RU135098U1

RU135098U1 - LOW PRESSURE TUBULATED HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU135098U1
Application number: RU2013122981/06U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Скрылев; Андрей Павлович Астафьев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз"
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2013-11-27

Abstract

Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления содержит кожух с трубным пучком, внутреннее пространство которого разделено сегментными поперечными перегородками, трубную решетку, жестко соединенную с трубным пучком, распределительную камеру и систему защиты от внештатных ситуаций, кожух снабжен патрубками входа и выхода теплоносителя, оснащенными запорной арматурой, распределительная камера разделена на две равные части сплошной вертикальной перегородкой, снабжена оппозиционно размещенными в верхней части двумя патрубками входа и выхода газа, а в нижней части - двумя штуцерами, установленными на одном уровне, система защиты от внештатных ситуаций включает в себя блок управления, автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами, размещенными на патрубках входа и выхода газа, сигнализаторы уровня, которые снабжены на нижних торцах чувствительными элементами и установлены в штуцерах распределительной камеры, при этом автоматические отсекающие устройства и сигнализаторы уровня соединены электрическими сигналами с блоком управления.The low-pressure shell-and-tube heat exchanger contains a casing with a tube bundle, the inner space of which is divided by segmented transverse partitions, a tube sheet rigidly connected to the tube bundle, a distribution chamber and an emergency protection system, the casing is equipped with coolant inlet and outlet nozzles equipped with shutoff valves, a distribution chamber divided into two equal parts by a continuous vertical partition, equipped with two inlet pipes in opposition to the upper part and gas outlet, and in the lower part - with two fittings installed at the same level, the emergency protection system includes a control unit, automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators located on the gas inlet and outlet nozzles, level indicators, which equipped at the lower ends with sensitive elements and installed in the fittings of the distribution chamber, while the automatic shut-off devices and level switches are connected by electrical signals to the control unit.

Description

Полезная модель относится к области теплообменных процессов, в частности к теплообменникам «газ-жидкость», и может быть использована для нагрева природного или попутного нефтяного газа в составе технологического оборудования блоков подготовки топливного газа, газораспределительных станций и когда избыточное давление нагреваемого газа меньше избыточного давления в теплосети.The utility model relates to the field of heat exchange processes, in particular to gas-liquid heat exchangers, and can be used to heat natural or associated petroleum gas as part of the processing equipment of fuel gas treatment units, gas distribution stations and when the overpressure of the heated gas is less than the overpressure in heating systems.

Известен кожухотрубчатый теплообменник с 11-образными патрубками, принятый за прототип (Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. Учебник для вузов. М., ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000, стр.571. Авт.: А.И.Скобло, Ю.К.Молоканов, А.И.Владимиров, В.А.Щелкунов). Теплообменник включает распределительную камеру с патрубками, трубную решетку, кожух с патрубками, трубный пучок, сегментные перегородки, опору.Known shell-and-tube heat exchanger with 11-shaped nozzles, adopted as a prototype (Processes and apparatus for oil and gas processing and petrochemicals. Textbook for high schools. M., Nedra-Business Center LLC, 2000, p.571. Aut.: A.I.Skoblo, Yu .K.Molokanov, A.I.Vladimirov, V.A. Shchelkunov). The heat exchanger includes a distribution chamber with nozzles, a tube sheet, a casing with nozzles, a tube bundle, segmented partitions, a support.

Недостатком теплообменника является недостаточная надежность.The disadvantage of the heat exchanger is the lack of reliability.

Технический результат заявленной полученной модели - повышение надежности.The technical result of the claimed received model is improving reliability.

Поставленный технический результат достигается тем, что кожухотрубчатый теплообменник низкого давления содержит кожух с трубным пучком, внутреннее пространство которого разделено сегментными поперечными перегородками, трубную решетку, жестко соединенную с трубным пучком, распределительную камеру и систему защиты от внештатных ситуаций, кожух снабжен патрубками входа и выхода теплоносителя, оснащенными запорной арматурой, распределительная камера разделена на две равные части сплошной вертикальной перегородкой, снабжена оппозиционно размещенными в верхней части двумя патрубками входа и выхода газа, а в нижней части двумя штуцерами, установленными на одном уровне, система защиты от внештатных ситуаций включает в себя блок управления, автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами, размещенные на патрубках входа и выхода газа, сигнализаторы уровня, которые снабжены на нижних торцах чувствительными элементами и установлены в штуцерах распределительной камеры, при этом автоматические отсекающие устройства и сигнализаторы уровня соединены электрическими сигналами с блоком управления.The technical result is achieved by the fact that the low-pressure shell-and-tube heat exchanger comprises a casing with a tube bundle, the inner space of which is divided by segmented transverse partitions, a tube grille rigidly connected to the tube bundle, a distribution chamber and an emergency protection system, the casing is equipped with coolant inlet and outlet nozzles equipped with shutoff valves, the distribution chamber is divided into two equal parts by a continuous vertical partition, equipped with an opposition placed in the upper part by two gas inlet and gas outlet pipes, and in the lower part by two fittings installed at the same level, the emergency protection system includes a control unit, automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators located on the gas inlet pipes and gas outlet, level switches, which are equipped at the lower ends with sensitive elements and are installed in the nozzles of the distribution chamber, while automatic shut-off devices and level switches with dineny electrical signals to the control unit.

На фиг. показан общий вид кожухотрубчатого теплообменника низкого давления.In FIG. shows a General view of the shell-and-tube heat exchanger low pressure.

Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления содержит кожух 1, трубный пучок 2, трубную решетку 3, распределительную камеру 4. Внутреннее пространство кожуха 1 разделено поперечными перегородками 5. Трубный пучок 2 жестко соединен с трубной решеткой 3. Кожух 1 снабжен патрубками входа 6 и выхода 7 теплоносителя, на которых установлена запорная арматура 8. Распределительная камера 4 разделена на две части сплошной вертикальной перегородкой 9, снабжена патрубком входа 10 и выхода 11 газа, размещенных оппозиционно в верхней части распределительной камеры 4 и двумя штуцерами 12, оппозиционно размещенных в нижней части распределительной камеры 4. Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления оснащен системой защиты от внештатных ситуаций. Система защиты от внештатных ситуаций включает в себя блок управления 13, автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14, размещенные на патрубках входа 10 и выхода 11 газа, сигнализаторы уровня 15. На нижних торцах сигнализаторов уровня 15 установлены чувствительные элементы 16. Сигнализаторы уровня 15 установлены в штуцерах 12. Автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14 и сигнализаторы уровня 15, электрическими сигналами соединены с блоком управления 13.The low-pressure shell-and-tube heat exchanger comprises a casing 1, a tube bundle 2, a tube sheet 3, a distribution chamber 4. The inner space of the case 1 is divided by transverse partitions 5. The tube bundle 2 is rigidly connected to the tube sheet 3. The casing 1 is equipped with nozzles for the inlet 6 and outlet 7 of the coolant, on which the shutoff valves are installed 8. The distribution chamber 4 is divided into two parts by a continuous vertical partition 9, equipped with a pipe for the inlet 10 and the gas outlet 11, which are placed in opposition in the upper part of the distribution second chamber 4 and the two fittings 12, arranged in opposition at the bottom of the distribution chamber 4. The shell and tube heat exchanger equipped with a low-pressure protection system abnormality. The emergency protection system includes a control unit 13, automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators 14 located on the nozzles of the gas inlet 10 and 11, level 15 signaling devices. Sensitive elements 16 are installed on the lower ends of level 15 signaling devices. Level signaling devices 15 are installed in the unions 12. Automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators 14 and level alarms 15 are connected by electrical signals to the control unit 13.

Перед запуском в эксплуатацию кожухотрубчатого теплообменника низкого давления предварительно настраивают соответствующие «уставки» в блоке управления 13 на срабатывание автоматических отсекающих устройств, оснащенных электро- или пневмоприводами 14, при обнаружении теплоносителя.Before putting into operation a low-pressure shell-and-tube heat exchanger, the corresponding “settings” in the control unit 13 are preliminarily set to operate the automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators 14 when a coolant is detected.

Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления работает следующим образом.Shell-and-tube heat exchanger low pressure operates as follows.

Холодный газ поступает по патрубку входа газа 10 через автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14, в распределительную камеру 4. Затем через трубную решетку 3, трубчатый пучок 2 нагретый газ поступает в распределительную камеру 4, и по патрубку выхода газа 11 через автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14, подается на выход. Теплоноситель из теплосети через патрубок входа теплоносителя 6 через запорную арматуру 8 поступает вовнутрь кожуха 1, далее перемещается внутри его со сменой направления при контакте с сегментными поперечными перегородками 5 и через патрубок выхода теплоносителя 7 через запорную арматуру 8 поступает в обратную линию теплосети. В случае возникновения аварийной ситуации, связанной, например, с прорывом теплоносителя в трубное пространство трубного пучка 2 из которого попадает в распределительную камеру 4, где скапливается в ее нижних частях за счет того что теплоноситель значительно тяжелее газа. При поднятии уровня теплоносителя до хотя бы одного из чувствительных элементов 16 сигнализаторов уровня 15 электросигнал подается в блок управления 13, который дает команду на закрытие автоматических отсекающих устройств, оснащенных электро- или пневмоприводами 14, предотвращая тем самым попадание теплоносителя в газ подаваемый потребителю.Cold gas enters the gas inlet pipe 10 through automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators 14, into the distribution chamber 4. Then, through the tube sheet 3, the tube bundle 2, heated gas enters the distribution chamber 4, and through the gas outlet pipe 11 through the automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators 14 are fed to the output. The coolant from the heating system through the inlet of the coolant 6 through the shutoff valve 8 enters the inside of the casing 1, then moves inside it with a change of direction when in contact with segmented transverse partitions 5 and through the outlet of the coolant 7 through the shutoff valve 8 enters the return line of the heating network. In the event of an emergency related, for example, with a breakthrough of the coolant in the tube space of the tube bundle 2 from which it enters the distribution chamber 4, where it accumulates in its lower parts due to the fact that the coolant is much heavier than gas. When the coolant level is raised to at least one of the sensitive elements 16 of level 15 signaling devices, the electric signal is supplied to the control unit 13, which gives the command to close automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators 14, thereby preventing the coolant from entering the gas supplied to the consumer.

Теплообменник кожухотрубчатый низкого давления может быть и горизонтального типа.A shell-and-tube low-pressure heat exchanger can be of a horizontal type.

Предлагаемая конструкция кожухотрубчатого теплообменника низкого давления позволяет значительно повысить надежность устройства связанного с исключением попадания теплоносителя в газ подаваемый потребителю.The proposed design of a low-pressure shell and tube heat exchanger can significantly improve the reliability of the device associated with the exception of the coolant entering the gas supplied to the consumer.

Claims

The low-pressure shell-and-tube heat exchanger contains a casing with a tube bundle, the inner space of which is divided by segmented transverse partitions, a tube sheet rigidly connected to the tube bundle, a distribution chamber and an emergency protection system, the casing is equipped with coolant inlet and outlet nozzles equipped with shutoff valves, a distribution chamber divided into two equal parts by a continuous vertical partition, equipped with two inlet pipes in opposition to the upper part and gas outlet, and in the lower part - with two fittings installed at the same level, the emergency protection system includes a control unit, automatic shut-off devices equipped with electric or pneumatic actuators located on the gas inlet and outlet nozzles, level indicators, which equipped at the lower ends with sensitive elements and installed in the nozzles of the distribution chamber, while the automatic shut-off devices and level switches are connected by electrical signals to the control unit.