RU198457U1 - Пленочный тепломассообменный аппарат - Google Patents

Пленочный тепломассообменный аппарат Download PDF

Info

Publication number
RU198457U1
RU198457U1 RU2020110294U RU2020110294U RU198457U1 RU 198457 U1 RU198457 U1 RU 198457U1 RU 2020110294 U RU2020110294 U RU 2020110294U RU 2020110294 U RU2020110294 U RU 2020110294U RU 198457 U1 RU198457 U1 RU 198457U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
heat exchange
inlet
tubes
chambers
Prior art date
Application number
RU2020110294U
Other languages
English (en)
Inventor
Виталий Геннадьевич Афанасенко
Денис Нарисович Мазидуллин
Алексей Юрьевич Федоров
Олег Сергеевич Иванов
Гульназ Илгамовна Рахмаева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2020110294U priority Critical patent/RU198457U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU198457U1 publication Critical patent/RU198457U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/22Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/26Fractionating columns in which vapour and liquid flow past each other, or in which the fluid is sprayed into the vapour, or in which a two-phase mixture is passed in one direction
    • B01D3/28Fractionating columns with surface contact and vertical guides, e.g. film action

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к тепломассообменным аппаратам для систем газ (пар)-жидкость и может быть использована в процессе ректификации, например для разделения водометанольной смеси, а также в других процессах переработки нефти и газа. Целью полезной модели является создание нового устройства пленочного трубчатого тепломассообменного аппарата с достижением технического результата: повышение эффективности теплоотдачи в межтрубном пространстве аппарата. Указанная цель достигается тем, что в пленочном трубчатом тепломассообменном аппарате, содержащем вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой, подключенные к корпусу штуцера подвода и отвода теплоносителя, штуцера ввода сырья и вывода жидкой фазы, подсоединенные к камерам с противоположных концов аппарата, штуцер вывода газовой фазы, подключенный к верхней камере аппарата, в верхней камере над штуцером ввода сырья, но ниже концов теплообменных труб расположена перфорированная пластина с отверстиями диаметра большего, чем наружный диаметр теплообменных труб, согласно полезной модели на трубах установлены перегородки.

Description

Полезная модель относится к тепломассообменным аппаратам для систем газ (пар) - жидкость и может быть использована в процессе ректификации, например, для разделения водометанольной смеси, а также в других процессах переработки нефти и газа.
Полезная модель относится к устройствам для проведения совместных процессов тепло- и массообмена и может быть использовано в химической, нефтехимической нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известна конструкция пленочного трубчатого тепломассообменного аппарата. Известное устройство содержит вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой, подключенные к корпусу штуцера отвода и подвода теплоносителя, штуцера ввода и вывода жидкости, выполненные к камерам с противоположных концов аппарата, газовые штуцера, подключенные к камерам с противоположных концов аппарата, параллельно верхней трубной решетке установленную полку, снабженную отверстиями и бортами. В отверстиях полки герметично установлены патрубки (распределители жидкости) с отверстиями для стока жидкости. Полка и верхняя трубная решетка снабжены порогами с зубчатыми верхними торцами. Для подвода жидкости на полку штуцер ввода жидкости имеет трубу (А.с. СССР №1416161 «Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат»).
К недостаткам пленочного трубчатого тепломассообменного аппарата следует отнести невозможность работы при больших расходах жидкости ввиду возникновения сильной неравномерности распределения жидкости по теплообменным трубам, захлебывание теплообменных труб, близлежащих к месту подвода жидкости.
Объясняется это возникновением волны при ударе большой массы жидкости о преграду (например, плоскость полки, пороги). Эти недостатки снижают эффективность тепломассообмена в аппарате, ограничивают верхний предел диапазона нагрузок по жидкости.
Известна конструкция пленочного трубчатого тепломассообменного аппарата, содержащего вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, теплообменные трубы, закрепленные в трубчатых решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой; подключенные к корпусу штуцера подвода и отвода теплоносителя, штуцера ввода и вывода жидкости, подсоединенные к камерам с противоположных концов аппарата, газовые штуцера, подключенные к камерам с противоположных концов аппарата, полку, установленную параллельно верхней трубной решетке и снабженную отверстиями и бортами, патрубки, герметично установленные в отверстиях полки, а также трубу для подвода жидкости к полке от штуцера ввода жидкости, отличающийся тем, что патрубки в отверстиях полки выполнены со сплошными стенками, причем на центральном патрубке соосно установлена камера распределения жидкости со сплошными стенками, герметично закрытая с верхнего конца и открытая с нижнего конца, борта полки выполнены с зубчатыми верхними торцами, а труба для подвода жидкости к полке подключена тангенциально к камере распределения жидкости (Патент РФ №2104755 «Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат»).
Недостатком данного пленочного трубчатого тепломассообменного аппарата является сложность конструкции устройства ввода продукта, состоящего из полки, установленной параллельно верхней трубной решетке и снабженной отверстиями и бортами, патрубков, герметично установленных в отверстиях полки, а также трубы для подвода жидкости к полке от штуцера ввода жидкости, причем патрубки в отверстиях полки выполнены со сплошными стенками. На центральном патрубке соосно установлена камера распределения жидкости со сплошными стенками, герметично закрытая с верхнего конца и открытая с нижнего конца, борта полки выполнены с зубчатыми верхними торцами. Труба для подвода жидкости к полке подключена тангенциально к камере распределения жидкости.
Наиболее близким аналогом является пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой; подключенные к корпусу штуцера подвода и отвода теплоносителя, штуцера ввода сырья и вывода жидкой фазы, подсоединенные к камерам с противоположных концов аппарата, штуцер вывода газовой фазы, подключенный к верхней камере аппарата, в верхней камере над штуцером ввода сырья, но ниже концов теплообменных труб расположена перфорированная пластина с отверстиями диаметра большего, чем наружный диаметр теплообменных труб (Патент РФ №189935 «Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат»).
Проблемой данной конструкции является образование застойных зон в межтрубном пространстве корпуса аппарата, которые способствуют снижению эффективности теплообменного процесса.
Целью полезной модели является создание нового устройства - пленочного тепломассообменного аппарата с достижением технического результата: повышение эффективности процесса за счет увеличения коэффициента теплоотдачи в межтрубном пространстве на наружной поверхности труб.
Указанная цель достигается тем, что в пленочном тепломассообменном аппарате, содержащем вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой; подключенные к корпусу штуцера подвода и отвода теплоносителя, штуцера ввода сырья и вывода жидкой фазы, подсоединенные к камерам с противоположных концов аппарата, штуцер вывода газовой фазы, подключенный к верхней камере аппарата, в верхней камере над штуцером ввода сырья, но ниже концов теплообменных труб расположена перфорированная пластина с отверстиями диаметра большего, чем наружный диаметр теплообменных труб, согласно полезной модели в межтрубном пространстве установлены перегородки.
На фиг. 1 показан общий вид пленочного тепломассообменного аппарата.
На фиг. 2 представлен поперечный разрез А-А.
Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат, содержит вертикальный корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 камеры, верхнюю 4 и нижнюю 5 трубные решетки, теплообменные трубы 6, закрепленные в трубных решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой 4, подключенные к корпусу 1 штуцер 7 подвода теплоносителя и штуцер 8 отвода теплоносителя; штуцер 9 ввода сырья и штуцер 10 вывода жидкой фазы, подсоединенные к камерам с противоположных концов аппарата, штуцер 11 вывода газовой фазы, подключенный к верхней камере 2 аппарата. В верхней камере 2 над штуцером 9 ввода сырья, но ниже концов теплообменных труб 6, расположена перфорированная пластина 12 с отверстиями диаметра большего, чем наружный диаметр теплообменных труб 6, при этом в межтрубном пространстве установлены перегородки 13.
Пленочный тепломассообменный аппарат работает следующим образом.
Сырье вводится в аппарат через штуцер 9 ввода сырья. Далее оно поступает в пространство между верхней трубной решеткой 4 и перфорированной пластиной 12 и, проходя через отверстия в перфорированной пластине 12, попадает в верхнюю камеру 2. Установка перфорированной пластины 12 в верхней камере 2 над штуцером 9 ввода сырья, но ниже концов теплообменных труб 6, препятствует волнообразованию на свободной поверхности жидкости в верхней камере 2 при больших расходах сырья. Горизонтальный уровень свободной поверхности без существенных возмущений способствует равномерной подаче сырья в теплообменные трубы 6 и образованию сплошной пленки жидкой фазы на внутренней поверхности теплообменных труб 6. Далее сырье пленкой стекает по внутренней поверхности теплообменных труб 6, при этом происходит его нагрев, и испарение низкокипящего компонента смеси. Образующаяся при этом газовая фаза поднимается по теплообменным трубам 6 в верхнюю камеру 2 и выходит из аппарата через штуцер 11 вывода газовой фазы. Неиспарившиеся остатки сырья, обогащенные высококипящим компонентом смеси, в виде жидкой фазы, стекая по внутренней поверхности теплообменных труб 6, попадают в нижнюю камеру 3 и через штуцер 10 вывода жидкой фазы удаляются из аппарата.
Для подвода тепла в межтрубное пространство вертикального корпуса 1 используется теплоноситель, который подается через штуцер 7 подвода теплоносителя и выводится через штуцер 8 отвода теплоносителя.
Установленные в межтрубном пространстве в шахматном порядке перегородки 13 позволяют изменить траекторию движение потока жидкости. Это ведет к повышению скорости движения теплоносителя и, соответственно, интенсифицируют турбулизацию потока. Образовавшиеся благодаря этому вихревые потоки способствуют увеличению коэффициента теплоотдачи на наружной поверхности труб.
Таким образом, разработанная конструкция пленочного тепломассообменного аппарата позволяет интенсифицировать процесс передачи теплоты, а также в полной мере использовать весь объем межтрубного пространства вертикального корпуса.

Claims (1)

  1. Пленочный тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой, подключенные к корпусу штуцера подвода и отвода теплоносителя, штуцера ввода сырья и вывода жидкой фазы, подсоединенные к камерам с противоположных концов аппарата, штуцер вывода газовой фазы, подключенный к верхней камере аппарата, в верхней камере над штуцером ввода сырья, но ниже концов теплообменных труб расположена перфорированная пластина с отверстиями диаметра большего, чем наружный диаметр теплообменных труб, отличающийся тем, что в межтрубном пространстве установлены перегородки.
RU2020110294U 2020-03-10 2020-03-10 Пленочный тепломассообменный аппарат RU198457U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110294U RU198457U1 (ru) 2020-03-10 2020-03-10 Пленочный тепломассообменный аппарат

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110294U RU198457U1 (ru) 2020-03-10 2020-03-10 Пленочный тепломассообменный аппарат

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU198457U1 true RU198457U1 (ru) 2020-07-10

Family

ID=71510695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020110294U RU198457U1 (ru) 2020-03-10 2020-03-10 Пленочный тепломассообменный аппарат

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU198457U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210642U1 (ru) * 2022-01-11 2022-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Пленочный тепломассообменный аппарат со спиральным оребрением труб
RU216607U1 (ru) * 2022-01-11 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Пленочный тепломассообменный аппарат со спиральной перегородкой

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU339292A1 (ru) * В. М. Руденко, Л. С. Аксельрод, В. В. Федоров, Р. Я. Барашков, А. В. Акатов, Б. И. Гарбузовский , С. И. Шотиди Вакуумный массообменный аппарат
FR1474473A (fr) * 1965-04-02 1967-03-24 Lummus Co Tour de fractionnement de composants à points d'ébullition voisins
SU683758A1 (ru) * 1977-07-04 1979-09-05 Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского Тепломассообменный аппарат
SU1053843A1 (ru) * 1982-07-14 1983-11-15 Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол Устройство дл проведени массообменных процессов
SU1273140A1 (ru) * 1985-02-22 1986-11-30 Уфимский Нефтяной Институт Тепломассообменный аппарат
SU1699481A1 (ru) * 1990-02-13 1991-12-23 Нижегородский политехнический институт 8Тепломассообменный аппарат пленочного типа
CN101837199A (zh) * 2010-04-06 2010-09-22 浙江工业大学 一种线式液体分布器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU339292A1 (ru) * В. М. Руденко, Л. С. Аксельрод, В. В. Федоров, Р. Я. Барашков, А. В. Акатов, Б. И. Гарбузовский , С. И. Шотиди Вакуумный массообменный аппарат
FR1474473A (fr) * 1965-04-02 1967-03-24 Lummus Co Tour de fractionnement de composants à points d'ébullition voisins
SU683758A1 (ru) * 1977-07-04 1979-09-05 Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского Тепломассообменный аппарат
SU1053843A1 (ru) * 1982-07-14 1983-11-15 Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол Устройство дл проведени массообменных процессов
SU1273140A1 (ru) * 1985-02-22 1986-11-30 Уфимский Нефтяной Институт Тепломассообменный аппарат
SU1699481A1 (ru) * 1990-02-13 1991-12-23 Нижегородский политехнический институт 8Тепломассообменный аппарат пленочного типа
CN101837199A (zh) * 2010-04-06 2010-09-22 浙江工业大学 一种线式液体分布器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210642U1 (ru) * 2022-01-11 2022-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Пленочный тепломассообменный аппарат со спиральным оребрением труб
RU216607U1 (ru) * 2022-01-11 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Пленочный тепломассообменный аппарат со спиральной перегородкой
RU2801516C1 (ru) * 2023-01-24 2023-08-09 Общество с ограниченной ответственностью "ВНИИОС-наука" Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU198457U1 (ru) Пленочный тепломассообменный аппарат
RU2282121C1 (ru) Вертикальный пленочный теплообменник
RU210642U1 (ru) Пленочный тепломассообменный аппарат со спиральным оребрением труб
RU216607U1 (ru) Пленочный тепломассообменный аппарат со спиральной перегородкой
RU189935U1 (ru) Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат
RU2402734C1 (ru) Теплообменный аппарат
RU201598U1 (ru) Безреагентная испарительная градирня
RU2711569C1 (ru) Вихревой теплообменный аппарат
CN208805086U (zh) 一种安装进液分布装置的换热器
RU169760U1 (ru) Абсорбер
RU2236889C1 (ru) Сепаратор-каплеотбойник
RU199420U1 (ru) Абсорбер
CN206235218U (zh) 外波纹热管换热器及海水淡化装置
RU2288020C1 (ru) Тепломассообменный аппарат
JPS5840081B2 (ja) 蒸気発生装置のためのブロ−ダウン装置
CN213041070U (zh) 一种便于拆卸维修的管壳式换热器
RU196325U1 (ru) Абсорбер
RU200247U1 (ru) Трубчатая испарительная градирня с ультрафиолетовым обеззараживанием воды
RU2749474C1 (ru) Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник
RU168655U1 (ru) Массообменная секция выветривателя
RU171835U1 (ru) Массообменная колонна
CN216320039U (zh) 基于多个管道的蒸馏分离设备
RU2104755C1 (ru) Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат
SU1278008A1 (ru) Абсорбер
RU104858U1 (ru) Выпарная установка

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200714