RU2282121C1 - Вертикальный пленочный теплообменник - Google Patents
Вертикальный пленочный теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282121C1 RU2282121C1 RU2005103374/06A RU2005103374A RU2282121C1 RU 2282121 C1 RU2282121 C1 RU 2282121C1 RU 2005103374/06 A RU2005103374/06 A RU 2005103374/06A RU 2005103374 A RU2005103374 A RU 2005103374A RU 2282121 C1 RU2282121 C1 RU 2282121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- distribution
- heat
- liquid
- sleeves
- fluid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
- B01D1/065—Evaporators with vertical tubes by film evaporating
-
- 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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0282—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by varying the geometry of conduit ends, e.g. by using inserts or attachments for modifying the pattern of flow at the conduit inlet or outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geometry (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для применения в теплообменных аппаратах, а именно в теплообменных аппаратах с падающей пленкой жидкости, в которых осуществляются одновременно и массообменные процессы, например дистилляция, ректификация, выпаривание, абсорбция, конденсация, а также может быть использовано в энергетике, химической и других отраслях промышленности. Вертикальный пленочный теплообменник включает корпус с патрубками ввода и вывода сред, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, коллекторную камеру жидкости, расположенную над верхней трубной решеткой, и укрепленные в верхней части каждой трубы распределительные втулки. Коллекторная камера содержит соединенный с патрубком ввода жидкости кольцевой короб со щелями в нижней части внутренней цилиндрической поверхности короба и опорную решетку с отверстиями для прохода распределительных втулок. Распределительные втулки имеют отверстия для входа жидкости и выполненные по оси втулок отверстия для выхода газа. Распределительные втулки выполнены с сужением в верхней части таким образом, что суммарная площадь верхних срезов распределительных втулок составляет 10-45% от площади трубной решетки. Изобретение позволяет равномерно распределить жидкость между теплообменными трубами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплообменным аппаратам, более конкретно к теплообменным аппаратам с падающей пленкой жидкости, в которых осуществляются одновременно и массообменные процессы, например дистилляция, ректификация, выпаривание, абсорбция, конденсация, и может быть использовано в энергетике, химической и других отраслях промышленности, например в производстве карбамида.
Известны вертикальные пленочные теплообменники, включающие корпус с патрубками ввода и вывода сред, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, коллекторную камеру жидкости, расположенную над верхней трубной решеткой, и расположенные в верхней части каждой трубы распределительные вставки в виде патрубков, конусов, пластин и т.п. (SU 638832, F 28 D 3/04, 1978; SU 851078, F 28 D 3/04, F 28 D 3/02, 1981; SU 903685, F 28 D 3/04, 1982; SU 1286115, F 28 D 3/04, В 01 D 1/22, 1987; SU 1444611, F 28 D 3/04, 1988; SU 1579153, F 28 D 3/04, 1994).
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является вертикальный пленочный теплообменник, включающий корпус с патрубками ввода и вывода сред, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, коллекторную камеру жидкости, расположенную над верхней трубной решеткой и содержащую сетку и слой насадки, в частности, высотой 500-2000 мм, а также укрепленные в верхней части каждой трубы, заглушенные сверху распределительные втулки, имеющие тангенциальные отверстия для входа жидкости в средней части и радиальные отверстия для выхода газа в верхней части (SU 1114353, F 28 D 3/04, 1984).
Известная конструкция позволяет обеспечить относительно равномерное распределение обрабатываемой жидкости по внутренней поверхности теплообменных труб. Это достигается, однако, ценой размещения в коллекторной камере довольно громоздких внутренних устройств. Без этих устройств не удавалось бы обеспечить постоянство уровня жидкости по сечению коллекторной камеры и, следовательно, равномерность распределения жидкости по трубам.
Техническая задача, решаемая предлагаемой конструкцией теплообменника, состоит в обеспечении простыми средствами равномерного распределения жидкости по внутренней поверхности теплообменных труб.
Для решения поставленной задачи предложен вертикальный пленочный теплообменник, включающий корпус с патрубками ввода и вывода сред, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, коллекторную камеру жидкости, расположенную над верхней трубной решеткой, и укрепленные в верхней части каждой трубы распределительные втулки, имеющие отверстия для входа жидкости и отверстия для выхода газа, отличающийся тем, что коллекторная камера содержит соединенный с патрубком ввода жидкости кольцевой короб со щелями в нижней части внутренней цилиндрической поверхности короба и опорную решетку с отверстиями для прохода распределительных втулок, отверстия для выхода газа в распределительных втулках выполнены по их оси, и распределительные втулки выполнены с сужением в верхней части таким образом, что суммарная площадь верхних срезов распределительных втулок составляет 10-45% от площади трубной решетки.
Техническим результатом изобретения является равномерное распределение жидкости между теплообменными трубами, так как изменение конструкции распределительных втулок уменьшает их сопротивление свободному перетоку жидкости в пространстве между ними настолько, что использование для ввода жидкости предложенного кольцевого короба простой конструкции со щелями для выхода жидкости уже оказывается достаточным для поддержания в коллекторной камере уровня, постоянного по сечению камеры. Если суммарная площадь верхних срезов распределительных втулок составляет более 45% от площади трубной решетки, сопротивление втулок свободному перетоку жидкости в пространстве между ними возрастает настолько, что поверхность жидкости в коллекторной камере перестает быть горизонтальной, и жидкость неравномерно распределяется между теплообменными трубами. Суммарная площадь верхних срезов распределительных втулок по конструктивным соображениям практически не может быть менее 10% от площади трубной решетки.
В предложенной конструкции предпочтительным является, чтобы верхняя часть распределительной втулки ниже опорной решетки была снабжена охватывающей ее пружиной, нижний конец которой прикреплен к наружной поверхности распределительной втулки, а верхний конец свободен. Это позволяет зафиксировать распределительные втулки, предотвратив как радиальное, так и осевое их перемещение.
Сущность изобретения иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на которых изображена конструкция, являющаяся конкретным воплощением изобретения.
На фиг.1 изображена в разрезе верхняя часть вертикального пленочного теплообменника для осуществления процесса дистилляции, на фиг.2 - распределительная втулка.
В соответствии с фиг.1 вертикальный пленочный теплообменник включает корпус 1 с патрубками ввода исходной жидкости 2, вывода газа (пара) 3 и вывода дистиллята (на фиг.1 не показан), теплообменные трубы 4, закрепленные в верхней трубной решетке 5 и нижней трубной решетке (на фиг.1 не показана), коллекторную камеру жидкости 6, расположенную над верхней трубной решеткой 5, укрепленные в верхней части каждой трубы 4 распределительные втулки 7, расположенный в коллекторной камере кольцевой короб 8 со щелями 9 для выхода жидкости и отверстиями 10 для выхода паров, прикрепленный к внутренней поверхности теплообменника, опорную решетку 11.
В соответствии с фиг.2 распределительная втулка 7 состоит из нижней части 12, присоединенной к теплообменной трубе 4 через уплотнительное кольцо 13 и имеющей радиальные отверстия для входа жидкости 14 на боковой поверхности, и верхней, суженной вверху, части 15, присоединенной к нижней части 12 и имеющей осевое отверстие 16 для выхода газа. Нижний торец верхней части распределительной втулки расположен ниже отверстий 14 для входа жидкости. Отверстия 14 могут быть выполнены тангенциальными; в этом случае нет необходимости в выполнении распределительной втулки из двух частей. Верхняя часть 15 распределительной втулки проходит через отверстие в опорной решетке 11 и удерживается этой решеткой от осевого перемещения благодаря пружине 17, нижний конец которой приварен к наружной поверхности верхней части распределительной втулки, а верхний конец свободен.
При работе теплообменника исходная жидкость поступает через патрубок 2 внутрь кольцевого короба 8. Пары, выделяющиеся из жидкости при ее движении, выводятся из короба в верхнюю часть коллекторной камеры через отверстия 10, что сглаживает возможные колебания уровня жидкости при случайных возмущениях. Из кольцевого короба жидкость через щели 9 поступает в коллекторную камеру 6, откуда через отверстия 14 - в каждую из распределительных втулок. При постоянной скорости подачи исходной жидкости в коллекторной камере устанавливается постоянный ее уровень, зависящий от расположения патрубка ввода жидкости и отверстий для входа жидкости в распределительных втулках. Благодаря тому, что распределительные втулки сужены в верхней части, их совокупность оказывает незначительное сопротивление перетоку жидкости в коллекторной камере, и уровень жидкости в ней поддерживается постоянным по ее сечению, что обеспечивает равномерное распределение жидкости по теплообменным трубам. Поступая через радиальные отверстия 14 в нижнюю часть 12 распределительной втулки 7, жидкость распределяется в виде пленки по ее внутренней поверхности благодаря тому, что нижний торец верхней части распределительной втулки расположен ниже отверстий 14 для входа жидкости. При выполнении отверстий 14 тангенциальными распределение жидкости в виде пленки осуществляется благодаря центробежным силам. Образовавшаяся в распределительной втулке пленка стекает по внутренней поверхности теплообменной трубы 4, где и осуществляются процессы тепло- и массообмена. Дистиллят отводится из нижней части теплообменника через патрубок вывода. Выделившийся пар осевым потоком выходит из распределительной втулки через отверстие 16 и удаляется из аппарата через патрубок 3.
Использование предложенного аппарата в процессе дистилляции продуктов реакции синтеза карбамида, проводимом в токе диоксида углерода, показало, что в нем достигается равномерность распределения жидкости по трубам, определяющая высокую эффективность процесса.
Claims (2)
1. Вертикальный пленочный теплообменник, включающий корпус с патрубками ввода и вывода сред, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, коллекторную камеру жидкости, расположенную над верхней трубной решеткой, и укрепленные в верхней части каждой трубы распределительные втулки, имеющие отверстия для входа жидкости и отверстия для выхода газа, отличающийся тем, что коллекторная камера содержит соединенный с патрубком ввода жидкости кольцевой короб со щелями в нижней части внутренней цилиндрической поверхности короба и опорную решетку с отверстиями для прохода распределительных втулок, отверстия для выхода газа в распределительных втулках выполнены по их оси и распределительные втулки выполнены с сужением в верхней части таким образом, что суммарная площадь верхних срезов распределительных втулок составляет 10-45% от площади трубной решетки.
2. Вертикальный пленочный теплообменник по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть распределительной втулки ниже опорной решетки снабжена охватывающей ее пружиной, нижний конец которой прикреплен к наружной поверхности распределительной втулки, а верхний конец свободен.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103374/06A RU2282121C1 (ru) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Вертикальный пленочный теплообменник |
EEP200700048A EE05569B1 (et) | 2005-02-09 | 2006-01-23 | Vertikaalne kelme-tüüpi soojusvaheti |
UAA200707623A UA87344C2 (ru) | 2005-02-09 | 2006-01-23 | Вертикальный пленочный теплообменник |
PCT/RU2006/000016 WO2006085792A1 (fr) | 2005-02-09 | 2006-01-23 | Echangeur de chaleur vertical a film tombant |
LT2007042A LT5482B (lt) | 2005-02-09 | 2007-07-19 | Vertikalus plėvelinis šilumokaitis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103374/06A RU2282121C1 (ru) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Вертикальный пленочный теплообменник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2282121C1 true RU2282121C1 (ru) | 2006-08-20 |
Family
ID=36793291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103374/06A RU2282121C1 (ru) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Вертикальный пленочный теплообменник |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EE (1) | EE05569B1 (ru) |
LT (1) | LT5482B (ru) |
RU (1) | RU2282121C1 (ru) |
UA (1) | UA87344C2 (ru) |
WO (1) | WO2006085792A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223156U1 (ru) * | 2023-12-15 | 2024-02-02 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" | Вертикальный кожухотрубный теплообменник с падающей пленкой |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1394209B1 (it) * | 2009-05-06 | 2012-06-01 | Saipem Spa | Apparecchiatura a fascio tubiero con elementi regolatori del flusso liquido |
US9200855B2 (en) * | 2012-03-06 | 2015-12-01 | Honeywell International Inc. | Tubular heat exchange systems |
US9752835B2 (en) | 2013-06-06 | 2017-09-05 | Honeywell International Inc. | Unitary heat exchangers having integrally-formed compliant heat exchanger tubes and heat exchange systems including the same |
US9764435B2 (en) | 2013-10-28 | 2017-09-19 | Honeywell International Inc. | Counter-flow heat exchange systems |
CN103616316B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-11-11 | 吉林大学 | 微结构表面垂直降液膜流动及蒸发换热性能测试装置 |
FR3031173B1 (fr) * | 2014-12-30 | 2016-12-16 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de connexion fluidique pour echangeur de chaleur a gaines flexibles |
EP4261204A1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-10-18 | Yara International ASA | A falling film heat exchanger |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU638832A1 (ru) | 1977-06-01 | 1978-12-25 | Предприятие П/Я А-7125 | Распределитель жидкости дл пленочного теплообменника |
IT1148829B (it) * | 1980-05-16 | 1986-12-03 | Snam Progetti | Dispositivo per la distribuzione di liquido sotto forma di film in apparecchiature verticali di scambio termico |
SU1444611A1 (ru) * | 1987-02-19 | 1988-12-15 | Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром" | Устройство дл пленочного распределени жидкости |
DE4228923C2 (de) * | 1992-08-30 | 1994-07-14 | Sladky Hans | Vorrichtung zur Kühlung von Flüssigkeiten |
-
2005
- 2005-02-09 RU RU2005103374/06A patent/RU2282121C1/ru active
-
2006
- 2006-01-23 EE EEP200700048A patent/EE05569B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2006-01-23 WO PCT/RU2006/000016 patent/WO2006085792A1/ru active Application Filing
- 2006-01-23 UA UAA200707623A patent/UA87344C2/ru unknown
-
2007
- 2007-07-19 LT LT2007042A patent/LT5482B/lt not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223156U1 (ru) * | 2023-12-15 | 2024-02-02 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" | Вертикальный кожухотрубный теплообменник с падающей пленкой |
RU224771U1 (ru) * | 2023-12-15 | 2024-04-03 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" | Распределитель текучей среды для вертикального кожухотрубного теплообменника с падающей пленкой |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006085792A1 (fr) | 2006-08-17 |
EE200700048A (et) | 2007-10-15 |
UA87344C2 (ru) | 2009-07-10 |
LT5482B (lt) | 2008-03-26 |
EE05569B1 (et) | 2012-08-15 |
LT2007042A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2282121C1 (ru) | Вертикальный пленочный теплообменник | |
US4199537A (en) | Liquid distributor for thin-film, tube-bundle apparatus | |
PL392560A1 (pl) | Wymiennik ciepła | |
US4134939A (en) | Liquid distributor for thin-film, tube-bundle apparatus | |
EP0585255A1 (en) | Evaporator for liquid solutions | |
CN102844101B (zh) | 具有板式热交换器的化学反应器 | |
US5106544A (en) | Method of and apparatus for vapor distribution | |
CN113048816A (zh) | 一种立式蒸发器 | |
JP2527936Y2 (ja) | 化学的工程の工程塔用の改良形蒸気ホーン | |
RU2666381C2 (ru) | Вертикальный прямотрубный противоточный конденсатор | |
US20230074304A1 (en) | Vapor distribution system in a concentric reboiler | |
RU198457U1 (ru) | Пленочный тепломассообменный аппарат | |
RU2402734C1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
JPH0894284A (ja) | 縦型凝縮器 | |
CN213220999U (zh) | 精馏塔用冷凝结构 | |
RU2270405C1 (ru) | Водогрейный котел кулешова м.и. | |
RU2378582C1 (ru) | Водогрейный котел | |
CN217398478U (zh) | 立式环绕换热分离装置与废水处理系统 | |
RU2701307C2 (ru) | Радиально-сильфонный теплообменно-контактный аппарат | |
CN214344469U (zh) | 蒸发器 | |
RU63042U1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
RU189935U1 (ru) | Пленочный трубчатый тепломассообменный аппарат | |
CN214714415U (zh) | 一种降膜蒸发器 | |
RU2572545C1 (ru) | Проточный кожухотрубный теплообменник | |
KR20230122113A (ko) | 증발식 습식 표면 공기 냉각기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080930 |
|
QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20080930 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20080930 Effective date: 20120926 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191230 Effective date: 20191230 |