RU2012109111A

RU2012109111A - Пластинчатый теплообменник для изотермических химических реакторов

Info

Publication number: RU2012109111A
Application number: RU2012109111/06A
Authority: RU
Inventors: Энрико РИЦЦИ; Эрманно Филиппи; Мирко ТАРОЦЦО
Original assignee: Метанол Касале Са
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2013-09-20
Also published as: MX2012000629A; AU2010281833A1; US20120114530A1; CL2012000298A1; CN102470333B; MY153600A; WO2011018281A3; BR112012003213A2; WO2011018281A2; US9028766B2; RU2527901C2; CN102470333A; AU2010281833B2; UA103940C2; EP2464450A2; CA2766679A1; EP2283919A1; EP2464450B1

Abstract

1. Теплообменник (5) для использования в изотермическом химическом реакторе (1), имеющий несколько теплообменных пластин (10), каждая из которых включает первый лист (20) металла и второй лист (21) металла, образующие, соответственно, первую боковую поверхность (А) и противоположную ей вторую боковую поверхность (В) пластины (10), подающую линию (14) теплоносителя и коллектор (15) теплоносителя, и несколько внутренних проходов (13) для теплоносителя между первым и вторым листами металла,причем первый лист (20) металла и второй лист (21) металла соединены по меньшей мере одним первым сварным швом (23), выполненным на первой боковой поверхности (А), а подающая линия (14) теплоносителя и коллектор (15) теплоносителя образованы подающим каналом (24) и коллекторным каналом (31),отличающийся тем, что подающий канал (24) и коллекторный канал (31) содержат соответствующие свариваемые части (24а, 31а), параллельные второй боковой поверхности (В) и присоединенные ко второму листу (21) металла вторыми сварными швами (25), выполненными на упомянутой второй поверхности (В) пластины.2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, чтокаждая пластина (10) содержит промежуточный лист (22) металла, располагаемый между первым листом (20) металла и вторым листом (21) металла, для формирования поперечных проходов (13) для теплоносителя, при этом первый сварной шов или первые сварные швы (23) проникают на всю толщину первого листа металла и промежуточного листа и сквозь часть толщины второго листа металла,или первый лист (20) металла имеет поперечные бороздки (40), которые расположены так, что при соединении первого и второго листов (20, 21) металла образуются внутренние проходы (13) для теплоно

Claims

1. Теплообменник (5) для использования в изотермическом химическом реакторе (1), имеющий несколько теплообменных пластин (10), каждая из которых включает первый лист (20) металла и второй лист (21) металла, образующие, соответственно, первую боковую поверхность (А) и противоположную ей вторую боковую поверхность (В) пластины (10), подающую линию (14) теплоносителя и коллектор (15) теплоносителя, и несколько внутренних проходов (13) для теплоносителя между первым и вторым листами металла,

причем первый лист (20) металла и второй лист (21) металла соединены по меньшей мере одним первым сварным швом (23), выполненным на первой боковой поверхности (А), а подающая линия (14) теплоносителя и коллектор (15) теплоносителя образованы подающим каналом (24) и коллекторным каналом (31),

отличающийся тем, что подающий канал (24) и коллекторный канал (31) содержат соответствующие свариваемые части (24а, 31а), параллельные второй боковой поверхности (В) и присоединенные ко второму листу (21) металла вторыми сварными швами (25), выполненными на упомянутой второй поверхности (В) пластины.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что

каждая пластина (10) содержит промежуточный лист (22) металла, располагаемый между первым листом (20) металла и вторым листом (21) металла, для формирования поперечных проходов (13) для теплоносителя, при этом первый сварной шов или первые сварные швы (23) проникают на всю толщину первого листа металла и промежуточного листа и сквозь часть толщины второго листа металла,

или первый лист (20) металла имеет поперечные бороздки (40), которые расположены так, что при соединении первого и второго листов (20, 21) металла образуются внутренние проходы (13) для теплоносителя.

3. Теплообменник по п.1, в котором подающий канал и коллекторный канал каждой пластины имеют коробчатую форму.

4. Теплообменник по п.3, в котором подающий канал и коллекторный канал каждой пластины образованы Q-образными листами металла.

5. Теплообменник по п.1, в котором подающая линия (14) включает дополнительную подводящую трубу (26), расположенную внутри подающего канала (24).

6. Теплообменник по п.5, в котором в каждой пластине (10) имеется подводящая труба, формирующая подающую линию (14), выполненная из листа металла, приваренного к поверхности (В) второго листа (21) металла, и образующая камеру (27) распределения теплоносителя; камера распределения теплоносителя связана с поперечными проходами (13) для теплоносителя посредством нескольких продольно расположенных прорезей (29) во втором листе (21) металла; и имеется дополнительная подводящая труба, помещенная внутри Ω-образного листа металла и имеющая выпускные отверстия (28) для теплоносителя напротив прорезей (29).

7. Теплообменник по любому из пп.1-6, имеющий кольцевую структуру с радиально расположенными пластинами (10), при этом у каждой пластины (10) имеются продольные стороны (11a, 11b) и короткие стороны (12а, 12b); подающая линия (14) и коллектор (15) расположены вдоль параллельно длинным сторонам; внутренние проходы (13) для теплоносителя располагаются параллельно коротким сторонам, чтобы обеспечить радиально направленный поток теплоносителя.

8. Изотермический химический реактор (1), включающий слой (2) катализатора и пластинчатый теплообменник (10) в соответствии с любым из пп.1-6, погруженный в этот слой катализатора.

9. Реактор по п.8, в котором теплообменник представляет собой теплообменник "газ-газ" между новой газообразной загрузкой, протекающей внутри пластин (10), и газообразными реагентами, протекающими через слой катализатора.

10. Реактор по п.9, представляющий собой конвертер метанола или аммиака.

11. Способ изготовления теплообменной пластины (10), в котором

соединяют первый лист (20) металла и второй лист (21) металла сварными швами (23) по меньшей мере по периметру посредством процесса автоматической сварки, для формирования пластины (10) с поперечными внутренними проходами (13) между первым и вторым листами металла, при этом процесс сварки выполняют сварочным устройством (41), воздействующим на поверхность (А) первого листа металла;

переворачивают пластину (10) так, чтобы поверхность (В) второго листа металла была открыта для воздействия на нее сварочным устройством;

располагают продольный подающий канал для теплоносителя или продольный коллекторный канал для теплоносителя на поверхности (В) второго листа металла, при этом продольные свариваемые части (24а, 31а) параллельны второй боковой поверхности и соприкасаются с ней; и

приваривают сварным швом упомянутый канал к поверхности (В) второго листа металла автоматическим сварочным устройством, воздействующим на свариваемые части.

12. Способ по п.11, в котором в качестве сварочного процесса используют лазерную сварку, или сварку электронным лучом, или контактную сварку.

13. Способ по п.11, в котором поперечные внутренние проходы (13) между первым и вторым листами (20, 21) металла получают, помещая между ними промежуточный лист (22) металла, имеющий прорези (22с), соответствующие внутренним проходам (13).

14. Способ по п.11, в котором поперечные внутренние проходы (13) между первым и вторым листами металла получают, создавая поперечные бороздки (40) на первом листе (20) металла, причем эти бороздки образуют внутренние проходы (13) для теплоносителя, когда первый лист металла соединен со вторым листом (21) металла для формирования пластины (10).

15. Способ по п.14, в котором

выполняют штамповку первого листа (20) металла так, чтобы сформировать поперечные бороздки (40);

приваривают сварным швом на первой поверхности (А) первый лист (20) металла ко второму листу (21) металла, чтобы сформировать поперечные проходы (13) между пластинами;

приваривают сварным швом продольные каналы (14, 15) для теплоносителя на второй стороне (В) пластины (10).