RU2194936C1 - Термосифонный теплообменник - Google Patents
Термосифонный теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194936C1 RU2194936C1 RU2001109476/06A RU2001109476A RU2194936C1 RU 2194936 C1 RU2194936 C1 RU 2194936C1 RU 2001109476/06 A RU2001109476/06 A RU 2001109476/06A RU 2001109476 A RU2001109476 A RU 2001109476A RU 2194936 C1 RU2194936 C1 RU 2194936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermosiphon
- heat exchanger
- tubes
- heat
- length
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для применения в теплообменной технике, а именно в нефтехимпереработке. Изобретение содержит корпус и закрепленный в его разделительной перегородке пакет термосифонных труб с зонами испарения и конденсации, причем согласно изобретению внутри корпуса по всей длине термосифонных труб установлены поперечные сегментные перегородки, образующие поочередно диаметрально противоположные проходы для течения потоков горячего и холодного теплоносителей, причем отношение длины термосифонной трубы к ее диаметру находиться в пределах 8-900. Кроме того, термосифонные трубы закреплены на центральной перегородке посредством разъемных соединений. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности теплообменника, повысить его эффективность и эксплуатационную надежность. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в тех отраслях промышленности, в которых присутствуют процессы теплопередачи, в частности в нефтехимпереработке.
Известен термосифонный теплообменник для управления фазовыми потоками и повышения производительности по теплосъему и теплообмена за счет обеспечения возможности проведения механической очистки и снижения термического сопротивления вследствие высокой пористости и проницаемости (патент РФ 2008600, МКИ F 28 D 15/02, БИ 4, 28.02.1994).
Недостатком известного теплообменника является ограниченность его применения вследствие малой поверхности теплообмена испарительной и конденсационной зон и, как следствие, низкой интенсивности процесса теплопередачи в целом, что не позволяет его использовать в одно- и двухфазных многокомпонентных низкотемпературных потоках.
Наиболее близким к предложенному является теплообменник, содержащий корпус и закрепленный в его разделительной перегородке пакет термосифонных труб с зонами испарения и конденсации, снабженных турбулизаторами в виде системы размещенных по окружности стержней или перфорированных гильз, позволяющих интенсифицировать процесс теплообмена (а.с. СССР 1210049, МКИ F 28 D 15/02, БИ 5, 07.02.1986).
Недостатком данного теплообменника является ограниченность его применения. Например, его невозможно использовать для теплосъема низкопотенциального тепла больших технологических потоков двухфазных многокомпонентных сред, в частности, в нефтехимпереработке.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей теплообменника, повышение эффективности и эксплуатационной надежности.
Поставленная задача достигается термосифонным теплообменником, содержащим корпус и закрепленный в его разделительной перегородке пакет термосифонных труб с зонами испарения и конденсации, в котором в отличие от прототипа внутри корпуса по всей длине термосифонных труб установлены поперечные сегментные перегородки, образующие поочередно диаметрально противоположные проходы для течения потоков горячего и холодного теплоносителей, причем отношение длины термосифонной трубы к ее диаметру находится в пределах 8-900.
Термосифонные трубы могут быть закреплены в разделительной перегородке посредством разъемных соединений.
Эффективность теплообменника достигается поперечными сегментными перегородками, которые обеспечивают интенсивный теплообмен в испарительной и конденсационной зонах и предотвращают образование застойных зон при омывании пакета термосифонных труб. Указанное соотношение размеров термосифонных труб зависит от рабочих параметров процесса и позволяет повысить коэффициент теплопередачи, увеличить поверхность теплообмена, что также направлено на расширение функциональных возможностей теплообменника. Это позволяет использовать предложенное устройство для теплообмена в одно- и двухфазных многокомпонентных низкотемпературных потоках, т.е. расширить его функциональные возможности.
Разъемная конструкция теплообменника позволяет осуществлять внутренний осмотр корпуса, наружной поверхности термосифонных труб, производить очистку и обеспечивать эксплуатационную надежность. Использование герметизирующего состава в разъемных соединениях термосифонных труб к разделительной перегородке обеспечивает промышленную безопасность, что важно при использовании в нефтехимпереработке.
На чертеже изображен термосифонный теплообменник, который содержит корпус 1 с размещенным в нем пакетом термосифонных труб 2 (на чертеже условно показана только одна труба), закрепленных в разделительной перегородке 3, установленной между фланцами корпуса. Каждая труба содержит зону испарения 4 и зону конденсации 5. Поперечные сегментные перегородки 6 установлены в корпусе по всей длине термосифонных труб и образуют поочередно диаметрально противоположные проходы. Кроме того, в корпусе установлены торцевые перегородки 7. Патрубки 8 и 9, через которые поступает соответственно горячий и холодный теплоносители, содержат отбойники 10 и 11, обеспечивающие равномерное распределение потоков по пакету термосифонных труб и снижающие эрозионный износ. Патрубки 12, 13 служат для вывода горячего и холодного теплоносителей.
Термосифонный теплообменник работает следующим образом.
Горячий теплоноситель входит в теплообменник через патрубок 8 и омывает термосифонные трубы, которые на 10-50% объема заполнены промежуточным теплоносителем. При нагреве его пары поднимаются вверх в зону конденсации, где омываются холодным теплоносителем, поступающим через патрубок 9. Пары конденсируются, отдавая скрытую теплоту парообразования через толщину труб холодному теплоносителю. Образующийся конденсат возвращается в зону кипения.
Поперечные сегментные перегородки 6 организуют движение горячего и холодного потоков теплоносителей таким образом, чтобы обеспечить равномерное омывание термосифонных труб и интенсифицировать процесс теплообмена за счет оптимальной скорости движения потоков. Кроме того, они обеспечивают жесткость всего пакета.
Предложенное соотношение размеров термосифонных труб позволяет регулировать в зависимости от рабочих параметров процесса площадь теплообмена. При этом нижний диапазон величины отношения длины к диаметру используется для случая, когда поток теплоносителя обладает большой теплоемкостью, что свойственно, например, для воды. Верхний диапазон используется для теплоносителей с низкой теплоотдачей, например для газообразной среды, когда для увеличения площади теплообмена термосифонные трубы удлиняют. Указанная величина диапазона определяется существующими типоразмерами труб.
Пример конструктивного исполнения.
Для охлаждения среды, состоящей по объему из 90% углеводородных газов и 10% легкокипящих фракций нефти, с 52 до 35oС использовали в качестве холодного теплоносителя воду с температурой входного потока 20oС.
В корпусе, в его разделительной перегородке, закреплен пакет термосифонных труб в количестве 2700 штук, каждая из которых имеет длину l=4000 мм, диаметр d= 25 мм и толщину стенки m=2 мм. При этом обеспечивается тепловая мощность теплообменника N=2,2 МВт. Поступающая в теплообменник вода принимает отводимое от двухфазной многокомпонентной среды тепло и нагревается до температуры 35oС.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет расширить область применения термосифонного теплообменника, повысить его эффективность и эксплуатационную надежность.
Claims (2)
1. Термосифонный теплообменник, содержащий корпус и закрепленный в его разделительной перегородке пакет термосифонных труб с зонами испарения и конденсации, отличающийся тем, что внутри корпуса по всей длине термосифонных труб установлены поперечные сегментные перегородки, образующие поочередно диаметрально противоположные проходы для течения потоков горячего и холодного теплоносителей, причем отношение длины термосифонной трубы к ее диаметру находится в пределах 8-900.
2. Термосифонный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что термосифонные трубы закреплены на центральной перегородке посредством разъемных соединений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001109476/06A RU2194936C1 (ru) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Термосифонный теплообменник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001109476/06A RU2194936C1 (ru) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Термосифонный теплообменник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2194936C1 true RU2194936C1 (ru) | 2002-12-20 |
Family
ID=20248191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001109476/06A RU2194936C1 (ru) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Термосифонный теплообменник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2194936C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690898C1 (ru) * | 2018-08-17 | 2019-06-06 | Алим Аубекирович Байрамуков | Термосифонный электроводонагреватель с накопительной емкостью |
-
2001
- 2001-04-09 RU RU2001109476/06A patent/RU2194936C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690898C1 (ru) * | 2018-08-17 | 2019-06-06 | Алим Аубекирович Байрамуков | Термосифонный электроводонагреватель с накопительной емкостью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI93774C (fi) | Vaippa- ja putkilämmönvaihdin | |
US1525094A (en) | Multivane cooler | |
US3335790A (en) | Heat exchanger with crossing helicoidal tubes | |
GB2173413A (en) | Heat exchanger | |
US4186495A (en) | Apparatus for freeze drying of gas, especially compressed air | |
US4072183A (en) | Heat exchanger with intermediate evaporating and condensing fluid | |
RU2008131292A (ru) | Способ нагрева и/или испарения органической среды и теплообменный блок для извлечения теплоты от потока горячего газа | |
WO2011135334A2 (en) | Heat exchanger | |
RU2194936C1 (ru) | Термосифонный теплообменник | |
EP0067799A1 (en) | Direct expansion evaporator, particularly for water refrigeration | |
KR20090044185A (ko) | 열 교환장치 | |
SU1657891A1 (ru) | Теплообменное устройство дл динамических аккумул торов скрытого тепла | |
KR100494185B1 (ko) | 실리콘 카바이드 튜브가 구비된 열교환기 | |
RU22531U1 (ru) | Термосифонный теплообменник | |
RU2047081C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
RU2306514C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
CN106288896B (zh) | 外波纹热管换热器及海水淡化装置 | |
US2757518A (en) | Finned tubular heat exchange elements and quick freezing apparatus embodying such elements | |
RU223092U1 (ru) | Теплообменник из алюминиевого сплава для газового конденсационного котла | |
US937344A (en) | Brine-cooler. | |
KR200349474Y1 (ko) | 써모사이펀 히트파이프식 열교환기 | |
SU1242700A1 (ru) | Кожухострубный теплообменник | |
RU2080536C1 (ru) | Теплообменник | |
RU2166715C1 (ru) | Теплообменник пленочного типа | |
SU1104349A1 (ru) | Закалочно-испарительный аппарат |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040410 |