RO121237B1

RO121237B1 - Structură de schimb de căldură

Info

Publication number: RO121237B1
Application number: ROA200201254A
Authority: RO
Inventors: Vasco Mezzedimi; Lorenzo Barbieri; Andrea Ronchieri
Original assignee: Nuovo Pignone Holding S.P.A.
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2007-01-30
Also published as: RU2316389C2; EP1298402B1; JP2003176994A; CN101837271A; KR100904793B1; ES2751990T3; CN1409082A; US20030086843A1; EP1298402A1; US6858191B2; CA2405315A1; JP4357824B2; CA2405315C; ITMI20012034A1; ITMI20012034A0; KR20030028421A

Abstract

Invenţia se referă la o structură de schimb decăldură, folosită la reactoare chimice sau schimbătoare de căldură, în general, destinată în principal reactoarelor din industria petrochimică şi celor din rafinării. Structura de schimb de căldură are prevăzute elementele (122) de racordare, între o placă (114) tubulară şi o bază (118) a unei camere (116).

Description

Invenția se referă la o structură de schimb de căldură, folosită la reactoare chimice sau schimbătoare de căldură, în general, destinată, în principal, reactoarelor din industria petrochimică și la cele din rafinării.

Sunt cunoscute, reactoare chimice, ce constau din niște recipiente de dimensiuni mari, în interiorul cărora se desfășoară reacții chimice, la temperatură și presiune ridicate, în interiorul corpului acestora, în principal cilindric, aceste reactoare chimice au în general o mulțime de fascicule de țevi sau tuburi, care pot îndeplini diferite funcții, inclusiv pe aceea de realizare a schimbului termic dintre fluidele de lucru. Aceste fascicule de tuburi sunt instalate și menținute în poziție funcțională, prin intermediul plăcilor tubulare, care, în unele cazuri, pot avea o arie mare a suprafeței.

Se cunoaște un schimbător de căldură, conform brevetului US 4747447, ce conține un bazin închis, ce are niște pereți cu o bună conductivitate termică, în interiorul căruia se află heliu. Heliul are rol de mediu de transfer de căldură, între sursa de căldură sau de frig, și pereții bazinului sunt și aceștia un mediu de transfer de căldură între heliu și un lichid ce vine în contact cu aceștia. Acești pereți sunt în așa fel dispuși, încât se formează niște camere între care are loc transfer de căldură. Acest schimbător de căldură nu abordează problema și nici nu oferă o soluție pentru rigidizarea plăcii tubulare a unui schimbător de căldură prin elemente de conectare, atașate la o bază.

Dezavantajele soluției prezentate anterior constau într-un cost ridicat de producție, un gabarit mare și o întreținere dificilă, deoarece părțile componente sunt greu de demontat.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în mărirea suprafeței de contact și a schimbului de căldură.

Structura de schimb de căldură, conform invenției, rezolvă problema tehnică, menționată, și înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, cel puțin o țeavă este racordată la o placă tubulară, respectiva placă tubulară fiind racordată la o cameră care este realizată cu ajutorul unui profil, având o bază care este îmbinată cu placa tubulară, printr-o porțiune laterală, elementele de racordare fiind prevăzute între placa tubulară și respectiva bază a camerei.

Structura de schimb de căldură, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- utilizare fiabilă și în condiții de siguranță;

- costuri totale scăzute;,

- greutate scăzută;

- timp relativ scăzut de construcție;

- ușor de întreținut.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 și 2, care reprezintă:

- fig. 1, secțiune transversală prin structura de schimb de căldură, care prezintă a țeavă racordată la o placă, placa fiind realizată conform stadiului cunoscut al tehnicii; și

- fig. 2, secțiune transversală prin structura de schimb de căldură, care prezintă țeava din fig. 1, racordată la o placă subțire, placa subțire fiind prevăzută cu un sistem de transfer al sarcinilor.

Structura de schimb de căldură, așa cum se observă din fig. 1, este numerotată cu 10, ca ansamblu, și reprezintă stadiul cunoscut al tehnicii, conține un sistem 12 de țevi, care sunt suprapuse și fixate pe o placă 14 tubulară, dispusă perpendicular pe axa țevilor.

Structura 10 mai cuprinde o cameră 16 cu rol de distribuitor de fluid, ce este racordată la placa 14 tubulară.

RO 121237 Β1 în exemplul ilustrat, această cameră 16 este realizată cu ajutorul unui profil în formă 1 de U, cu o bază 18 care este îmbinată cu placa 14 tubulară, printr-o porțiune 20 cilindrică având generatoarele paralele cu axa țevilor. 3 în fig. 2 se prezintă un sistem 110, conform invenției, utilizat ca reactor chimic sau ca schimbător de căldură, în general, care conține un sistem 112 de țevi. în exemplele de 5 realizare, preferate, prezentate cu titlu de exemplu nelimitativ, acest sistem 112 conține țevi care sunt suprapuse și este fixat pe o placă 114 tubulară, dispusă perpendicular pe axa 7 țevilor.

O cameră 116 cu rol de distribuitor de fluid este racordată la placa 114 tubulară. 9 în exemplul dat, camera 114 este realizată cu ajutorul unui profil în formă de U”, cu o bază 118 care este îmbinată cu placa 114 tubulară, printr-o porțiune cilindrică sau o porțiune 120 11 laterală având generatoarele paralele cu axa țevilor.

în plus, în comparație cu structura 10, de schimb de căldură, care reprezintă stadiul 13 cunoscut al tehnicii, placa 114 a structurii 110, conform prezentei invenții, este racordată la baza 118 a camerei 116 atât prin intermediul porțiunii 120 cilindrice, cât și prin intermediul 15 elementelor 122 de racordare care sunt dispuse în interiorul porțiunii 120 cilindrice.

în fig. 2, aceste elemente 122 de racordare sunt porțiuni cilindrice sau porțiuni plate, 17 cu o forma similară porțiunii laterale 120. Exemplul prezintă unul dintre aceste elemente 122, dispuse axial simetric față de axa sistemului 112 de țevi. 19

Funcționarea structurii 110, conform invenției, este evidentă din descrierea precedentă, prezentată în legătură cu figurile, și este pe scurt următoarea. în cazul stadiului 21 cunoscut al tehnicii, sarcinile sunt transmise în întregime structurii 10, prin placa 14, spre porțiunea 20 cilindrică a camerei 16. Totuși, în cazul fig. 2, există o distribuție mai eficientă 23 a sarcinilor.

De fapt, conform prezentei invenții, sarcinile sunt transmise de către structura 110, 25 prin placa 114 tubulară, atât la porțiunea 120 cilindrică, cât și la elementele 122 de racordare. 27

Astfel, este posibil să se utilizeze plăci 114 tubulare mai subțiri.

Claims

Revendicări

1. Structură de schimb de căldură, care cuprinde:

cel puțin o țeavă având o axă a țevii; 33 o placă (114) tubulară subțire, având o primă latură racordată la țeavă, în care placa (114) menționată este perpendiculară pe țeavă și un capăt deschis, al cel puțin unei țevi, se 35 termină și este etanșat la prima latură a plăcii (114) tubulare, subțire;

o cameră (116) definită de placa (114) tubulară, subțire, și o bază (118) opusă și 37 paralelă față de a doua latură a plăcii și de o parte (120) laterală, care racordează placa (114) și baza (118), în care partea (120) laterală, menționată, include pereții paraleli cu 39 peretele țevii, și un element (122) de racordare, direct, și care se extinde între baza (118) menționată 41 și placa (114) menționată, în care elementul (122) de racordare este paralel și aliniat cu axa țevii și elementul (122) de racordare este dispus, cel puțin parțial radial, în interiorul pereților 43 părții (120) laterale.
2. Structură conform revendicării 1, în care elementul (122) de racordare este o 45 porțiune plană, similară ca formă, cu partea (120) laterală a camerei (116).
3. Structură conform revendicării 1, în care elementele (122) de racordare, 47 menționate, sunt cilindrice și de o formă similară porțiunii (120) laterale a camerei (116).

RO 121237 Β1
4. Structură conform revendicării 1, în care elementul (122) de racordare este în interiorul părții (120) laterale, menționată, a camerei (116), și este simetric față de axa țevii, în care axa țevii menționate este perpendiculară pe placă.
5. Structură conform revendicării 4, în care elementul (122) de racordare este un cilindru și este simetric axial față de axa țevii.
6. Structură de schimb de căldură, care cuprinde:

o țeavă având o axă a țevii și un perete al țevii;

o placă (114) tubulară, subțire, având o primă latură racordată la țeavă, în care placa (114) este într-un plan perpendicular pe axa țevii și un capăt deschis, al cel puțin unei țevi, se termină și este etanșat la prima latură a plăcii (114) tubulare, subțire;

o cameră (116) definită de o a doua parte a plăcii (114) tubulare și o placă de bază (118), opusă plăcii tubulare, subțire, și de o parte (120) laterală, cilindrică, care racordează placa (114) și baza (118), în care camera (116) menționată distribuie fluidul și partea cilindrică, laterală (120), menționată, este coaxială cu axa țevii, și un element (122) de racordare în interiorul camerei (116) și racordat direct și prelungindu-se între placa de bază (118), menționată, și placa (114) tubulară, elementul (122) de racordare, menționat, fiind paralel și simetric față de axa țevii, elementul (122) de racordare, menționat, susținând structural placa de bază (118) și partea (120) cilindrică, în care elementul (122) de racordare este dispus radial spre interiorul pereților părții (120) laterale.