台宁宁，郑 俊，邹培轩

(中海油石化工程有限公司，山东 青岛 266101)

立式热虹吸重沸器是利用重沸器进、出口介质密度差产生的静压头，使塔底液体被连续虹吸至重沸器，由于加热而生成的气液混合物自动返回至塔内，整个过程不需要泵即可实现被加热介质的自循环。为保证立式热虹吸重沸器操作稳定，需确保重沸器与塔的相对安装高度合适，其安装高度计算成为该类型重沸器设计工作中重要的一环。

按照工艺过程，立式热虹吸重沸器可分为一次通过式和循环式两种，见图1。

图1 立式热虹吸重沸器示意图

1 安装高度计算思路

立式热虹吸重沸器安装高度计算为校核式的计算方法，即首先初步确定重沸器的安装高度，根据此数值求解重沸器的循环推动力及各部分压力降，使循环推动力等于或略大于各部分压力降之和，若不满足该条件，则需进行相关调整，再重新计算。

(1)

上式中Δpt为重沸器循环推动力，Δp1为塔出口至重沸器入口管线摩擦压力降，Δp2为重沸器出口至塔入口管线摩擦压力降，Δp3为重沸器压力降，Δp4为出口管线动能损失。

为减小塔的标高，重沸器的上管板与塔底的液面一般保持在同一高度，一般不推荐塔底液面与上管板的标高差超过0.6 m。

为使校核标准定量化，本计算方法定义一安全系数。若循环推动力与各部分压力降之比介于1和定义的安全系数之间，即满足上式(1)，则认为该安装高度满足要求。若小于1，即循环推动力小于各部分压力降，则需采取以下措施使得安装高度满足要求：①增大塔液面与重沸器上管板高度差以增大循环推动力；②增大重沸器进出口管线管径以减小压力降；③增加重沸器管长以增大循环推动力。因重沸器管长影响换热面积，故重沸器管长不建议作为调节变量。若该比值大于安全系数，即循环推动力过大，则需采取相反的措施使得安装高度满足要求。该安全系数建议取1.2。

2 计算方法

2.1 重沸器显热段长度计算

立式热虹吸重沸器的下段，介质处于未汽化状态，称为显热段。其上段为气液混相状态，称为蒸发段。在计算立式热虹吸重沸器的循环推动力及管束内压降之前，需先求解重沸器内显热段和蒸发段的长度，其计算方法见表1。

表1 重沸器显热段长度计算方法

2.2 压力降校核

合适的重沸器安装高度应使重沸器循环推动力等于或略大于各部分压力降之和。计算方法见表2。

表2 重沸器循环推动力与各部分压力降计算方法

表2(续)

3 计算实例

基于上述计算方法，编制成立式热虹吸重沸器计算程序，并使用该计算程序获得某炼厂MTBE装置脱硫塔重沸器合适的安装高度。

3.1 计算参数输入

立式热虹吸重沸器安装高度计算所需要的输入参数见表3。

3.2 计算结果输出

该脱硫塔重沸器合适的安装高度为塔液面高于重沸器上管板0.3m。其循环推动力及各部分压力降数值见表4。循环推动力与各部分压力降之和的比值为1.05，说明确定的安装高度满足要求。

表4 计算结果输出

4 结束语

立式热虹吸重沸器安装高度的计算较为复杂，其计算过程涉及到重沸器的传热计算和压力降计算，应用了诸多经验或实验关联式。设计人员可以此计算结果为依据，结合设计经验，最终确定重沸器的安装高度。

[1] 刘 巍，邓方义.冷换设备工艺计算手册 [M].2版.北京：中国石化出版社，2008：213-221.

[2] 尾花英朗.热交换器设计手册(上册)[M] . 徐中权，译.北京：烃加工出版社，1987：406-413.

(本文文献格式：台宁宁，郑俊，邹培轩.立式热虹吸重沸器安装高度计算[J].山东化工,2018,47(7):101-104.)