DE3128511A1 - Shell-and-tube (tube-shell) heat exchanger - Google Patents
Shell-and-tube (tube-shell) heat exchangerInfo
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
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Abstract
Description
ΛΧ.-\.: : ":~: .:. 3128511 BASF Aktiengesellschaft J - O.Z-0050/035287 ΛΧ .- \. :: "::: ~ 3128511 BASF Aktiengesellschaft J - OZ-0050 / 035,287th.
""Rohrbündel wärmeaustauscher"" Tube bundle heat exchanger
Die-vorliegende Erfindung betrifft einen Rohrbündelwärmetauscher für die Kondensation von Dämpfen mit einer Eintrittsoffnung für Produktdampf, Ein- und Austrittsöffnungen für Kühlmittel, welches in den Wärmetauscherrohren geführt wird, einen Entlüftungsstutzen für die Äusschleusung von Inertgasen sowie einem Abzugsstutzen für Produktkondensat .The present invention relates to a shell and tube heat exchanger for the condensation of vapors with an inlet opening for product steam, inlet and outlet openings for coolant, which is in the heat exchanger tubes a vent for the discharge of inert gases and an outlet for product condensate.
Es ist bekannt, daß in der Destillier- und Rektifiziertechnik eingesetzte Kondensatoren üblicherweise so gebaut sind, daß bei gegebenem Temperaturgefälle die ausgetauschte Wärmemenge und damit die Menge der kondensierenden Flüssigkeit immer gleich groß ist und praktisch nicht beeinflußt werden kann.It is known that in the distillation and rectification technology Capacitors used are usually built so that at a given temperature gradient the exchanged The amount of heat and thus the amount of condensing liquid is always the same and practically not can be influenced.
Mit Ausnahme der ebenfalls in der Leistung nicht veränderbaren Dephlegmatoren (Teilkondensatoren) werden die Apparate im Regelfall so dimensioniert, daß der gesamte von der Destillation gelieferte Produktdampf kondensiert wird. Eine Steuerung der Leistung auch über die Kühlwassermenge ist ausgeschlossen, da etwa ab 400C Kühlwasseraustrittstemperatur mit der Ausscheidung von Kalk im Apparat gerechnet werden muß.With the exception of the dephlegmators (partial condensers), which also cannot be changed in output, the apparatuses are usually dimensioned in such a way that the entire product vapor supplied by the distillation is condensed. Control of the output via the amount of cooling water is also ruled out, since from about 40 ° C. cooling water outlet temperature, the precipitation of lime in the apparatus must be expected.
Dies ist dann nachteilig, wenn es bei einer kontinuierlich betriebenen Destillationseinrichtung, z.B. einer Rektifikationskolonne, darauf ankommt, einen dampfförmigen Mengenstrom kontinuierlich zu entnehmen. In diesem EaIl ist ein Kondensator erforderlich, welcher in seiner Leistung geregelt werden kann. Eine Leistungsregelung bei den üblicherweise eingesetzten Wärmetauschern ist nur über zusätzliche Wärmeträgerkreise mit umfangreichem Meß- und · This is disadvantageous when it is important in a continuously operated distillation device, for example a rectification column, to continuously withdraw a vaporous mass flow. In this EaIl a capacitor is required, which can be regulated in its performance. A power control at the commonly used heat exchangers is only additional heat carrier circuits with extensive measurement and ·
BASF Aktiengesellschaft -^ °· *■ 0050/035287BASF Aktiengesellschaft - ^ ° · * ■ 0050/035287
^Regelaufwand oder über aufwendige, mit Luft gekühlte Kondensatoren denkbar.^ Control effort or using complex, air-cooled condensers conceivable.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rohrbündelwärmetauscher für den Einsatz als Kondensator zu entwickeln, welcher in seiner Leistung steuerbar ist, ohne dabei den apparativen Aufwand oder die Meß- und Regeleinrichtungen wesentlich zu vergrößern.It was therefore the object of the present invention to provide a To develop tube bundle heat exchangers for use as a condenser, the performance of which can be controlled, without significantly increasing the outlay on equipment or the measuring and control devices.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThis object is achieved according to the invention in that
a) der Rohrbündelwärmetauscher (1) lotrecht angeordnet ist,a) the tube bundle heat exchanger (1) is arranged vertically,
]ζ b) die Anordnung der Wärmetauscherrohre (2) im Bereich der Produktdampfanströmseite zunächst große Abstände aufweist, welche im Verlauf des Hauptströmungsweges immer weiter verringert werden, ] ζ b) the arrangement of the heat exchanger tubes (2) in the area of the product vapor inflow side initially has large distances, which are increasingly reduced in the course of the main flow path,
c) mehrere Entlüftungsstutzen für Inertgase (5) gegenüber der Eintrittsöffnung für Produktdampf (4) im Bereich der dichtesten Packung der Wärmetauscherrohre (2) übereinander angeordnet sind.c) several vent connections for inert gases (5) opposite the inlet opening for product vapor (4) in the area of the closest packing of the heat exchanger tubes (2) are arranged one above the other.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Kühlmittel eine siedende Flüssigkeit, bevorzugt Wasser, verwendet.According to a preferred embodiment of the invention a boiling liquid, preferably water, is used as the coolant.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die obere Haube als Dampfdom mit einem Abzugsstutzen für Wasserdampf und für die siedende Elüssigkeit ausgebildet.According to a further embodiment of the invention is the upper hood is designed as a steam dome with an outlet for water vapor and for the boiling liquid.
Der erfindungsgemäße Rohrbündelwärmetauscher ist ferner durch Einrichtungen zur Regelung der Kondensationsleistung gekennzeichnet.The tube bundle heat exchanger according to the invention is also provided with devices for regulating the condensation output marked.
• j·- ·• j · - ·
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BASF Aktiengesellschaft -^- 0.2.0050/035287BASF Aktiengesellschaft - ^ - 0.2.0050 / 035287
rDie mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die gestellte Aufgabe mit einem stehenden Rohrbündelapparat gelöst wird, wobei der apparative und der meß- und regeltechnische Aufwand nicht wesentlich größer ist als bei einem vergleichbaren Kondensator üblicher Bauart. The r achieved with the invention consist in the fact that this object is achieved by a standing tube apparatus, wherein the apparatus and the measuring and control engineering effort is not substantially greater than in a comparable capacitor of conventional design.
Mit dem beschriebenen Apparat ist es insbesondere möglich, eine gesteuerte Menge eines Wertproduktes dampf- ]Q förmig aus einer Kolonne abzuziehen und beispielsweise ohne zusätzlichen Verdampfer einer erneuten Rektifikation zuzuführen.With the described apparatus, it is particularly possible to withdraw a controlled amount of a desired product vapor] Q shape of a column and to feed, for example, without additional evaporator re rectification.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen Tg näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings Tg.
Es zeigenShow it
Figur 1 den stehend angeordneten Rohrbündelwärmetauscher mit allen wesentlichen Stutzen undFIG. 1 shows the upright tube bundle heat exchanger with all the essential nozzles and
Figur 2 die Anordnung und den unterschiedlichen Abstand der Rohre im Rohrbündelwärmetauscher. Figure 2 shows the arrangement and the different spacing of the tubes in the tube bundle heat exchanger.
über einen Produktdampfeintritt 4 erfolgt die Zufuhr des zu kondensierenden Produktdampfes in den Raum um die Rohre 2. Die inerten Bestandteile, welche im Regelfall leichter sind als das Wertprodukt, diffundieren entgegen dem eintretenden Dampf nach oben und werden über Entlüftungsstutzen 5 abgezogen. Die kondensierte Flüssigkeit wird über einen Flüssigkeitsstutzen 6 stetig in der gewünschten Menge abgezogen. Dabei stellt sich zwangsläufig der Flüssigkeitsstand im Rohrbündel so ein, daß diejenige Fläche zur Wärmeübertragung zur Verfügung steht, welche zur Kondensation der abgezogenen Flüssigkeltsmenge erforderlich ist. über die Stützen 7 und 8 wirdThe supply of the takes place via a product steam inlet 4 to be condensed product vapor in the space around the pipes 2. The inert components, which as a rule are lighter than the product of value, diffuse upwards against the steam entering and are ventilated through the vent 5 deducted. The condensed liquid is steadily at the desired level via a liquid nozzle 6 Amount deducted. The liquid level in the tube bundle is inevitably set in such a way that the Area for heat transfer is available, which is used for condensation of the withdrawn liquid is required. over the supports 7 and 8 is
BASF Aktiengesellschaft -^k- 0/2.0050/035287BASF Aktiengesellschaft - ^ k- 0 / 2.0050 / 035287
rein selbständiger Umlauf des Siedewassers durch das Mammut-Pumpen-Prinzip ermöglicht. Dabei wird der entstehende Wasserdampf im Dampfstrom 3 von der Flüssigkeit getrennt und über einen Stutzen 9 abgezogen. Entsprechend der Kondensationstemperatur des Produktdampfes kann der Druck in den Rohren und Hauben so gewählt werden, daß die Kondensationswärme des erzeugten Kondensats in Form von wertvollem Frischdampf wieder zur Verfugung steht. r enables the boiling water to circulate independently thanks to the Mammut pump principle. The resulting water vapor is separated from the liquid in the vapor stream 3 and drawn off via a nozzle 9. Depending on the condensation temperature of the product vapor, the pressure in the pipes and hoods can be selected so that the heat of condensation of the condensate produced is available again in the form of valuable live steam.
Zeichn.Sign.
Claims (2)
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| DE19813128511 DE3128511A1 (en) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | Shell-and-tube (tube-shell) heat exchanger |
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Publications (1)
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| DE3128511A1 true DE3128511A1 (en) | 1983-02-03 |
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| DE19813128511 Withdrawn DE3128511A1 (en) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | Shell-and-tube (tube-shell) heat exchanger |
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| DE (1) | DE3128511A1 (en) |
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-
1981
- 1981-07-18 DE DE19813128511 patent/DE3128511A1/en not_active Withdrawn
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