简答题

为什么大型板翅式冷凝蒸发器的单元高度取在1.8~2.1m?

正确答案

大型空分设备板翅式冷凝蒸发器的板式单元往往由多个组成,单元的高度的确定既要考虑传热,又要考虑安全。
从传热的角度看,根据管内沸腾的机理,要求高径比(对板翅式为单元高度与通道当量直径之比)在300以上,其传热系数较高。从安全角度看,要求蒸发通道出口处的汽化率不大于4%,即液体的循环倍率要大于25。如果通道的高径比过大,对传热虽然有利,但在通道内液氧的汽化率也增大,从安全角度看却使人不放心。
从液氧的汽化温度(饱和温度)来看,液氧面过高,则液氧面上、下的静压差越大,液氧的平均压力越高,相应的饱和温度也提高。为维持冷凝蒸发器的传热温差,就要提高下塔的压力。从这个角度不希望将板式单元做得太高。
从制造工艺来说,原先受盐浴炉尺寸的限制,板式单元最长只能做到2.1m,断面尺寸为750mm×700mm~1100mm×1000mm。目前虽然随着技术的发展,最长的板式单元已可做到6m长。对冷凝蒸发器来说,翅片是采用翅高为6.5mm,翅间距为1.4mm,翅厚为0.2mm的小间距多孔翅片,它的当量直径只有2.016mm。对于高度为1.8m的板式单元,它的高径比已达900,因此,从安全的角度看已不宜将冷凝蒸发器板式单元做得更高。根据所需的传热面积。可以将多个单元并联,按星形布置或多层布置。所以目前空分设备的冷凝蒸发器的板式单元的高度仍维持在1.8~2.1m。只是少数国家在热虹吸式蒸发器上采用较长的单元高度。

答案解析

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