CS217281B1

CS217281B1 - Low-temperature gas separation device regenerator

Info

Publication number: CS217281B1
Application number: CS937679A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Hrncir; Lubomir Celar; Ladislav Bina
Original assignee: Bohuslav Hrncir; Lubomir Celar; Ladislav Bina
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Účelem vynálezu je řešení regenerátoru s teploaměnným trubkovým svazkem, který je vyveden pomocí trubkovnice, která je spojena se dnem regenerátoru přes kompenzační člen, umožňující vzájemný posuv, dna a trubkovnice. Poloha ti'ubkovnice je pevně fixována vůči plášti regenerátoru. Fixováním polohy trubkovnice vůči plášti regenerátoru s použitím kompenzačního členu, který umožňuje vzájemný posuv dna regenerátoru a trubkovnice je docíleno toho, že upevnění trubek teplosměrného svazku regenerátoru v trubkovnici není vůbec namáháno vlivem posuvu dna regenerátoru při reverzacích. Vynález je zobrazen na přiloženém obrázku. Vynálezu může být použito u regenerátorů zařízení na dělení vzduchu, které jsou cyklicky tlakově namáhányThe purpose of the invention is to provide a regenerator with a heat exchange tube bundle, which is led out using a tube sheet, which is connected to the bottom of the regenerator via a compensation member, which allows mutual displacement of the bottom and the tube sheet. The position of the tube sheet is firmly fixed relative to the regenerator shell. By fixing the position of the tube sheet relative to the regenerator shell using a compensation member, which allows mutual displacement of the bottom of the regenerator and the tube sheet, it is achieved that the fastening of the tubes of the heat transfer tube bundle of the regenerator in the tube sheet is not at all stressed by the displacement of the bottom of the regenerator during reversals. The invention is shown in the attached figure. The invention can be used in regenerators of air separation devices that are cyclically pressurized

Description

(54)(54)

Regenerátor zařízení na nízkoteplotní dělení plynůRegenerator of equipment for low temperature gas separation

Účelem vynálezu je řešení regenerátoru s teploaměnným trubkovým svazkem, který je vyveden pomocí trubkovnice, která je spojena se dnem regenerátoru přes kompenzační člen, umožňující vzájemný posuv, dna a trubkovnice. Poloha ti'ubkovnice je pevně fixována vůči plášti regenerátoru. Fixováním polohy trubkovnice vůči plášti regenerátoru s použitím kompenzačního členu, který umožňuje vzájemný posuv dna regenerátoru a trubkovnice je docíleno toho, že upevnění trubek teplosměrného svazku regenerátoru v trubkovnici není vůbec namáháno vlivem posuvu dna regenerátoru při reverzacích.The purpose of the invention is to provide a regenerator with a heat-exchange tube bundle which is led out by means of a tube sheet, which is connected to the bottom of the regenerator via a compensating member allowing mutual displacement, the bottom and the tube sheet. The position of the tube is fixedly fixed to the regenerator housing. By fixing the position of the tube sheet to the regenerator housing using a compensating member which allows the bottom of the regenerator and the tube sheet to move relative to one another, the fixing of the tubes of the regenerative heat beam in the tube sheet is not stressed at all.

Vynález je zobrazen na přiloženém obrázku. Vynálezu může být použito u regenerátorů zařízení na dělení vzduchu, které jsou cyklicky tlakově namáhány.The invention is illustrated in the accompanying drawing. The invention can be applied to regenerators of air separation devices which are cyclically stressed.

Vynález se týká regenerátoru zařízení na nízkoteplotní dělení plynů.The invention relates to a regenerator of a low-temperature gas separation apparatus.

Regenerátory zařízení na nízkoteplotní dělení vzduchu slouží zejména k výměně tepla mezi vstupujícím vzducnem a vystupujícími produkty dělení vzduchu, které mohou proudit buá po kamenné náplní regenerátorů nebo trubkovými svazky regenerátoru. Vlivem této skutečnosti je nutné uspořádání regenrátorů ve dvojicích, přičemž vždy jedním regenerátorem proudí vstupující vzduch o tlaku cca 0,5 MPa, který se stykem s kamennou náplní ochlazuje, zatímco druhým regenerátoem proudí produkt nízkoteplotního dělení vzduohu (kyslík, dusík), který naproti tomu ochlazuje kamennou nápln regenerátoru. Přepínání regenerátorů znamená, že se mění proudění media regenerátory ve dvojici. Při tomto přepínání nastává zejména u velkorozměrných regenerátorů průhyb dna regenerátorů vlivem natlakování a odtlakování regenerátorů. Tento cyklický průhyb dna regenerátoru má nepříznivý vliv na upevnění trubek v trubkovnici teplosměnného svazku. Dosud známé regenerátory zařízení na nízkoteplotní dělení plynů, které zajištují výměnu tepla· mezi vstupujícím vzduchem a vystupujícími produkty nízkoteplotního dělení vzduchu jednak regenerativním způsobem prostřednictvím kamenné náplně a jednak rekaperativním prostřednictvím vestavěného teplosměnného trubkového svazku mají obvykle teplosměnný trubkový svazek vyveden ze dna regenerátoru pomocí trubkovnice, která je pevně «spojena potrubím se dnem regenerátoru. Vzhledem k tomu, že teplosměnný trubkový svazek je zasypán kamennou náplní regenerátoru a lze tudíž předpokládat, že je v regenerátoru pevně fixován, je upevnění trubek v trubkovnici namáháno vlivem průhybu dna regenerátoru při řeverzacích a může dojít k vytržení trubek z trubkavnice. Dalším známým řešením je uspořádání t.zv. plevou cí trubkovnice. Při tomto uspořádání je trubkovnice spojena se dnem regenerátoru pomocí na př. dilatačního vlnovce. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že upevnění trubek v trubkovnici je přídavně cyklicky namáháno od síly, kterou vyvozuje tlak vzduohu na trubkovnici.In particular, the regenerators of the low-temperature air separation device serve to exchange heat between the incoming air and the outgoing air separation products that can flow either on the stone charge of the regenerators or through the tube bundles of the regenerator. Due to this fact, it is necessary to arrange the regenerators in pairs, where each regenerator flows inlet air at a pressure of about 0.5 MPa, which cools with contact with the stone charge, while the other regenerator flows a product of low temperature air separation (oxygen, nitrogen). cools the regenerator stone charge. Switching regenerators means that the flow of medium through the regenerators in pairs changes. During this switching, in the case of large-scale regenerators, the regenerator bottom deflection occurs due to pressurization and depressurization of the regenerators. This cyclic deflection of the bottom of the regenerator has an adverse effect on the fixing of the tubes in the tube sheet of the heat exchange bundle. The prior art regenerators of a low temperature gas separation device that provide heat exchange between the incoming air and the exiting products of the low temperature gas separation both regeneratively by means of stone filling and recuperative by means of a built-in heat transfer tube bundle usually have a heat transfer tube bundle it is firmly connected by pipeline to the bottom of the regenerator. Since the heat exchanger tube bundle is covered with the regenerator stone charge and can thus be assumed to be firmly fixed in the regenerator, the tube fixing in the tube sheet is stressed due to the sag of the regenerator bottom during reversing and the tubes can be pulled from the tube. Another known solution is the arrangement of so-called " chaff tube sheet. In this arrangement, the tube sheet is connected to the bottom of the regenerator by means of an expansion bellows, for example. A disadvantage of this solution is the fact that the fixing of the tubes in the tube sheet is additionally cyclically stressed from the force exerted by the air pressure on the tube sheet.

Výše^- uvedené nedostatky jsou odstraněny řešením regenerátoru zařízení na nízkoteplotní dělení plynů, ve kterém je umístěn teplosměnný trubkový svazek, jehož nejméně jedna trubkovnice je spojena se dnem regenerátoru přes kompenzační clen umožňující vzájemný posuv dna a trubkovnice, jehož podstata spočívá v tom, že poloha trubkovnice je pevně fixována vůči plášti regenerátoru,The above ^- mentioned drawbacks are eliminated by the regenerator solution of the low-temperature gas separation apparatus, in which the heat transfer tube bundle is located, whose at least one tube plate is connected to the bottom of the regenerator via a compensating member allowing mutual displacement of the bottom and tube plate. is firmly fixed to the regenerator housing,

Fixováním polohy trubkovnice vůči plášti regenerátoru a použitím kompenzačního členu, který umožňuje~vzájemný posuv dna regenerátoru a trubkovnice je docíleno toho, že upevnění trubek teplosměnného svazku regenerátoru v trubkovnici není vůbeo namáháno vlivem posuvu dna regenerátoru při reverzaoích. Volný pohyb dna regenerátoru vůči trubkovnici je umožněn použitím kompenzačního členu,By fixing the position of the tube sheet to the regenerator housing and using a compensating member that allows the bottom of the regenerator and the tube sheet to move relative to one another, the fixing of the tubes of the regenerator heat exchange bundle in the tube sheet is not stressed due to the displacement of the bottom of the regenerator. The free movement of the regenerator bottom relative to the tube sheet is made possible by the use of a compensating element,

Ná připojeném výkresu je znázorněn regenerátor zařízení na nízkoteplotní dělení plynů, ve kterém je umístěn teplosměnný trubkový svazek s příkladným provedením kompenzačního členu podle vynálezu, u tohoto příkladného provedení jsou trubky teplosměnného svazku 5, zasypány kamennou náplní regenerátoru 6. Trubkovnice £ je pevně fixována vůči plášti 1 regenerátoru pomocí prodloužení trubkovnice 11. přičemž toto prodloužení trubkovnice 11 je pevně spojeno s truoKovnicí £. Uvedené prodloužení trubkovnice 11 je dále pevně spojeno s konstrukcí 2» jež je opět pevně spojena s pláštěm 2 regenerátoru. Volný pohyb dna regenerátoru 2 vůči trubkovnici 4 je umožněn kompenzačním členem, jež se v příkladném provedení skládá z vývodu 2 ^^na regenerátoru 2, ke kterému je na příklad šrouby připevněna objímka 8 těsnícího elementu 2.· S trubkovnicí 4 je pevně spojen posuvný díl LO, který je posuvně zasunut do vývodu 2· Při prhybu regenerátoru 2 se tedy pohybuje vývod 2 vůči posuvnému dílu 10» přičemž mezi nimi je uložen tlakově těsnící element 2·The attached drawing shows a regenerator of a low-temperature gas separation apparatus in which a heat transfer tube bundle with an exemplary embodiment of a compensating member according to the invention is placed, 1 of the regenerator by means of an extension of the tubesheet 11, the extension of the tubesheet 11 being fixedly connected to the truffle 8. Said tubesheet extension 11 is further firmly connected to the structure 2, which is again firmly connected to the regenerator housing 2. The free movement of the bottom of the regenerator 2 with respect to the tube sheet 4 is made possible by a compensating member, which in the exemplary embodiment consists of an outlet 2 ^{on the} regenerator 2, to which the sleeve 8 of the sealing element 2 is fastened. which is displaceably inserted into the outlet 2 · Thus, when the regenerator 2 is deflected, the outlet 2 is moved relative to the sliding part 10, with the pressure sealing element 2 being positioned between them.

Kompenzační člen je možno řešit různými způsoby pomocí těsnících elementů, vlnovc atd. Použití vynálezu se předpokládá u regenerátorů zařízení na nízkoteplotní dělení plynů případně i u jiných druhů výměníků, kde není vhodné přídavné namáhání uložení trubek v trubkovnici.The compensating member can be solved in various ways by means of sealing elements, bellows, etc. The use of the invention is envisaged in the regenerators of the low-temperature gas separation device, possibly also in other types of exchangers, where

Claims

OBJECT OF THE INVENTION i

A low temperature gas separation apparatus regenerator having a heat transfer tube bundle having at least one tube plate connected to the bottom of the regenerator via a compensating member allowing the bottom and the tube plate to move relative to each other, characterized in that the tube plate (4) is fixedly fixed to the housing (1) regenerator.