热虹吸原理
虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处.由於管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动.利用红吸现象很快就可将容器内的水抽出.
虹吸管是人类的一种古老发明,早再公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管.
事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象.使液体向上升的力是液体间分子的内聚力.在发生虹吸现象时,由於管内往外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里,越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水.在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力.
设想一下,太阳能集热器内储满冷水,当太阳能集热器吸收太阳能时,里面的水受热膨胀,密度变小,就上升到上面的热交换器中。而密度较大的冷水则回流到集热器的底部,在吸收了热能后,继续膨胀上升···
热循环运动被称为热虹吸效应,集热器和热交换器之间的温差越大,水体在两者之间的循环流动的速度越快。
热虹吸式再沸器
热虹吸再沸器依靠塔釜内的液体静压头核再沸器内两相流的密度差产生推动力形成热虹吸式运动。
热虹吸式再沸器利用再沸器中气—液混合物和塔底液体的密度差为推动力,增加流体在管内的流动速度,减少了污垢的沉积,提高了传热系数,装置紧凑,占地面积小
可以分为立式热虹吸式再沸器和卧式热虹吸式再沸器。
一般立式热虹吸式的管程走工艺液体,壳程走加热蒸汽;卧式热虹吸式再沸器的蒸发侧不加限制,可以根据工艺要求,如蒸发量大小和是否容易结垢来选择流径。
卧式热虹吸式再沸器的安装高度低于立式,其循环推动力较大,循环量也较大。
热虹吸式再沸器利用再沸器中气—液混合物和塔底液体的密度差为推动力,增加流体在管内的流动速度,减少了污垢的沉积,提高了传热系数,装置紧凑,占地面积小。
热虹吸式再沸器的停留时间短,适用于要求短停留时间的物系。
另外有用其传热系数大,对于要求大面积换热的情况比较合适。
其中的立式热虹吸式再沸器如为真空操作,则不适宜黏性较大的液体和带固体物料,同时还要求塔裙的高度较高。卧式热虹吸式再沸器则对塔釜液位核压降要求不高,比较适用于真空精馏。
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