Hva er en vannkoker?
En kjeleomkobler er en varmeveksler som brukes i en kjemisk destillasjonsprosess. Denne skallutveksleren har en stor åpen kokende overflate omtrent som en kjele på en kjøkkenovn. Typisk er det fartøyet i bunnen av en destillasjonskolonne. Fartøyet mottar kondensat fra separasjonsbrettet over det og returnerer damp for å gi varmeenergien til kolonnen. Utformingen av en kjeleomkobler gir mulighet for en stor overføring av varme kontinuerlig.
En destillasjonskolonne skiller forbindelser basert på kokepunktene ved arbeidstrykket til kolonnen. Kolonnen består av et antall separasjonsstadier fordelt vertikalt. For hvert trinn vil forholdet mellom en komponent i væskefasen og den samme komponenten i gassfasen være i likevekt og en funksjon av trinnstemperaturen og kolonnetrykket. Et trinn kan bestå av et fysisk brett eller et sted på et kontinuerlig medium, for eksempel i en kolonne fylt med glassperler.
I en blanding med flere forbindelser kan det tas flere sidestrømmer pluss en overliggende trekning fra kolonnen. Hver strøm konsentreres i en ønsket forbindelse eller en liten blanding av lignende forbindelser. Varme reiser oppover i kolonnen i form av en varm damp. Damp kondenserer på et brett eller scene, og frigjør varme til væsken på det stadiet. Noen forbindelser tar opp varme, koker og overfører varme oppover.
Væsker som ikke koker vil strømme over scenen og falle til et lavere nivå. Når denne likevektsprosessen etableres fra trinn til trinn, blir komponentene separert og trukket av. Ny strøm blir lagt til på et trinn basert på kolonnedesign. Varme tilføres kontinuerlig til kolonnen via vannkokeren i bunnen.
Skall-og-rør-varmevekslere fungerer ved å føre to separate strømmer med væske ved forskjellige temperaturer av hverandre i nær kontakt. Rørene ligner en samling sugerør i en tettsittende sylinder. Rørene kobles til via manifolder i hodet og på baksiden av bunten. Den kjøligere væsken kan være på skall- eller rørsiden. Varme vil passere ved ledning gjennom rørveggene mot kjøligere væske.
En kjeleomkobler skiller seg fra den typiske skall-og-rør-varmeveksleren ved at over rørbunten er det et stort åpent rom. Prosessfluidet er på skallsiden, hvor det koker opp destillasjonskolonnen for separasjon. Rørsiden bærer det varme væsken, bestående av damp eller et annet prosessvæske med høyere temperatur. Kostnadene til en kjeleomkobler kjører 15% til 25% høyere enn en tilsvarende størrelse rør-og-rørvarmeveksler på grunn av det større skallet og økt portstørrelse.