管壳式换热器的选用

第三版《工艺设计手册》2-273，《管壳式换热器的选用》，有这么一句话“当冷凝带有惰性气体的工艺物料时，冷却剂的出口温度应低于工艺物料的露点，一般低5℃."
     小弟没有设计过这个，这句话如何理解？是否是这样的：因惰性气体是设计出口排放的，工艺物料须冷凝成液态，防止气态物料随惰性气体一起排出而损失，一般冷却剂的出口温度须低于物料露点5℃.
请大家给与指导。感谢！

[ 本帖最后由 sam_shao 于 2007-12-25 10:23 编辑 ]

怎么都路过了，请留下您的足印，谢谢！

我觉得应该就是这意思

路过，强烈路过
自己知道都来发帖

对楼主提到的这种情况见了很多，一直以来都想得不是很透彻。公司有很多这样的塔顶冷凝器，比如塔顶温度45度，物料要冷到38度；循环水上水33度，老外设计时循环回水温度只回到38度，一直也想不明白为什么不能回水温度到40度或者41度呢？对于单壳程单管程的换热器来说，不是不可以呀，而且假如回水到40度，可以节约2/7的循环水。后来也想到了不凝气体的问题，也只能用不凝气来解释这种现象。希望论坛里的高手来解释一下一直以来的困惑。

楼主的解释也不完全对，我们知道如果是逆流接触的换热器，不凝气的排放口应该是在冷却剂入口一侧，即使出口温度高也没有关系吧？

原帖由 mingyunluo 于 2007-12-25 21:29 发表
对楼主提到的这种情况见了很多，一直以来都想得不是很透彻。公司有很多这样的塔顶冷凝器，比如塔顶温度45度，物料要冷到38度；循环水上水33度，老外设计时循环回水温度只回到38度，一直也想不明白为什么不能回水温度 ...

塔顶温度45度，物料要冷到38度；
循环水上水33度，老外设计时循环回水温度只回到38度，

------------物料要冷到38度，那么冷却说回水温度的上限当然是只有38度了啊（尤其是单台冷凝器）！

这个可以看看化工原理书上传热部分的内容，推动力的图，就可以明白了。

先谈谈楼上几位讨论的问题:就5楼提及的案例,不是说该工况循环水出口温度不可以达到38度以上(7楼观点有误),而是常规之所以这样设计,是为了使得换热器达到最佳热交换的考虑,除非你的物料一定要低于冷却水出口温度(使得存在温度交叉点),一般牺牲较高传热推力这种设计不是最佳的(以前就此类似的情况,曾举过自己的案例(当时记得一台气体冷却器,物料出口温度与水侧出口温度交叉温度区间是2度吧,不过这是特例).
再说说楼主的问题:"冷却剂的出口温度应低于工艺物料的露点，一般低5℃."这个问题跟上述问题不是完全相关的,毕竟对于纯组分气体冷凝时,拿水蒸气来说,一般利用其潜热,使其降温至冷凝点以下也就是2度左右,这样就可以很大程度上既充分利用了热能,对换热器又达到了最佳性能;由此延展去,一般多组分气体冷凝时,一般设计都有要过冷2度以上的,而且这个出口温度更多的时候是,是针对可冷凝物料对应其分压力下冷凝点过冷N度(视具体情况而定这个N值,例如常规甲醇精馏塔顶冷凝器通常要设计过冷5度以上,而对于不凝气组分含量偏大的物料,过冷度一般设计则更高).引入这个过冷度就可以从一方面解释楼主的问题了.另外,对于一般情况,冷却介质与物料温度梯度越大,越利于热量的传递交换,当冷却介质出口温度与物料出口温度趋近,此时温度曲线最终趋向是平行的,需要很大换热面积进行补足,这一点就类似于开始谈及楼上的问题....其实这个问题需要考虑的综合因素很多,楼主引用的也只是一般情况,象我举的例子,当不凝气含量偏大时,一般冷介质选择都是较低温的.

7楼的观点不对，没有哪本书上会像你说得那样。楼上的观点也不能完全让人信服。温度的选取让设计新手不知如何处理，大部分还是要靠经验。
再举一例，如果五楼提到的例子，如果塔顶50度或者更高，那么循环水回水温度可不可以高于物料的出口温度38度呢！一般的设计也是不能高于38度的。当然这只是在有不凝气时才这样处理。又为何？？

楼主说的不确切。因为是用来冷凝工艺物料，而且含有惰性气体，冷凝就有冷凝热，而且一般冷凝热比液体比热要大得多，所以为了物料的冷凝效果，根据经验值定的冷却剂出口温度比露点低

原帖由 mingyunluo 于 2007-12-26 12:14 发表
7楼的观点不对，没有哪本书上会像你说得那样。楼上的观点也不能完全让人信服。温度的选取让设计新手不知如何处理，大部分还是要靠经验。
再举一例，如果五楼提到的例子，如果塔顶50度或者更高，那么循环水回水温度可 ...

或许自己没有说明白,你的理解不合理.拿你的提到这个例子,不是因为是否含有不凝气而回水设定温度在38度以内,是由于物料出口凝点在38度,所以我在楼上开始先解释这个温度交叉问题.至于楼主这个不凝气我然后做的说明,在于强调不凝气的对物料冷凝的影响,此时更多的是对冷源要求更苛刻些,至于回水温度,视物料出口温度而定.

如果出口露点变成30摄氏度，你说这样的情况尴尬不尴尬

这时凉水塔的限制成了主要矛盾，38度已经临界了。

原帖由 mingyunluo 于 2007-12-25 21:29 发表
对楼主提到的这种情况见了很多，一直以来都想得不是很透彻。公司有很多这样的塔顶冷凝器，比如塔顶温度45度，物料要冷到38度；循环水上水33度，老外设计时循环回水温度只回到38度，一直也想不明白为什么不能回水温度 ...

是不是你们那里夏天比较热，温度过高容易导致凉水塔水量损失厉害？
请根据气象条件计算一下。

原帖由 tree 于 2007-12-25 23:05 发表


塔顶温度45度，物料要冷到38度；
循环水上水33度，老外设计时循环回水温度只回到38度，

------------物料要冷到38度，那么冷却说回水温度的上限当然是只有38度了啊（尤其是单台冷凝器）！

这个可以看看化 ...

我的理解是，这里的设计数据是从凉水塔的角度出发的，而不是从换热器的极限出发的。

书上说的是对的，主要是换热管的壁温要低才能十带惰性介质的工艺气体进行比较完全的冷凝，否则物耗损失会大大增加。