通道壁面沖刷的能力越好,使得乙炔等碳?xì)浠衔锊蝗菀自诒诿嫖龀觯趸碱w粒也不容易堵塞通道截面;
2)從傳熱的角度,由于板翅式冷凝蒸發(fā)器的液氧側(cè)的沸騰傳熱系數(shù)與流體的流動(dòng)有關(guān),流動(dòng)越好,傳熱系數(shù)越大。當(dāng)液面提高后,氧通道內(nèi)的流速加快,不斷沖刷壁面的氣泡,將使蒸發(fā)側(cè)的傳熱系數(shù)提高。對于冷凝側(cè)的傳熱,由于它的傳熱系數(shù)大于蒸發(fā)側(cè),并且,當(dāng)板式單元的高度確定時(shí),冷凝傳熱系數(shù)幾乎不變,所以,冷凝蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)主要取決于蒸發(fā)側(cè)的傳熱情況,液面高對提高傳熱系數(shù)有利。
雖然提高液氧面會使氧的平均飽和溫度略有提高,對傳熱平均溫差不利(略有降低)。但是由于傳熱系數(shù)增高的幅度大,所以不必靠提高下塔的壓力來增大傳熱溫差,實(shí)際的下塔操作壓力還略有下降。這與長管式冷凝蒸發(fā)器的傳熱情況不完全一樣,因?yàn)楣軆?nèi)沸騰傳熱與槽內(nèi)沸騰傳熱的機(jī)理有所不同的緣故。板式冷凝蒸發(fā)器采用全浸操作既安全,又合理。