EA016175B1 - Heat exchanger shell assembly and method of assembling - Google Patents

Heat exchanger shell assembly and method of assembling Download PDF

Info

Publication number
EA016175B1
EA016175B1 EA200901643A EA200901643A EA016175B1 EA 016175 B1 EA016175 B1 EA 016175B1 EA 200901643 A EA200901643 A EA 200901643A EA 200901643 A EA200901643 A EA 200901643A EA 016175 B1 EA016175 B1 EA 016175B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
inner shell
sealing element
shell
hole
Prior art date
Application number
EA200901643A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200901643A1 (en
Inventor
Доминикус Фредерикус Малдер
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of EA200901643A1 publication Critical patent/EA200901643A1/en
Publication of EA016175B1 publication Critical patent/EA016175B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1607Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/224Longitudinal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2230/00Sealing means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49361Tube inside tube

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

A heat exchanger shell assembly comprising an outer shell having a nozzle at its lower side; an inner shell member within the outer shell and forming an intermediate space with the outer shell, the inner shell member having an opening at its lower side; wherein the arrangement further comprises a seal member arranged to fit in the intermediate space, the seal member providing a sealed passageway for fluid between the opening and the nozzle, and a method of assembling a heat exchanger shell structure, and a method of assembling a heat exchanger shell structure, comprising sliding an inner shell member into an outer shell, to form an intermediate space, arranging the inner shell member in a lifted position in the outer shell; sliding a seal member into the intermediate space; and lowering the inner shell member so that the gravity force exerted on the seal me

Description

Кожухотрубный теплообменник представляет собой теплообменник непрямого действия. Теплота передается между текучей средой, проходящей через пучок трубок (внутритрубная зона), расположенный в корпусе теплообменника, и текучей средой, проходящей вне трубок (межтрубная зона). Подробности, касающиеся кожухотрубных теплообменников, можно найти, например, в руководстве Ретту'к С11ст1са1 Епдшеетк' НапбЬоок, 7-е издание, 1997, издательство МсОта^-НШ 1пс., с. от 11-33 до 11-46.The shell-and-tube heat exchanger is an indirect heat exchanger. Heat is transferred between the fluid passing through the tube bundle (in-pipe zone) located in the heat exchanger housing and the fluid passing outside the tubes (inter-tube zone). Details regarding shell-and-tube heat exchangers can be found, for example, in the Rettu'k S11st1sa1 Epscheetk 'Napboook manual, 7th edition, 1997, publisher MsOta ^ -NS 1ps., P. from 11-33 to 11-46.

Кожухотрубные теплообменники отличаются по количеству проходов текучей среды в межтрубной зоне и внутритрубной зоне. В каждом проходе соответствующая текучая среда течет, по существу, вдоль всей длины теплообменника, который обычно вытянут в горизонтальном направлении. В многопроходных корпусах поток текучей среды изгибается несколько раз вперед и назад по длине корпуса.Shell-and-tube heat exchangers differ in the number of fluid passages in the annulus and in-annulus. In each passage, the corresponding fluid flows essentially along the entire length of the heat exchanger, which is usually elongated in the horizontal direction. In multi-pass housings, the fluid flow bends several times forward and backward along the length of the housing.

Корпус теплообменника содержит впускной и выпускной патрубки для текучей среды межтрубной зоны. В теплообменнике с однопроходной межтрубной зоной впускной патрубок обычно расположен на одном конце корпуса, в частности в верхней его части, а выпускной патрубок расположен на противоположном конце, в частности в нижней его части. То же самое справедливо для любого нечетного количества проходов. В случае двухпроходной внетрубной зоны (или фактически для любого четного числа проходов) впускной и выпускной патрубки соответствующим образом расположены на одном и том же конце корпуса.The heat exchanger housing contains an inlet and outlet nozzles for the fluid of the annulus. In a heat exchanger with a single-pass annular zone, the inlet pipe is usually located at one end of the housing, in particular in its upper part, and the exhaust pipe is located at the opposite end, in particular in its lower part. The same is true for any odd number of passes. In the case of a two-pass out-of-pipe zone (or, in fact, for any even number of passes), the inlet and outlet nozzles are respectively located at the same end of the housing.

При переоборудовании теплообменника, например, для другого использования или повышения эффективности может потребоваться изменение количества проходов. Например, если необходимо установить пучок труб с поперечными опорами, содержащими перегородки из металлической сетки, то для оптимальной эффективности может быть предпочтительно большее количество проходов в межтрубной зоне. Металлическую сетку изготавливают из листового металла, который нарезают узкими полосами и растягивают. Перегородки из металлической сетки описаны, например, в документах XVО 2003/067170, \УО 2005/015107 и νθ 2005/061982, включенных в описание посредством ссылки. На практике указанные перегородки имеют значительные преимущества, такие как меньшая склонность к замасливанию, меньшее падение давления и улучшенная теплопередача, полученная благодаря завихрению, созданному в текучей среде межтрубной зоны. В перегородках из металлической сетки, перекрывающих поперечное сечение доступного прохода корпуса, течение текучей среды в межтрубной зоне происходит в продольном направлении. В обычных теплообменниках, в которых используются сегментные перегородки, поток изгибается даже при одном проходе в межтрубной зоне вдоль основного пути потока в корпусе, так что эффективная длина потока в межтрубной зоне больше длины корпуса в продольном направлении. При использовании перегородок из металлической сетки предпочтительно использовать большее число проходов в межтрубной зоне с целью оптимизации длины пути потока в корпусе. В частности, это может быть осуществлено при малом перепаде давления, вызванном перегородками из металлической сетки.When converting a heat exchanger, for example, for another use or to increase efficiency, a change in the number of passes may be required. For example, if it is necessary to install a tube bundle with transverse supports containing partitions of a metal mesh, then for optimal efficiency there may preferably be a larger number of passages in the annulus. The metal mesh is made of sheet metal, which is cut into narrow strips and stretched. Partitions of metal mesh are described, for example, in documents XVO 2003/067170, \ UO 2005/015107 and νθ 2005/061982, incorporated by reference. In practice, these baffles have significant advantages, such as less tendency to oiling, less pressure drop and improved heat transfer due to the swirl created in the annular fluid. In the partitions of the metal mesh, overlapping the cross section of the accessible passage of the housing, the flow of fluid in the annular zone occurs in the longitudinal direction. In conventional heat exchangers that use segmented baffles, the flow bends even with one pass in the annulus along the main flow path in the housing, so that the effective flow length in the annulus is greater than the length of the housing in the longitudinal direction. When using partitions from a metal mesh, it is preferable to use a larger number of passages in the annular zone in order to optimize the length of the flow path in the housing. In particular, this can be done with a small pressure drop caused by partitions from a metal mesh.

Проблема возникает тогда, когда количество проходов в межтрубной зоне надо изменить с четного на нечетное или наоборот, так как в этом случае один из патрубков оказывается расположенным неподходящим образом. В принципе, можно образовать внутренний путь для потока текучей среды в межтрубной зоне от одного конца корпуса до другого. Задача изобретения заключается в создании корпуса теплообменника, который позволяет изменять количество проходов в межтрубной зоне.The problem arises when the number of passes in the annular zone must be changed from even to odd or vice versa, since in this case one of the nozzles turns out to be inappropriately positioned. In principle, it is possible to form an internal path for the flow of fluid in the annulus from one end of the housing to the other. The objective of the invention is to create a housing of a heat exchanger, which allows you to change the number of passes in the annular zone.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Указанная задача решена в корпусе теплообменника, содержащем согласно изобретению внешнюю оболочку, на нижней стороне которой расположен патрубок, и внутреннюю оболочку с отверстием на нижней стороне, расположенную во внешней оболочке и образующую с ней промежуточное пространство, при этом корпус дополнительно содержит уплотнительный элемент, выполненный с возможностью установки в промежуточное пространство и образующий герметичный канал для текучей среды между отверстием и патрубком.This problem is solved in a heat exchanger housing containing, according to the invention, an outer shell, on the lower side of which a pipe is located, and an inner shell with an opening on the lower side, located in the outer shell and forming an intermediate space with it, while the housing further comprises a sealing element made with the ability to install in the intermediate space and forming a sealed channel for fluid between the hole and the pipe.

Наличие внутренней оболочки позволяет направлять текучую среду межтрубной зоны из одного конца корпуса в другой через промежуточное пространство. Внутреннее пространство корпуса, в котором фактически происходит теплообмен с пучком трубок, необходимо уплотнять относительно промежуточного пространства, так как иначе текучая среда межтрубной зоны может течь по укороченному пути, уменьшая эффективность теплопередачи. Для этой цели предназначен уплотнительный элемент, расположенный между внутренней и внешней оболочками. Предпочтительно уплотнительный элемент представляет собой такой уплотнительный элемент, в котором уплотняющее усилие, действующее на него, обеспечивается силой тяжести, приложенной к нему со стороны внутренней оболочки. В частности, уплотнительный элемент не соединен с внешней оболочкой и/или с внутренней оболочкой, предпочтительно он не соединен ни с внешней, ни с внутренней оболочками. Это, в частности, позволяет легко устанавливать корпус, так как уплотнительный элемент можно протолкнуть в промежуточное пространство после расположения внутренней оболочки во внешней оболочке, а уплотнение осуществляется простым опусканием внутренней оболочки, так что ее вес вместе с весом пучка трубок действует в качестве уплотняющего усилия на уплотнительный элемент. Кроме того, отсутствие соединения внутренней иThe presence of the inner shell allows you to direct the fluid of the annular zone from one end of the housing to the other through the intermediate space. The internal space of the housing, in which heat exchange with the tube bundle actually takes place, must be sealed relative to the intermediate space, since otherwise the annular fluid can flow along a shortened path, reducing the heat transfer efficiency. For this purpose, a sealing element located between the inner and outer shells is intended. Preferably, the sealing element is such a sealing element in which the sealing force acting on it is provided by gravity applied to it from the side of the inner shell. In particular, the sealing element is not connected to the outer shell and / or to the inner shell, preferably it is not connected to either the outer or inner shells. This, in particular, makes it easy to install the housing, since the sealing element can be pushed into the intermediate space after the inner shell is located in the outer shell, and the sealing is carried out by simply lowering the inner shell, so that its weight together with the weight of the tube bundle acts as a sealing force on sealing element. In addition, the lack of compound internal and

- 1 016175 внешней оболочек через уплотнительный элемент позволяет приспосабливаться к различному температурному расширению внешней и внутренней оболочек.- 1 016175 of the outer shells through the sealing element allows you to adapt to different thermal expansion of the outer and inner shells.

В целесообразном варианте осуществления изобретения уплотнительный элемент является пластиной с верхней и нижней поверхностями, которые соответствуют внешней и внутренней оболочкам и окружают патрубок и отверстие, причем предпочтительно уплотнительный элемент содержит прокладку на верхней и/или нижней поверхностях.In an advantageous embodiment of the invention, the sealing element is a plate with upper and lower surfaces that correspond to the outer and inner shells and surround the nozzle and the hole, and preferably the sealing element comprises a gasket on the upper and / or lower surfaces.

В конкретном варианте осуществления изобретения патрубок представляет собой первый патрубок внешней оболочки, а отверстие представляет собой первое отверстие во внутренней оболочке, причем внешняя оболочка дополнительно содержит второй патрубок, а во внутренней оболочке выполнено второе отверстие, при этом второй патрубок и второе отверстие сообщены между собой через промежуточное пространство.In a specific embodiment, the nozzle is a first nozzle of the outer shell, and the hole is a first hole in the inner shell, the outer shell additionally contains a second nozzle, and a second hole is made in the inner shell, while the second nozzle and the second hole communicate with each other through intermediate space.

Кроме того, изобретение относится к способу сборки теплообменника, включающему этапы, на которых устанавливают внешнюю оболочку, на нижней стороне которой расположен патрубок, и устанавливают внутреннюю оболочку с отверстием;In addition, the invention relates to a method for assembling a heat exchanger, comprising the steps of: installing an outer shell, on the lower side of which a pipe is located, and installing an inner shell with an opening;

вдвигают внутреннюю оболочку во внешнюю для образования между ними промежуточного пространства и достижения положения, в котором отверстие расположено над патрубком;pushing the inner shell into the outer one to form an intermediate space between them and achieve a position in which the hole is located above the nozzle;

располагают внутреннюю оболочку в поднятом положении во внешней оболочке;positioning the inner shell in a raised position in the outer shell;

вдвигают уплотнительный элемент в промежуточное пространство, при этом уплотнительный элемент образует канал для текучей среды между отверстием и патрубком; и опускают внутреннюю оболочку, так что сила тяжести, действующая на уплотнительный элемент, выполняет функцию уплотняющего усилия.pushing the sealing element into the intermediate space, while the sealing element forms a channel for the fluid between the hole and the pipe; and lowering the inner shell, so that the force of gravity acting on the sealing element performs the function of the sealing force.

Этот способ особенно полезен для переоборудования теплообменника, когда сохраняется внешняя оболочка, а новый пучок трубок располагают во внутренней оболочке.This method is especially useful for retrofitting a heat exchanger when the outer shell is retained and a new tube bundle is placed in the inner shell.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 схематично показан теплообменник с корпусом согласно изобретению;In FIG. 1 schematically shows a heat exchanger with a housing according to the invention;

на фиг. 2 - разрез по ΙΙ-ΙΙ на фиг. 1;in FIG. 2 is a section along ΙΙ-ΙΙ in FIG. one;

на фиг. 3 - уплотнительный элемент 25, изображенный на фиг. 1 и 2, вид в плане.in FIG. 3 - sealing element 25 shown in FIG. 1 and 2, plan view.

На чертежах одинаковые или аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.In the drawings, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг. 1-3 схематично показан теплообменник 1, содержащий корпус 2. Корпус 2 теплообменника содержит внешнюю оболочку 4 и внутреннюю оболочку 5. На верхней стороне внешней оболочки 4 расположен впускной патрубок 8 (второй патрубок), а на ее нижней стороне - выпускной патрубок 9 (первый патрубок). Внутренняя оболочка 5 в виде цилиндра расположена между трубной решеткой 12 и плавающей крышкой 14, образуя вместе с внешней оболочкой промежуточное пространство 16. Внутренняя оболочка имеет вход 21 (второе отверстие) в виде множества отверстий, расположенных вокруг верхней стороны внутренней оболочки рядом с концом, противоположным впускному патрубку 8, и имеет выпускное отверстие 23 (первое отверстие), расположенное на нижней стороне внутренней оболочки на том же конце. Для перемещения при установке внутренняя оболочка 5 предпочтительно содержит продольные направляющие 24, по которым можно вдвинуть внутреннюю оболочку во внешнюю оболочку 4.In FIG. 1-3, a heat exchanger 1 comprising a housing 2 is shown schematically. The heat exchanger housing 2 comprises an outer shell 4 and an inner shell 5. An inlet pipe 8 (second pipe) is located on the upper side of the outer shell 4, and an outlet pipe 9 (first one on its lower side) branch pipe). The inner shell 5 in the form of a cylinder is located between the tube sheet 12 and the floating cover 14, forming together with the outer shell an intermediate space 16. The inner shell has an inlet 21 (second hole) in the form of many holes located around the upper side of the inner shell near the end opposite inlet pipe 8, and has an outlet 23 (first hole) located on the lower side of the inner shell at the same end. For movement during installation, the inner shell 5 preferably comprises longitudinal guides 24 along which the inner shell can be slid into the outer shell 4.

В промежуточном пространстве 16 расположен уплотнительный элемент 25, образующий между выпускным отверстием 23 и выпускным патрубком 9 герметичный канал 26 для текучей среды.In the intermediate space 16 there is a sealing element 25, forming between the outlet 23 and the outlet 9 a sealed fluid channel 26.

На фиг. 1 уплотнительный элемент 25 показан очень схематично, а на фиг. 2 и 3 он изображен подробнее. Уплотнительный элемент 25 образован изогнутой пластиной 28, соответствующей внешней и внутренней оболочкам. Для перемещения уплотнительного элемента при установке имеется рукоятка 31. Внутренняя оболочка снабжена пластиной 30, которая приварена вокруг выпускного отверстия 23 и образует контактную поверхность для уплотнительного элемента.In FIG. 1, the sealing element 25 is shown very schematically, and in FIG. 2 and 3, he is depicted in more detail. The sealing element 25 is formed by a curved plate 28 corresponding to the outer and inner shells. There is a handle 31 for moving the sealing element during installation. The inner shell is provided with a plate 30 that is welded around the outlet 23 and forms a contact surface for the sealing element.

Для оптимального уплотнения уплотнительный элемент снабжен верхним и нижним прокладочными кольцами 32 и 33, которые расположены в соответствующих посадочных местах в виде кольцеобразных канавок, выполненных в пластине 28 уплотнительного элемента. Подходящим прокладочным материалом, благодаря термостойкости, доходящей до 250°С, является политетрафторэтилен (ПТФЭ). Хорошие результаты получаются со 100% растянутым ПТФЭ с разнонаправленной структурой из ориентированного волокна, типа Ооте-Тех Серия 300. Температурный диапазон этого материала составляет от -240 до 250°С, причем допустимые пиковые температуры доходят до 315°С. Также используется лента ПТФЭ толщиной 3 мм. Для уплотнения плавающей крышки и перегородки используют уплотняющую ленту толщиной 2 мм. Перед размещением прокладочных колец посадочное место очищают спиртом и прокладку приклеивают к посадочному месту.For optimal sealing, the sealing element is provided with upper and lower gasket rings 32 and 33, which are located in their respective seats in the form of annular grooves made in the plate 28 of the sealing element. A suitable cushioning material, due to heat resistance reaching up to 250 ° C, is polytetrafluoroethylene (PTFE). Good results are obtained with 100% stretched PTFE with a multidirectional structure of an oriented fiber, such as Oote-Tech Series 300. The temperature range of this material is from -240 to 250 ° C, with allowable peak temperatures reaching 315 ° C. A 3 mm thick PTFE tape is also used. To seal the floating cover and the baffle, a 2 mm thick sealing tape is used. Before placing the spacer rings, the seat is cleaned with alcohol and the gasket is glued to the seat.

Уплотнительный элемент 25 осуществляет уплотнение с использованием силы тяжести. Он может быть свободно помещен в промежуточное пространство 16 при поднятой внутренней оболочке. Уплотняющее усилие обеспечивается силой тяжести, действующей на уплотнительный элемент со стороныThe sealing element 25 performs a seal using gravity. It can be freely placed in the intermediate space 16 with the inner shell raised. The sealing force is provided by the force of gravity acting on the sealing element from the side

- 2 016175 внутренней оболочки, при этом уплотнение достигается без крепления уплотнительного элемента к одной из оболочек 4 и 5. После установки уплотнительного элемента внутренняя оболочка не опирается на направляющие 24 вблизи выпускного отверстия 23.- 2 016175 inner shell, the seal is achieved without fastening the sealing element to one of the shells 4 and 5. After installing the sealing element, the inner shell does not rest on the guides 24 near the outlet 23.

Во внутренней оболочке между трубной решеткой 12 и плавающей крышкой 14 расположены трубки 35 и 36, вес которых также давит на уплотнительный элемент. Этот вес может составлять, например, более 1000 кг, в частности 5000 кг. Для образования двухпроходной конструкции межтрубной зоны имеется продольная перегородка 38 с отверстием 39. Для монтажа продольной перегородки внутренняя оболочка может быть выполнена из двух половин - верхней и нижней, между которыми зажата продольная перегородка.In the inner shell between the tube sheet 12 and the floating cover 14 there are tubes 35 and 36, the weight of which also presses on the sealing element. This weight may be, for example, more than 1000 kg, in particular 5000 kg. For the formation of a two-pass design of the annular zone there is a longitudinal partition 38 with a hole 39. For the installation of the longitudinal partition, the inner shell can be made of two halves - the upper and lower, between which the longitudinal partition is clamped.

Далее будет рассмотрена внутритрубная зона теплообменника 1. Для ясности показаны только несколько трубок 35 и 36. Внутритрубная зона теплообменника 1 обозначена точками. В этом варианте осуществления изобретения внутритрубная зона имеет трубчатую двухпроходную конструкцию. Внутритрубная зона содержит впускной патрубок 41, ведущий к впускному коллектору 43. Впускной коллектор сообщен с нижней частью пучка трубок, при этом трубки 36 доходят до концевой трубной решетки 44, соединенной с плавающей крышкой 14. Плавающая крышка 14 сообщена с верхней частью пучка трубок, при этом трубки 35 доходят до выпускного коллектора 47, где расположен выпускной патрубок 49, ведущий из внутритрубной зоны. Впускной и выпускной коллекторы 43 и 47 разделены горизонтальной пластиной 51, расположенной горизонтально по центру внешней оболочки 4 от его конца до трубной решетки 12, в которой закреплены трубки. Трубная решетка прикреплена к корпусу с помощью фланцев (не показаны), через которые может быть открыт впускной конец корпуса с целью вставления или извлечения внутренних элементов. В заднем конце, рядом с плавающей крышкой 14, также могут быть расположены фланцы, через которые может быть извлечена концевая часть корпуса.Next, the in-pipe zone of heat exchanger 1 will be considered. For clarity, only a few tubes 35 and 36 are shown. The in-pipe zone of heat exchanger 1 is indicated by dots. In this embodiment, the in-pipe zone has a tubular two-pass structure. The in-pipe zone comprises an inlet pipe 41 leading to the inlet manifold 43. The inlet manifold is in communication with the bottom of the tube bundle, the tubes 36 reaching the end of the tube 44 connected to the floating cover 14. The floating cover 14 is in communication with the upper part of the tube bundle, this tube 35 reaches the exhaust manifold 47, where the exhaust pipe 49 is located, leading from the in-pipe zone. The intake and exhaust manifolds 43 and 47 are separated by a horizontal plate 51 located horizontally in the center of the outer shell 4 from its end to the tube sheet 12 in which the tubes are fixed. The tube sheet is attached to the housing by means of flanges (not shown) through which the inlet end of the housing can be opened to insert or remove internal elements. At the rear end, adjacent to the floating cover 14, flanges may also be located through which the end portion of the housing can be removed.

Концевая трубная решетка 44, расположенная на противоположном конце, также удерживает трубки, но в отличие от трубной решетки 12 концевая трубная решетка 44 и плавающая крышка 14, к которой прикреплена концевая трубная решетка 44, не присоединены к оболочке 4, т.е. концевой коллектор не закреплен. Это позволяет трубкам термически расширяться внутри корпуса. Вместо концевого коллектора, который принимает и распределяет всю протекающую по трубкам текучую среду, также могут быть использованы отдельные И-образные трубки.An end tube 44 located at the opposite end also holds the tubes, but unlike the tube 12, the end tube 44 and the floating cover 14 to which the end tube 44 are attached are not attached to the sheath 4, i.e. end collector is not fixed. This allows the tubes to expand thermally inside the housing. Instead of an end collector that receives and distributes the entire fluid flowing through the tubes, separate I-shaped tubes can also be used.

Трубки поддерживаются несколькими поперечными перегородками 65. В частности, перегородки могут быть выполнены в виде металлических сеток, стержней или могут быть использованы другие перегородки. На фиг. 2 показана решетка 66 из металлической сетки, которая поддерживает трубки 35 в верхней половине корпуса. При этом показано только несколько трубок, которые проходят через отверстия в металлической сетке и опираются на нее. Целесообразно, чтобы трубки 36 нижней половины поддерживались аналогично.The tubes are supported by several transverse partitions 65. In particular, the partitions can be made in the form of metal nets, rods, or other partitions can be used. In FIG. 2 shows a grid 66 of metal mesh that supports tubes 35 in the upper half of the housing. In this case, only a few tubes are shown that pass through the holes in the metal mesh and rest on it. It is advisable that the tubes 36 of the lower half are supported similarly.

Теплообменник 1 работает следующим образом.The heat exchanger 1 operates as follows.

Когда теплообменник используется в цепочке предварительного нагревания блока дистилляции сырой нефти, текучая среда внутритрубной зоны может представлять собой (холодную) сырую нефть, а текучая среда межтрубной зоны может представлять собой (горячий) мазут, поступающий из блока дистилляции сырой нефти. Для такой области применения со значительным риском замасливания целесообразно в межтрубной зоне иметь перегородки из металлической сетки, так как они ослабляют замасливание. Текучая среда внутритрубной зоны проходит через впускной патрубок 41 и впускной коллектор 43, вдоль трубок 36 и далее через плавающую крышку 14 до верхней части пучка трубок к выпускному коллектору 47 и выпускному патрубку 49. Во время этого перемещения она нагревается благодаря теплопередаче от текучей среды межтрубной зоны.When a heat exchanger is used in a preheating chain of a crude oil distillation unit, the fluid in the in-pipe zone can be (cold) crude oil, and the fluid in the in-pipe zone can be (hot) fuel oil coming from the crude oil distillation unit. For such an application with a significant risk of oiling, it is advisable to have partitions from the metal mesh in the annular zone, since they weaken the oiling. The fluid of the in-pipe zone passes through the inlet pipe 41 and the inlet manifold 43, along the tubes 36 and then through the floating cover 14 to the top of the tube bundle to the exhaust manifold 47 and the outlet pipe 49. During this movement, it is heated due to heat transfer from the annular fluid .

Горячая текучая среда межтрубной зоны поступает через впускной патрубок 8 во внешнюю оболочку, где она течет вдоль промежуточного пространства по направлению к входу 21 внутренней оболочки. Этот вход выполнен в виде множества отверстий, распределенных по верхней части внутренней оболочки. В результате достигается оптимальное распределение текучей среды по трубкам 35. Текучая среда межтрубной зоны течет по направлению к трубной решетке 12, разворачивается в отверстии 39 и продолжает течь по направлению к выпускному отверстию 23. Из выпускного отверстия 23 она поступает через канал 26, образованный уплотнительным элементом, в выпускной патрубок 9, при этом ее температура меньше температуры, которая была во впускном патрубке 8.The hot fluid of the annular zone enters through the inlet pipe 8 into the outer shell, where it flows along the intermediate space towards the inlet 21 of the inner shell. This entrance is made in the form of many holes distributed over the upper part of the inner shell. As a result, optimal distribution of fluid through the tubes 35 is achieved. The annulus fluid flows towards the tube sheet 12, unfolds in the hole 39 and continues to flow towards the outlet 23. From the outlet 23, it enters through a channel 26 formed by a sealing element , in the exhaust pipe 9, while its temperature is less than the temperature that was in the inlet pipe 8.

Нижняя половина промежуточного пространства (кольца) между внешней и внутренней оболочками 4 и 5 наполнена неподвижной или медленно текущей текучей средой межтрубной зоны. Температура этой текучей среды примерно равна температуре у впускного патрубка внутритрубной зоны. Так как уплотнительный элемент не соединяет внешнюю оболочку 4 с внутренней, то они по-разному расширяются под воздействием разных температур, которые они имеют при работе устройства.The lower half of the intermediate space (ring) between the outer and inner shells 4 and 5 is filled with a stationary or slowly flowing fluid of the annulus. The temperature of this fluid is approximately equal to the temperature at the inlet of the in-pipe zone. Since the sealing element does not connect the outer shell 4 with the inner one, they expand differently under the influence of different temperatures that they have when the device is operating.

Корпус 2 теплообменника, изображенного на фиг. 1, собирается следующим образом.The housing 2 of the heat exchanger shown in FIG. 1 is assembled as follows.

Сначала устанавливают внешнюю оболочку без концевых частей впускного/выпускного коллектора и плавающей крышки, т. е. оба продольных конца внешней оболочки открыты. В случае переоборудования внешнюю оболочку исходного теплообменника сохраняют и устанавливают новые внутренние элементы, обычно пучок трубок и внутреннюю оболочку. Трубные решетки, впускные/выпускные коллекFirst, the outer shell is installed without the end parts of the intake / exhaust manifold and the floating cover, i.e., both longitudinal ends of the outer shell are open. In the case of conversion, the outer shell of the original heat exchanger is maintained and new internal elements are installed, usually a bundle of tubes and an inner shell. Pipe grills, intake / exhaust manifolds

- 3 016175 торы и плавающая крышка могут требовать модификации или замены. Внутреннюю оболочку 5 и пучок трубок вдвигают по направляющим 24 во внешнюю оболочку до отверстия 23, которое расположено непосредственно над выпускным патрубком 9. Далее внутреннюю оболочку поднимают так, чтобы уплотнительный элемент мог пройти в промежуточное пространство между выпускным отверстием 23 и выпускным патрубком 9. Далее внутреннюю оболочку опускают, так что сила тяжести, действующая на уплотнительный элемент, выполняет функцию уплотняющего усилия. Затем, скрепляя концевые части с фланцами, завершают сборку теплообменника.- 016175 tori and floating cover may require modification or replacement. The inner shell 5 and the tube bundle are pushed along the guides 24 into the outer shell to the hole 23, which is located directly above the outlet pipe 9. Next, the inner shell is lifted so that the sealing element can pass into the intermediate space between the outlet 23 and the outlet pipe 9. Next, the inner the shell is lowered, so that the force of gravity acting on the sealing element, performs the function of the sealing force. Then, fastening the end parts with flanges, complete the assembly of the heat exchanger.

Если необходимо провести очистку теплообменника, он может быть разобран в обратном порядке, очищен и снова собран.If it is necessary to clean the heat exchanger, it can be disassembled in the reverse order, cleaned and reassembled.

Claims (6)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Корпус теплообменника, содержащий внешнюю оболочку, на нижней стороне которой расположен патрубок, и внутреннюю оболочку для первой среды с отверстием на ее нижней стороне, расположенную во внешней оболочке и образующую вместе с ней промежуточное пространство для второй среды, при этом корпус дополнительно содержит уплотнительный элемент, выполненный с возможностью установки в промежуточное пространство и образующий между отверстием и патрубком герметичный канал для текучей среды.1. A heat exchanger housing containing an outer shell, on the underside of which there is a nozzle, and an inner shell for the first medium with a hole on its underside, located in the outer shell and forming together with it an intermediate space for the second medium, while the housing further comprises a sealing the element is made with the possibility of installation in the intermediate space and forming between the hole and the pipe a sealed channel for the fluid. 2. Корпус теплообменника по п.1, в котором уплотняющее усилие, действующее на уплотнительный элемент, обеспечивается силой тяжести, приложенной к нему со стороны внутренней оболочки.2. The heat exchanger housing according to claim 1, in which the sealing force acting on the sealing element is provided by gravity applied to it from the inner shell. 3. Корпус теплообменника по любому из пп.1 или 2, в котором при нормальном функционировании уплотнительный элемент не соединен с внешней оболочкой и/или внутренней оболочкой, а предпочтительно - ни с внешней, ни с внутренней оболочками.3. The heat exchanger housing according to any one of claims 1 or 2, in which, during normal operation, the sealing element is not connected to the outer shell and / or the inner shell, and preferably neither with the outer nor with the inner shell. 4. Корпус теплообменника по любому из пп.1-3, в котором уплотнительный элемент представляет собой пластину с верхней и нижней поверхностями, соответствующими внешней и внутренней оболочкам и окружающими патрубок и отверстие, причем уплотнительный элемент предпочтительно содержит прокладку на верхней и/или нижней поверхностях.4. The heat exchanger housing according to any one of claims 1 to 3, in which the sealing element is a plate with upper and lower surfaces corresponding to the outer and inner shells and the surrounding pipe and hole, and the sealing element preferably contains a gasket on the upper and / or lower surfaces . 5. Корпус теплообменника по любому из пп.1-4, в котором патрубок представляет собой первый патрубок, а отверстие - первое отверстие, причем внешняя оболочка дополнительно содержит второй патрубок, а внутренняя оболочка - второе отверстие, при этом второй патрубок и второе отверстие сообщены между собой через промежуточное пространство.5. The heat exchanger housing according to any one of claims 1 to 4, in which the nozzle is the first nozzle and the hole is the first hole, the outer shell further comprises a second nozzle, and the inner sheath is the second hole, the second nozzle and the second hole communicating among themselves through an intermediate space. 6. Способ сборки корпуса теплообменника по п.1, включающий этапы, на которых вдвигают внутреннюю оболочку во внешнюю для образования между ними промежуточного пространства до положения, в котором отверстие расположено над патрубком;6. The method of assembling the body of the heat exchanger according to claim 1, comprising the steps in which the inner shell is pushed into the outer shell to form an intermediate space between them to the position in which the hole is located above the nozzle; располагают внутреннюю оболочку во внешней оболочке в поднятом положении;have the inner shell in the outer shell in a raised position; вдвигают уплотнительный элемент в промежуточное пространство, так что уплотнительный элемент образует канал для текучей среды между отверстием и патрубком;pushing the sealing element into the intermediate space so that the sealing element forms a fluid channel between the opening and the nozzle; опускают внутреннюю оболочку так, чтобы действующая на уплотнительный элемент сила тяжести выполняла функцию уплотняющего усилия.lower the inner shell so that the force of gravity acting on the sealing element performs the function of the sealing force.
EA200901643A 2007-05-31 2008-05-27 Heat exchanger shell assembly and method of assembling EA016175B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07109296 2007-05-31
PCT/EP2008/056487 WO2008145652A2 (en) 2007-05-31 2008-05-27 Heat exchanger shell assembly and method of assembling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200901643A1 EA200901643A1 (en) 2010-04-30
EA016175B1 true EA016175B1 (en) 2012-02-28

Family

ID=38565991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200901643A EA016175B1 (en) 2007-05-31 2008-05-27 Heat exchanger shell assembly and method of assembling

Country Status (19)

Country Link
US (1) US20100282450A1 (en)
EP (1) EP2156128B1 (en)
JP (1) JP2010528253A (en)
KR (1) KR20100029215A (en)
CN (1) CN101680720B (en)
AT (1) ATE552470T1 (en)
AU (1) AU2008257595B2 (en)
BR (1) BRPI0812266A2 (en)
CA (1) CA2688713A1 (en)
DK (1) DK2156128T3 (en)
EA (1) EA016175B1 (en)
ES (1) ES2381609T3 (en)
MX (1) MX2009012833A (en)
MY (1) MY151638A (en)
NZ (1) NZ582155A (en)
PL (1) PL2156128T3 (en)
PT (1) PT2156128E (en)
WO (1) WO2008145652A2 (en)
ZA (1) ZA200908090B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8231445B2 (en) * 2007-07-20 2012-07-31 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Apparatus and method for providing detonation damage resistance in ductwork
CA2687018A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Apparatus
US9528777B2 (en) * 2012-06-29 2016-12-27 Dana Canada Corporation Heat exchangers with floating headers
ES2426163B1 (en) * 2013-07-12 2014-09-02 José Luis CORDÓN URBIOLA Heat exchanger for boilers
CN103673734B (en) * 2013-12-11 2015-09-09 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 Heat exchanger
EA033714B1 (en) * 2014-10-08 2019-11-19 Haldor Topsoe As True countercurrent heat exchanger, type bfu special according to the tubular exchanger manufacturer's association (tema) standards
CN104406427A (en) * 2014-11-25 2015-03-11 广西农垦糖业集团红河制糖有限公司 Vertical shell and tube cooler for cooling sulfur dioxide gas
US10295266B2 (en) 2015-07-14 2019-05-21 Holtec International Tubular heat exchanger having multiple shell-side and tube-side fluid passes
KR102436657B1 (en) * 2017-07-24 2022-08-26 현대두산인프라코어 주식회사 Heat exchanger for engine
KR102360746B1 (en) * 2020-05-13 2022-02-10 한국원자력연구원 Injection nozzle structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE449817A (en) *
NL7212921A (en) * 1971-10-27 1973-05-02
US20060289153A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Mulder Dominicus F Assembly of baffles and seals and method of assembling a heat exhanger
DE102005049067A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Basf Ag Tube bundle heat exchanger and method for removing solutes from a polymer solution by degassing in a shell and tube heat exchanger

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6123073U (en) * 1984-07-12 1986-02-10 三井造船株式会社 Multi-tube cylindrical heat exchanger with inner shell
CA1309907C (en) * 1986-08-26 1992-11-10 Herman Johannes Lameris Process and apparatus for heating steam formed from cooling water
JPH08240396A (en) * 1995-03-07 1996-09-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Heat exchanger
JP2000111278A (en) * 1998-10-06 2000-04-18 Usui Internatl Ind Co Ltd Multitubular heat exchanger
CN1657856A (en) * 2004-02-16 2005-08-24 郑小平 Helical propelling rotation heat pipe heat exchager
CN1904541A (en) * 2005-07-26 2007-01-31 宋小平 Leckage less bishell rang estructure of shell-and-tube type heat exchanger
GB2482629B (en) * 2009-05-01 2015-04-08 Xergy Inc Self-contained electrochemical heat transfer system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE449817A (en) *
NL7212921A (en) * 1971-10-27 1973-05-02
US20060289153A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Mulder Dominicus F Assembly of baffles and seals and method of assembling a heat exhanger
DE102005049067A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Basf Ag Tube bundle heat exchanger and method for removing solutes from a polymer solution by degassing in a shell and tube heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
PT2156128E (en) 2012-07-04
ES2381609T3 (en) 2012-05-29
MX2009012833A (en) 2009-12-11
KR20100029215A (en) 2010-03-16
NZ582155A (en) 2011-11-25
PL2156128T3 (en) 2012-09-28
EP2156128B1 (en) 2012-04-04
CN101680720B (en) 2011-10-05
EA200901643A1 (en) 2010-04-30
WO2008145652A2 (en) 2008-12-04
WO2008145652A3 (en) 2009-03-05
CA2688713A1 (en) 2008-12-04
DK2156128T3 (en) 2012-05-07
MY151638A (en) 2014-06-30
BRPI0812266A2 (en) 2014-12-23
CN101680720A (en) 2010-03-24
US20100282450A1 (en) 2010-11-11
JP2010528253A (en) 2010-08-19
ATE552470T1 (en) 2012-04-15
EP2156128A2 (en) 2010-02-24
ZA200908090B (en) 2010-08-25
AU2008257595A1 (en) 2008-12-04
AU2008257595B2 (en) 2010-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA016175B1 (en) Heat exchanger shell assembly and method of assembling
EA012101B1 (en) Assembly of baffles and seals and method of assembling a heat exchanger using thereof
KR101656907B1 (en) Modular plate and shell heat exchanger
JP6200433B2 (en) Modular plate / shell heat exchanger
WO2001048432A1 (en) Plate fin type heat exchanger for high temperature
RU2005119478A (en) METHOD FOR IMPLEMENTING HEAT EXCHANGE AND HEAT EXCHANGER FOR ITS PERFORMANCE
JPH09152283A (en) Heat exchanger
JP4844600B2 (en) Exhaust heat recovery unit
JP2008215161A (en) Egr cooler
CN100430666C (en) Multipurpose direct flow pipe shielded heat carrier boiler
EP3143353B1 (en) Heat exchange device for cooling synthetic gas and method of assembly thereof
JPH10500203A (en) Plate heat exchanger
EP3784973B1 (en) Double-tube heat exchanger and manufacturing method thereof
JPH06185891A (en) Rod baffle of tubular type heat exchanger
RU2294502C1 (en) Heat exchanger
BE1021633B1 (en) HEAT EXCHANGER
CN219934718U (en) Single-tube pass coiled tube heat exchanger
CN216132111U (en) Horizontal bayonet steam heater
CN113883943B (en) Flow-controllable serial-sheet type heater
RU2804786C1 (en) Loop heat exchanger
RU2790537C1 (en) Heat exchanger
RU2680291C1 (en) Shell and tube heat exchanger
RU46841U1 (en) HEAT EXCHANGER
RU2132030C1 (en) Heat-exchanger
CN115507550A (en) Multi-pipe single-channel heat exchanger with water box

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU