RU2282808C2 - Shell-and-tube heat exchanger - Google Patents

Shell-and-tube heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2282808C2
RU2282808C2 RU2001132476/06A RU2001132476A RU2282808C2 RU 2282808 C2 RU2282808 C2 RU 2282808C2 RU 2001132476/06 A RU2001132476/06 A RU 2001132476/06A RU 2001132476 A RU2001132476 A RU 2001132476A RU 2282808 C2 RU2282808 C2 RU 2282808C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
longitudinal
sealing
partition
casing
tapes
Prior art date
Application number
RU2001132476/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001132476A (en
Inventor
Ришат Рафилович Сафин (RU)
Ришат Рафилович Сафин
Сергей Григорьевич Рогачев (RU)
Сергей Григорьевич Рогачев
ев Рустэм Загидуллович Сюн (RU)
Рустэм Загидуллович Сюняев
Олег Гани тович Сафиев (RU)
Олег Ганиятович Сафиев
Равил Загидулловна Сафиева (RU)
Равиля Загидулловна Сафиева
Original Assignee
Сергей Григорьевич Рогачев
Рустэм Загидуллович Сюняев
Ришат Рафилович Сафин
Олег Ганиятович Сафиев
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 Сергей Григорьевич Рогачев, Рустэм Загидуллович Сюняев, Ришат Рафилович Сафин, Олег Ганиятович Сафиев filed Critical Сергей Григорьевич Рогачев
Priority to RU2001132476/06A priority Critical patent/RU2282808C2/en
Publication of RU2001132476A publication Critical patent/RU2001132476A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282808C2 publication Critical patent/RU2282808C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat exchange equipment, namely used in oil processing, chemical, gas, oil and power production industry branches.
SUBSTANCE: heat exchanger includes shell having bundle of heat exchanging tubes, inlet and outlet branch pipes for draining fluid from space between tubes, collector chamber connected with one end of shell and having branch pipes for inlet and outlet of tube fluid, collector tube wall and lengthwise heat insulated partitions mounted along axis of collector chamber and axis of shell. Lengthwise partition of shell is provided with sealing members in the form of packs of longitudinal bands arranged between partition and inner surface of shell symmetrically relative to lengthwise partition. In places where cross ends of sealing longitudinal bands adjoin to tube wall that is in trihedral angles, sealing units in the form of packs of bands or petal- or lug-shaped plates are mounted symmetrically relative to lengthwise heat insulated partition. Said packs are closely secured to tube wall; each band or plate is arranged in such a way that it adjoins to longitudinal bands and has camber to side of sealing longitudinal bands.
EFFECT: possibility for providing labyrinth seal of trihedral angle between inner surface of shell, sealing longitudinal bands and tube wall.
4 cl, 16 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменному оборудованию и может быть использовано на объектах нефтеперерабатывающей, химической, нефтяной, газовой, энергетической и других отраслях промышленности, где используются кожухотрубчатые теплообменники с высоким давлением и большим потоком межтрубной среды.The invention relates to heat-exchange equipment and can be used at oil refining, chemical, oil, gas, energy and other industries where shell-and-tube heat exchangers with high pressure and a large flow of the annular medium are used.

Наиболее близким прототипом кожухотрубчатого теплообменника является конструкция по патенту РФ № 2055958, в котором представлен теплообменник, содержащий кожух с пучком теплообменных труб и патрубками ввода и вывода межтрубной среды, коллекторную трубную решетку и продольные теплоизолированные перегородки, установленные по оси камеры и кожуха, причем продольная перегородка снабжена уплотнительными приспособлениями, расположенными между перегородкой и внутренней поверхностью кожуха. Уплотнительные приспособления выполнены в виде пакетов лент, симметрично закрепленных на боковых краях по длине продольной перегородки с обеих ее сторон, причем каждая из лент размещена с прилеганием к внутренней поверхности кожуха, а продольная перегородка изолирована на 2/3 длины, прилежащей к трубной решетке.The closest prototype shell-and-tube heat exchanger is the design according to the patent of Russian Federation No. 2055958, which presents a heat exchanger containing a casing with a bundle of heat-exchange pipes and nozzles for input and output of the annular medium, a collector tube sheet and longitudinal heat-insulated partitions installed along the axis of the chamber and the casing, and a longitudinal partition equipped with sealing devices located between the partition and the inner surface of the casing. Sealing devices are made in the form of packets of tapes symmetrically mounted on the lateral edges along the length of the longitudinal partition on both sides, each of the tapes being placed adjacent to the inner surface of the casing, and the longitudinal partition is insulated by 2/3 of the length adjacent to the tube sheet.

Рассмотренная конструкция оказалась довольно эффективной в промышленных условиях, но обнаружился недостаток конструкции в том, что в местах (в трехгранных, трехреберных внутренних углах между внутренней поверхностью кожуха, трубной решеткой и продольной перегородкой), где уплотнительные ленты торцами примыкают к трубной коллекторной решетке, не образуется надежного герметического уплотнения между продольными уплотнительными лентами и трубной решеткой.The considered design turned out to be quite effective in industrial conditions, but a design flaw was found that in places (in trihedral, trihedral internal corners between the inner surface of the casing, the tube sheet and the longitudinal partition), where the sealing tapes end faces adjacent to the pipe manifold, it does not form reliable hermetic sealing between longitudinal sealing tapes and tube sheet.

В этих местах (углах) при больших расходах межтрубной среды существует и наибольший перепад давления, и наибольшая разница температуры потока межтрубной среды, и при ее протечке ухудшается эффективность работы теплообменника. Это же происходит и в случае недостаточной "подгонки", недостаточного примыкания торцов уплотнительных лент к поверхности трубной решетки при изготовлении кожухотрубчатого теплообменника. Рассматриваемая конструкция не обеспечивала равномерного движения межтрубной среды вдоль пучка теплообменных труб в кожухе теплообменника. С целью ликвидации рассмотренных недостатков конструкции кожухотрубчатого теплообменника по патенту РФ № 2059958 и повышения эффективности и надежности работы кожухотрубчатого теплообменника предлагается специальная конструкция уплотнения в трехгранных углах у трубной решетки, где продольные уплотнительные ленты подходят торцами к трубной решетке.In these places (corners), at high flow rates of the annular medium, there is both the largest pressure drop and the largest difference in the temperature of the annulus flow, and its leakage worsens the efficiency of the heat exchanger. The same thing happens in the case of insufficient “fitting”, insufficient contact of the ends of the sealing tapes to the surface of the tube sheet in the manufacture of a shell-and-tube heat exchanger. The design under consideration did not provide uniform movement of the annular medium along the bundle of heat exchange tubes in the casing of the heat exchanger. In order to eliminate the considered drawbacks of the shell-and-tube heat exchanger design according to the patent of the Russian Federation No. 2059958 and to increase the efficiency and reliability of the shell-and-tube heat exchanger, a special seal design in trihedral corners near the tube sheet is proposed, where the longitudinal sealing tapes fit with the ends to the tube sheet.

Поставленный технический результат достигается в теплообменнике, содержащем кожух с пучком теплообменных труб и патрубками ввода и вывода межтрубной среды, коллекторную камеру, соединенную с одним из торцов кожуха и снабженную патрубками ввода и вывода трубной среды, коллекторную трубную решетку и продольные теплоизолированные перегородки, установленные по оси коллекторной камеры и кожуха, продольная перегородка последнего снабжена уплотнительными приспособлениями в виде пакетов продольных лент, расположенных между перегородкой и внутренней поверхностью кожуха, симметрично продольной перегородке, причем согласно изобретению в местах, где уплотнительные продольные ленты примыкают поперечными торцами к трубной решетке, т.е. в трехгранных (трехреберных) углах, установлены симметрично продольной теплоизолированной перегородке уплотнительные приспособления в виде пакетов лент или пластин лепестковой или язычковой формы, плотно закрепленных на трубной решетке, причем каждая язычковая лента или пластина размещена с прилеганием к продольным лентам и имеет прогиб в сторону к продольным уплотнительным лентам.The technical result is achieved in a heat exchanger containing a casing with a bundle of heat exchange pipes and inlet and outlet pipes of the annular medium, a collector chamber connected to one of the ends of the casing and equipped with pipes for the input and output of the pipe medium, a collector tube and longitudinal heat-insulated partitions installed along the axis the collector chamber and the casing, the longitudinal partition of the latter is equipped with sealing devices in the form of packets of longitudinal tapes located between the partition and the inner surface of the casing, symmetrically to the longitudinal partition, and according to the invention in places where the sealing longitudinal tapes are adjacent transverse ends to the tube sheet, i.e. in trihedral (trihedral) corners, symmetrically longitudinal heat-insulated septum is installed sealing devices in the form of packages of tapes or plates of petal or reed shape, tightly fixed to the tube sheet, and each reed tape or plate is placed adjacent to the longitudinal tapes and has a deflection towards the longitudinal sealing tapes.

Согласно второму пункту изобретения лепестковые и язычковые ленты или пластины имеют треугольную, прямоугольную, трапецеидальную, параболическую или другую геометрическую форму, подобную язычковой форме.According to a second aspect of the invention, the lobe and reed tapes or plates have a triangular, rectangular, trapezoidal, parabolic or other geometric shape similar to a reed shape.

Согласно третьему пункту изобретения со стороны повышенного давления межтрубной среды каждая из уплотнительных лент размещена с прилеганием к внутренней поверхности кожуха, а со стороны меньшего давления межтрубной среды - в обратном порядке, при этом к внутренней поверхности кожуха примыкает только уплотнительная лента наибольшей ширины, аналогично размещены и уплотнительные ленты или пластины язычковой формы.According to the third point of the invention, from the side of the increased pressure of the annular medium, each of the sealing tapes is placed adjacent to the inner surface of the casing, and from the side of the lower pressure of the annular medium in the reverse order, while only the sealing tape of the largest width adjoins the inner surface of the casing, similarly placed and sealing tapes or reed-shaped plates.

Согласно четвертому пункту изобретения у каждого патрубка межтрубной среды установлены решетки, прикрывающие горизонтально сечение кожуха до 2/3 от патрубка и вертикально до 1/3 ширины свободного межтрубного сечения симметрично от патрубков.According to the fourth point of the invention, lattices are installed at each nozzle of the annular medium, covering the horizontal section of the casing up to 2/3 of the nozzle and vertically up to 1/3 of the width of the free annular section symmetrically from the nozzles.

Согласно пятому пункту изобретения на удаленном от трубной решетки конце продольной пластины установлена симметрично сплошная перегородка, перекрывающая до 2/3 свободного общего межтрубного горизонтального сечения кожуха, опирающаяся на обручи и на вертикальные стержни, перекрывающие симметрично сечение на 1/3 диаметра.According to the fifth point of the invention, a symmetrically continuous partition is installed at the end of the longitudinal plate remote from the tube sheet, overlapping up to 2/3 of the free common annular horizontal section of the casing, resting on hoops and on vertical rods, overlapping symmetrically the section by 1/3 of the diameter.

Поставленный технический результат также достигается выполнением пакета лепестковых лент язычковой формы, разной длины, жестко и герметично прикрепленных к трубной решетке, при этом каждая язычковая лента установлена с прилеганием к продольным уплотненным лентам и с образованием продольного прогиба язычковой ленты в сторону уплотнительных лент.The technical result is also achieved by the implementation of a package of petal tapes of reed shape, of different lengths, rigidly and hermetically attached to the tube sheet, with each reed tape installed with abutment to the longitudinal sealed tapes and with the formation of a longitudinal deflection of the reed tape towards the sealing tapes.

Эта конструкция обеспечивает лабиринтное уплотнение трехгранного угла между внутренней поверхностью кожуха, уплотнительными продольными лентами и трубной решеткой. Нами предлагается и новая конструкция поперечных стержневых перегородок для равномерного движения межтрубной среды вдоль теплообменных труб трубного пучка.This design provides a labyrinth seal of the trihedral angle between the inner surface of the casing, the longitudinal sealing tapes and the tube sheet. We also propose a new design of transverse rod partitions for uniform movement of the annular medium along the heat exchange tubes of the tube bundle.

Заявленное изобретение представлено следующими графическими материалами:The claimed invention is represented by the following graphic materials:

- на фиг.1 представлена конструкция кожухотрубчатого теплообменника с продольной теплоизолированной перегородкой и внутренним устройством трубчатого пучка теплообменных труб, а также укрепляющими и усредняющими скоростей межтрубной фазы поперечными решетками;- figure 1 shows the design of a shell-and-tube heat exchanger with a longitudinal heat-insulated partition and an internal device of a tubular bundle of heat-exchange tubes, as well as transverse gratings that strengthen and average the speeds of the annular phase;

- на фиг.2 представлен поперечный вид разреза теплообменника по А-А;- figure 2 presents a cross-sectional view of a section of a heat exchanger along AA;

- на фиг.3 представлен поперечный вид разреза поперечных решетчатых стержневых перегородок теплообменника по В-В, обеспечивающих равномерное и турбулентное движение межтрубной фазы вдоль трубного пучка, а также "жесткость" пучка теплообменных трубок;- figure 3 presents a transverse sectional view of the transverse lattice rod partitions of the heat exchanger along BB, providing uniform and turbulent movement of the annular phase along the tube bundle, as well as the "stiffness" of the bundle of heat transfer tubes;

- на фиг.4 представлен поперечный вид разреза поперечных решетчатых стержневых перегородок теплообменника по Г-Г, обеспечивающих равномерное и турбулентное движение межтрубной фазы вдоль трубного пучка, а также "жесткость" пучка теплообменных трубок;- figure 4 presents a transverse sectional view of the transverse lattice rod partitions of the heat exchanger according to G-D, providing uniform and turbulent movement of the annular phase along the tube bundle, as well as the "rigidity" of the bundle of heat transfer tubes;

- на фиг.5 представлен поперечный вид разреза поперечных решетчатых стержневых перегородок теплообменника по Б-Б, обеспечивающих равномерное и турбулентное движение межтрубной фазы вдоль трубного пучка, а также "жесткость" пучка теплообменных трубок;- figure 5 presents a transverse sectional view of the transverse lattice rod partitions of the heat exchanger along BB, providing uniform and turbulent movement of the annular phase along the tube bundle, as well as the "rigidity" of the bundle of heat transfer tubes;

- на фиг.6 представлена конструкция герметичного уплотнения трехгранного (трехреберного) угла между внутренней поверхностью кожуха, трубной решеткой и продольной перегородкой, "вырез Д-Д";- Fig.6 shows the design of the hermetic seal of a trihedral (three-ribbed) angle between the inner surface of the casing, the tube sheet and the longitudinal partition, "cut D-D";

- на фиг.7 представлена конструкция язычкового пластинчатого упругого элемента - пластина 1;- Fig.7 shows the design of the reed lamellar elastic element - plate 1;

- на фиг.8 представлена конструкция язычкового пластинчатого упругого элемента - пластина 2;- Fig.8 shows the design of the reed lamellar elastic element - plate 2;

- на фиг.9 представлена конструкция язычкового пластинчатого упругого элемента - пластина 3;- figure 9 presents the design of the reed lamellar elastic element - plate 3;

- на фиг.10 представлена конструкция язычкового пластинчатого упругого элемента - пластина 4;- figure 10 presents the design of the reed lamellar elastic element - plate 4;

- на фиг.11 представлена конструкция язычкового пластинчатого упругого элемента - пластина 5;- figure 11 presents the design of the reed lamellar elastic element - plate 5;

- на фиг.12 представлена последовательность расположения стержней поперечных стержневых перегородок по отношению к теплообменной трубе;- Fig.12 shows the sequence of arrangement of the rods of the transverse rod partitions with respect to the heat exchange pipe;

- на фиг.13 представлена опорная поперечная перегородка, последняя на удаленном от трубной решетки конце продольной перегородки;- Fig.13 shows the supporting transverse partition, the latter at the end of the longitudinal partition remote from the tube sheet;

- на фиг.14-16 представлены поперечные разрезы устройств уплотнения между продольной перегородкой и внутренней поверхностью кожуха.- on Fig-16 presents cross-sectional views of the sealing devices between the longitudinal partition and the inner surface of the casing.

На фиг.1 теплообменник содержит штуцеры 1, 2 для ввода и вывода трубной и 3, 4 межтрубных сред, кожух 5, теплообменные трубки 6, трубную решетку 7, теплоизолированную продольную в кожухе разделительную перегородку 8 с теплоупругими уплотнительными лентами, стержневые турбулизаторы 9, распределительную камеру 10 с теплоизолированной перегородкой 11, с "плавающей головкой" 12 (поворотной камеры трубной среды).In Fig. 1, the heat exchanger contains fittings 1, 2 for input and output of pipe and 3, 4 annular media, a casing 5, heat transfer tubes 6, a tube sheet 7, a heat-insulated longitudinal partition in the casing of the partition wall 8 with heat-elastic sealing tapes, rod turbulators 9, distribution a chamber 10 with a heat-insulated partition 11, with a "floating head" 12 (rotary chamber of the pipe medium).

В рассматриваемой конструкции теплообменника первая по ходу стержневая решетчатая перегородка 13 и последняя перегородка 14 с целью организации равномерного движения межтрубной среды выполнены таким образом, что горизонтальные стержни 15 перекрывают свободное сечение потока межтрубной среды до 2/3 сечения, примыкающего к штуцерам 3 и 4, а вертикальные стержни 16 перекрывают свободное сечение до 1/3 сечения потока межтрубной среды симметрично оси штуцеров 3 и 4. На дальнем конце продольной перегородки 8 от трубной решетки 7 установлена опорная поперечная перегородка 17 для опоры "плавающей головки". Поперечная опорная перегородка 17 выполняет двойную роль, во первых, является опорой для плавающей головки, а во вторых, усредняет скорости потока среды по поперечному сечению. В связи с этим часть этой перегородки выполнена стержневой, перекрывающей вертикальными стержнями до 1/3 свободного сечения, симметрично вертикальной осевой плоскости теплообменника, а часть выполнена сплошной перегородкой 19 с прорезями для прохода теплообменных труб, которые держат "на весу" плавающую головку. Сплошная часть поперечной перегородки перекрывает до 2/3 общего сечения кожуха, обеспечивая равномерное движение потока межтрубной среды. Сплошная часть поперечной перегородки 17 опирается на опорные обручи 18. Отдельно конструкция продольной перегородки 17 представлена на фиг.13. На фиг.3 - 4 - разрезы продольных перегородок по В-В и Г-Г показывают конструкции поперечных стержневых перегородок: поперечные горизонтальные стержни крепятся на полукольцах 18, а вертикальные стержни крепятся на полукольцах 18 и на продольной перегородке 8, при этом их чередование соответствует фиг.12. Такое расположение стержней, кроме общей турбулизации потока стержнями, обеспечивает вращательное движение межтрубной среды при движении вдоль теплообменных труб. Поперечное сечение стержней может быть различной формы: круглое, квадратное, овальное, прямоугольное, каплевидное и др. Турбулизирующие и укрепляющие стержни могут быть выполнены в виде лент, в этом случае увеличивается ширина укрепляющих полуколец и уменьшается количество таких поперечных перегородок. Стержни могут быть наклонены под углом при расположении теплообменных трубок по треугольнику. На фиг.6 изображен один из узлов уплотнения трехгранного (трехреберного) пространственного угла между внутренней поверхностью кожуха 5, трубной решеткой 7 и продольной перегородкой 8. Теплообменные трубки с целью лучшей наглядности на фиг.6 не показаны, указаны только отверстия для теплообменных трубок в трубной решетке 7. Язычковые пластинчатые упругие элементы, фиг.7-11 ( например, 5 пластин 20/ 1-5), жестко и герметично укрепляются на трубной решетке 7, при этом расположение язычковых уплотнительных пластин установлено таким образом, что все пластины примыкают к уплотнительным лентам 21 симметрично продольной перегородке 8, при этом ближе всего к продольной перегородке устанавливается меньших размеров уплотнительная упругая пластина 20/5, затем 20/4 и...наиболее крайней снаружи - наибольшей длины язычковая пластина 21/1.In the considered design of the heat exchanger, the first along the rod grating partition 13 and the last baffle 14 with the aim of organizing uniform movement of the annular medium are made in such a way that the horizontal rods 15 overlap the free cross-section of the flow of the annular medium to 2/3 of the section adjacent to the fittings 3 and 4, and vertical rods 16 overlap the free section up to 1/3 of the annular flow cross section symmetrically to the axis of the fittings 3 and 4. At the far end of the longitudinal partition 8 from the tube sheet 7, a support operechnaya partition 17 for supporting the "floating head". The transverse support partition 17 plays a dual role, firstly, it is a support for the floating head, and secondly, it averages the flow rates of the medium over the cross section. In this regard, part of this partition is made of a rod, overlapping with vertical rods up to 1/3 of the free section, symmetrically to the vertical axial plane of the heat exchanger, and part is made of a solid partition 19 with slots for the passage of heat exchange pipes that hold the floating head "on weight". The solid part of the transverse baffle covers up to 2/3 of the total cross-section of the casing, providing uniform flow movement of the annular medium. The solid part of the transverse partition 17 rests on the supporting hoops 18. Separately, the design of the longitudinal partition 17 is shown in Fig. 13. Figure 3 - 4 - sections of the longitudinal partitions along BB and DG show the design of the transverse rod partitions: the transverse horizontal rods are mounted on the half rings 18, and the vertical rods are mounted on the half rings 18 and on the longitudinal partition 8, while their alternation corresponds Fig.12. This arrangement of the rods, in addition to the general turbulization of the flow of rods, provides rotational motion of the annular medium when moving along heat-exchange tubes. The cross section of the rods can be of various shapes: round, square, oval, rectangular, drop-shaped, etc. Turbulent and reinforcing rods can be made in the form of ribbons, in this case the width of the reinforcing half rings increases and the number of such transverse partitions decreases. The rods can be tilted at an angle when the heat transfer tubes are arranged in a triangle. Figure 6 shows one of the seal assemblies of the trihedral (trihedral) spatial angle between the inner surface of the casing 5, the tube sheet 7 and the longitudinal partition 8. Heat transfer tubes are not shown in Fig. 6 for better clarity, only the holes for the heat transfer tubes in the pipe are indicated grating 7. Reed lamellar elastic elements, Figs. 7-11 (for example, 5 plates 20 / 1-5), are rigidly and hermetically mounted on the tube sheet 7, while the location of the reed sealing plates is set so that all Stina abut the sealing tapes 21 symmetrically to the longitudinal bulkhead 8, wherein the closest to the longitudinal partition is set smaller elastic sealing plate 20/5, then 20/4 and most ... at the outside - the greatest length tongue plate 21/1.

Такое расположение язычковых упругих пластин обеспечивает лабиринтное уплотнение трехгранного угла. Число упругих пластин может быть различным в зависимости от задачи наиболее надежного гидравлического уплотнения. Расположение уплотнительных лепестковых язычковых пластин 20 может быть в промежутках между продольными уплотнительными лентами 21 или только с одной стороны, но при этом учитывать расположение продольных пластин по фиг.14-16. Уплотнительные фигуры 20 могут иметь форму разного вида: язычковую, треугольную, прямоугольную, овальную, эллиптическую или форму, полученную из математического выражения по данным конкретных размеров трехгранного или трехреберного угла между внутренней поверхностью кожуха 5, поверхностью трубной решетки 7 и поверхностью продольных уплотнительных лент 21 продольной перегородки 8. На фиг.14, 15 теплоизоляционный материал 22 установлен между двумя металлическими листами - перегородками 23. На фиг.16 продольная перегородка одинарная 24, а теплоизоляция 22 устанавливается с двух сторон металлической перегородки, закрывается двумя металлическими защитными листами 25.This arrangement of reed resilient plates provides a labyrinth seal of the trihedral angle. The number of elastic plates may vary depending on the task of the most reliable hydraulic seal. The location of the sealing flap reed plates 20 may be in the spaces between the longitudinal sealing tapes 21 or only on one side, but take into account the location of the longitudinal plates of FIGS. 14-16. Sealing figures 20 may have a different form: reed, triangular, rectangular, oval, elliptical, or a shape obtained from a mathematical expression according to the specific dimensions of a trihedral or trihedral angle between the inner surface of the casing 5, the surface of the tube sheet 7 and the surface of the longitudinal sealing tapes 21 longitudinal partitions 8. In Figs. 14, 15, heat-insulating material 22 is installed between two metal sheets — partitions 23. In Fig. 16, the longitudinal partition is single 24, and the heat lyatsiya 22 installed on both sides of the metal partition walls, closed with two metal cover plates 25.

На фиг.14-16 представлены варианты расположения уплотнительных лент 21 продольной перегородки 8 в зависимости от перепада давления на продольной перегородке 8. При том условии, когда неизвестно, какой перепад давления будет на продольной перегородке, расположение уплотнительных пластин соответствует симметричному расположению, как на фиг.14. В случае, когда известно, что перепад давления соответствует указанному стрелкой, т.е: давление над перегородкой больше, чем под перегородкой, расположение уплотненных лент соответствует фиг.15.On Fig-16 presents the location options of the sealing tapes 21 of the longitudinal partition 8, depending on the differential pressure on the longitudinal partition 8. Provided that it is not known what pressure difference will be on the longitudinal partition, the location of the sealing plates corresponds to a symmetrical arrangement, as in FIG. .fourteen. In the case when it is known that the pressure drop corresponds to the indicated arrow, i.e.: the pressure above the partition is greater than under the partition, the location of the sealed tapes corresponds to Fig. 15.

В случае, когда давление под пластиной больше, чем над пластиной, вариант расположения уплотнительных лент соответствует фиг.16.In the case where the pressure under the plate is greater than above the plate, the arrangement of the sealing strips corresponds to FIG.

Предлагаемая конструкция стержневого кожухотрубчатого теплообменника с продольной теплоизолированной перегородкой работает следующим образом. Теплообменивающие потоки противоточно поступают в теплообменник. Один из потоков (первый) через штуцер 1 распределительной головки 10 поступает в теплообменные трубки 6, проходит поворот в плавающей головке 12 и через штуцер 2 выходит из теплообменника. Другой поток входит в штуцер 3, проходит межтрубное пространство, огибая продольную перегородку 8, турбулизируется горизонтальными и вертикальными стержнями, при этом решетками 14, 13 и 17 обеспечивается относительно равномерное движение межтрубной среды по сечению теплообменника.The proposed design of the rod shell-and-tube heat exchanger with a longitudinal heat-insulated partition works as follows. Heat exchanging flows countercurrently enter the heat exchanger. One of the flows (first) through the nozzle 1 of the distribution head 10 enters the heat exchange tubes 6, passes a rotation in the floating head 12 and through the nozzle 2 exits the heat exchanger. Another stream enters the nozzle 3, passes the annular space around the longitudinal partition 8, is turbulized by horizontal and vertical rods, while the lattices 14, 13 and 17 provide a relatively uniform movement of the annular medium along the cross section of the heat exchanger.

Сравнение предлагаемых решений в комплексе с другими техническими решениями показывает, что признаки, отличающие предлагаемое изобретение от прототипа и др., соответствуют критерию "существенные отличия" и "новизна".A comparison of the proposed solutions in conjunction with other technical solutions shows that the features that distinguish the invention from the prototype and others, meet the criterion of "significant differences" and "novelty."

Claims (5)

1. Теплообменник, содержащий кожух с пучком теплообменных труб и патрубками ввода и вывода межтрубной среды, коллекторную камеру, соединенную с одним из торцов кожуха и снабженную патрубками ввода и вывода трубной среды, коллекторную трубную решетку и продольные теплоизолированные перегородки, установленные по оси коллекторной камеры и кожуха, причем продольная перегородка последнего снабжена уплотнительными приспособлениями в виде пакетов продольных лент, расположенных между перегородкой и внутренней поверхностью кожуха, симметрично продольной перегородке, отличающийся тем, что в местах, где уплотнительные продольные ленты примыкают поперечными торцами к трубной решетке, т.е. в трехгранных (трехреберных) углах, установлены симметрично продольной теплоизолированной перегородке уплотнительные приспособления в виде пакетов лент или пластин лепестковой или язычковой формы, плотно закрепленных на трубной решетке, причем каждая язычковая лента или пластина размещена с прилеганием к продольным лентам и имеет прогиб в сторону к продольным уплотнительным лентам.1. A heat exchanger comprising a casing with a bundle of heat exchange pipes and nozzles for input and output of the annular medium, a collector chamber connected to one of the ends of the casing and equipped with nozzles for the input and output of the pipe medium, a collector tube sheet and longitudinal heat-insulated partitions installed along the axis of the collector chamber and casing, and the longitudinal partition of the latter is equipped with sealing devices in the form of packets of longitudinal tapes located between the partition and the inner surface of the casing, symmetrical but a longitudinal partition, characterized in that in places where the sealing longitudinal tapes adjoin the transverse ends to the tube sheet, i.e. in trihedral (trihedral) corners, symmetrically longitudinal heat-insulated septum is installed sealing devices in the form of packages of tapes or plates of petal or reed shape, tightly fixed to the tube sheet, and each reed tape or plate is placed adjacent to the longitudinal tapes and has a deflection towards the longitudinal sealing tapes. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что лепестковые и язычковые ленты или пластины имеют треугольную, прямоугольную, трапецеидальную, параболическую или другую геометрическую форму, подобную язычковой форме.2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the flap and reed tapes or plates have a triangular, rectangular, trapezoidal, parabolic or other geometric shape similar to a reed shape. 3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что со стороны повышенного давления межтрубной среды каждая из уплотнительных лент размещена с прилеганием к внутренней поверхности кожуха, а со стороны меньшего давления межтрубной среды - в обратном порядке, при этом к внутренней поверхности кожуха примыкает только уплотнительная лента наибольшей ширины, аналогично размещены и уплотнительные ленты или пластины язычковой формы.3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that from the side of the increased pressure of the annular medium, each of the sealing tapes is placed adjacent to the inner surface of the casing, and from the side of the lower pressure of the annular medium in the reverse order, while only adjacent to the inner surface of the casing sealing tape of the greatest width; sealing tapes or reed-shaped plates are likewise placed. 4. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что у каждого патрубка межтрубной среды установлены решетки, прикрывающие горизонтально сечение кожуха до 2/3 от патрубка и вертикально до 1/3 ширины свободного межтрубного сечения симметрично от патрубков.4. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that each nozzle of the annular medium has gratings that cover horizontally a section of the casing up to 2/3 of the nozzle and vertically up to 1/3 of the width of the free annular section symmetrically from the nozzles. 5. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что на удаленном от трубной решетки конце продольной пластины установлена симметрично сплошная перегородка, перекрывающая до 2/3 свободного общего межтрубного горизонтального сечения кожуха, опирающаяся на обручи и на вертикальные стержни, перекрывающие симметрично сечение на 1/3 диаметра.5. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that a symmetrically continuous partition is installed at the end of the longitudinal plate remote from the tube sheet, overlapping up to 2/3 of the free common annular horizontal section of the casing, resting on hoops and on vertical rods, symmetrically overlapping the section by 1 / 3 diameters.
RU2001132476/06A 2001-11-30 2001-11-30 Shell-and-tube heat exchanger RU2282808C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132476/06A RU2282808C2 (en) 2001-11-30 2001-11-30 Shell-and-tube heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132476/06A RU2282808C2 (en) 2001-11-30 2001-11-30 Shell-and-tube heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001132476A RU2001132476A (en) 2003-07-10
RU2282808C2 true RU2282808C2 (en) 2006-08-27

Family

ID=37061430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132476/06A RU2282808C2 (en) 2001-11-30 2001-11-30 Shell-and-tube heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282808C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561785C2 (en) * 2009-10-28 2015-09-10 Тай-Хер ЯНГ Heat-conducting cylinder installed with u-shaped rod-type pipeline and ring-shaped pipeline
RU2693804C1 (en) * 2016-07-21 2019-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Shell-and-tube heat exchange apparatus
CN110822952A (en) * 2019-12-03 2020-02-21 南通兆华机械制造有限公司 Four-tube-pass heat exchanger arranged in inclined mode
CN116518751A (en) * 2023-05-12 2023-08-01 山东恒辉节能技术集团有限公司 Shell-and-tube heat exchanger and application method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СПРАВОЧНИК ПО ТЕПЛООБМЕННИКАМ. - М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1987, т. 2, с. 282-286. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561785C2 (en) * 2009-10-28 2015-09-10 Тай-Хер ЯНГ Heat-conducting cylinder installed with u-shaped rod-type pipeline and ring-shaped pipeline
RU2693804C1 (en) * 2016-07-21 2019-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Shell-and-tube heat exchange apparatus
CN110822952A (en) * 2019-12-03 2020-02-21 南通兆华机械制造有限公司 Four-tube-pass heat exchanger arranged in inclined mode
CN116518751A (en) * 2023-05-12 2023-08-01 山东恒辉节能技术集团有限公司 Shell-and-tube heat exchanger and application method thereof
CN116518751B (en) * 2023-05-12 2024-03-15 山东恒辉节能技术集团有限公司 Shell-and-tube heat exchanger and application method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE35890E (en) Optimized offset strip fin for use in compact heat exchangers
US9677825B2 (en) Shell and tube heat exchanger
US4699211A (en) Segmental baffle high performance shell and tube heat exchanger
US4548260A (en) Heat exchanger
US3483920A (en) Heat exchangers
US9885523B2 (en) Liquid to liquid multi-pass countercurrent heat exchanger
US3610330A (en) Heat exchanger
RU2006108525A (en) HEAT EXCHANGER
RU2348883C1 (en) Plate-type heat-exchanger
US20170016678A1 (en) Tubular heat exchanger
GB1533444A (en) Multi-pass heat exchangers
FI109148B (en) plate heat exchangers
US4178991A (en) Heat exchanger and a heat exchanger element therefor
RU2282808C2 (en) Shell-and-tube heat exchanger
EP1724543A1 (en) Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit
EP0117820B1 (en) Segmental baffle high performance shell and tube heat exchanger
US2526135A (en) Gas regenerator
US20060260789A1 (en) Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit
RU2378594C1 (en) Heat exchanger
CN110542334A (en) Pure countercurrent shell and tube type fresh water cooler
GB1471944A (en) Heat exchangers
JP3591970B2 (en) Multi-tube heat exchanger
US4019573A (en) Heat exchanger
RU2001132476A (en) Shell and tube heat exchanger
RU2169327C2 (en) Shell-and-tube heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061201