在工程上解决反应釜制冷及加热方式采用措施有:外夹套、外半管、内盘管等结构。
我们一起来分析一下反应釜外夹套与外半管的各自特点:
阐述如下:
1. 容器类别和安全:外夹套方式属于固定加热或冷却带压作业,外半管方式属 于液态流动加热或冷却作业方式。就安全性而言,外半管方式更安全(不属于固容规的容器范畴)。
外半管相当于给釜壁做了加强,增强了反应釜的刚度,减小了对内套筒体的外压,实际增强了反应釜的刚度。
2. 换热面积:外夹套方式大于外半管方式(以恒祥6300L为例)外夹套方式换热面积A=14.71㎡ 外半管方式换热面积A=9.66㎡
3.换热效果:外半管方式换热面积比外加套小约1/3,但流速可以提高到外夹套方式的2~3倍,实际增加了换热效率。传统夹套是一个面积很大的空腔,流体通过进口后,流通面积迅速变大,流速降低,除进出口周围,大部分流通区域形成层流,降低设备的换热效率。
而冷媒选择最短路径通过夹套,而夹套的其余部位冷媒不流动,形成死角,实际有效换热面积约1/3才起到换热作用。
4、半盘管冷却的优点是:外半管设备冷媒沿盘管流动,流动区域内没有死角,虽然总换热面积约为传统夹套换热面积的2/3,但全部为有效换热面积。半盘管内冷媒流速快,形成湍流,增加换热效率。我们可以加大冷却水泵的压力,水压增高,而使冷却水流量增大,流速增大,提高换热效果。
所以对液态加热介质、冷却介质外半管方式效果显著。对于蒸汽加热方式,考虑到外半管方式管阻影响,外夹套方式优于外半管方式。
5.耐腐蚀性对比:在使用冷却盐水冷却时容易形成对金属的H+、CL-离子腐蚀,外夹套方式容易形成溶液沉积而发生腐蚀;外半管方式采用上进下出高速流转不易形成沉积,不易对管壁造成腐蚀。
6.冷却介质使用效率:在多用途反应罐使用中,冷却介质为单独使用,避免了因阀门不严导致冷却介质的跑、冒、滴、漏。
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