RU2485427C1 - Surface air cooling condenser - Google Patents

Surface air cooling condenser Download PDF

Info

Publication number
RU2485427C1
RU2485427C1 RU2011154462/06A RU2011154462A RU2485427C1 RU 2485427 C1 RU2485427 C1 RU 2485427C1 RU 2011154462/06 A RU2011154462/06 A RU 2011154462/06A RU 2011154462 A RU2011154462 A RU 2011154462A RU 2485427 C1 RU2485427 C1 RU 2485427C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
condensate
outlet
gas
branch pipe
sections
Prior art date
Application number
RU2011154462/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Шаповалов
Андрей Николаевич Ульянов
Владимир Александрович Андреев
Павел Юрьевич Саликов
Евгений Владимирович Скляднев
Галина Анатольевна Луговая
Виталий Игоревич Бурцев
Original Assignee
Андрей Николаевич Ульянов
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 Андрей Николаевич Ульянов filed Critical Андрей Николаевич Ульянов
Priority to RU2011154462/06A priority Critical patent/RU2485427C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485427C1 publication Critical patent/RU2485427C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: steam-gas mixture is supplied to a surface air cooling condenser consisting of two and more sections connected to each other, each of which includes a housing, side walls, upper and lower tube sheets rigidly attached to each other with condensate tubes and side walls, which are parallel located, an upper chamber with a cover plate and interaction holes of inlet and outlet sections, which is separated with a vertical partition wall into inlet and outlet cavities, and a bottom with a condensate outlet branch pipe, and equipped with a branch pipe with an air supply diffuser; at that, the inlet cavity of the section that is the first one in the mixture flow direction is equipped with a supply branch pipe; outlet cavity of the section that is the last in the mixture flow direction is equipped with a non-condensed gas removal branch pipe, and condensate outlet branch pipes are combined by a header with the condensate removal branch pipe.
EFFECT: invention allows enlarging functional capabilities of the condenser and improving reliability and degree of removed non-condensed gas from steam-gas mixture at its condensation.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к аппаратам воздушного охлаждения, а именно к поверхностным конденсаторам, реализующим процесс конденсации многокомпонентных парогазовых смесей, содержащих неконденсируемый газовый компонент, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в том числе, при утилизации отходов их продукции пиролизом.The invention relates to the field of chemical engineering, in particular to air cooling devices, and in particular to surface condensers that realize the process of condensation of multicomponent vapor-gas mixtures containing a non-condensable gas component, and can be used in the oil refining and petrochemical industries, including their waste pyrolysis products.

Известен конденсатор воздушного охлаждения, включающий теплообменную секцию в виде пучка труб с входным и выходным коллекторами, снабженную промежуточными коллекторами с патрубками для слива конденсата, и выполненный с возможностью присоединения к промежуточным коллекторам новых секций /Патент РФ №2126387, B01D 5/00, 1999 г./.Known air-cooled condenser, comprising a heat exchange section in the form of a tube bundle with inlet and outlet manifolds, equipped with intermediate manifolds with condensate drain pipes, and configured to connect new sections to the intermediate manifolds / RF Patent No. 2126387, B01D 5/00, 1999 ./.

Недостатком известного конденсатора воздушного охлаждения является невозможность его использования для выделения из парогазовой смеси неконденсируемой части газа, так как эту часть газа выводят из выходного коллектора вместе с конденсатом.A disadvantage of the known air-cooled condenser is the impossibility of using it to extract a non-condensable part of the gas from the gas-vapor mixture, since this part of the gas is removed from the outlet manifold together with the condensate.

Известен поверхностный конденсатор с воздушным охлаждением, содержащий вертикальный пучок конденсаторных труб, расположенных между верхней камерой с патрубком отвода выпара и нижней горизонтальной камерой с патрубком подвода пара и отвода конденсата, разделенной поперечной перегородкой на верхнюю и нижнию полости с вертикальными трубками, верхние концы которых размещены в конденсаторных трубках /Авторское свидетельство СССР №720279, F28B 1/06, 1980 г./.Known surface condenser with air cooling, containing a vertical bundle of condenser tubes located between the upper chamber with the outlet pipe of the vapor and the lower horizontal chamber with a pipe for supplying steam and condensate, divided by a transverse partition into the upper and lower cavities with vertical tubes, the upper ends of which are placed in condenser tubes / USSR Author's Certificate No. 720209, F28B 1/06, 1980 /.

Недостатком известного изобретения является невозможность использования поверхностного конденсатора для конденсации многокомпонентных парогазовых смесей с надежным выделением неконденсируемых газов, так как в имеющийся патрубок отвода выпара уходят и неконденсируемые газы, и пары жидкой фракции, которые не успели сконденсироваться в конденсатных трубах ввиду малого времени их пребывания в данных трубах.A disadvantage of the known invention is the inability to use a surface condenser to condense multicomponent vapor-gas mixtures with reliable evolution of non-condensable gases, since non-condensable gases and vapor of the liquid fraction, which did not have time to condense in the condensate pipes, go into the existing branch pipe due to the short residence time in the data pipes.

Задачей предложенного технического решения является повышение времени пребывания парогазовой смеси в зоне охлаждения и формирование требуемой площади поверхности теплообмена.The objective of the proposed technical solution is to increase the residence time of the gas mixture in the cooling zone and the formation of the required heat exchange surface area.

Технический результат предложенного изобретения заключается в расширении функциональных возможностей конденсатора поверхностного охлаждения при одновременном повышении надежности и степени извлечения неконденсируемого газа из парогазовой смеси при ее конденсации.The technical result of the proposed invention is to expand the functionality of the surface cooling condenser while increasing the reliability and degree of extraction of non-condensable gas from the gas mixture during its condensation.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что поверхностный конденсатор воздушного охлаждения содержит, по меньшей мере, две соединенные между собой секции, каждая из которых содержит корпус, боковые стенки, верхнюю и нижнюю трубные решетки, жестко связанные между собой параллельно расположенными конденсатными трубами и боковыми стенками, верхнюю камеру с крышкой и отверстиями сообщения секций для входа и выхода парогазовой смеси, разделенную вертикальной перегородкой на входную и выходную полости, и днище с патрубком выхода конденсата, и снабжен патрубком с диффузором для подачи воздуха, при этом входная полость секции, первой по ходу движения парогазовой смеси, снабжена патрубком подачи парогазовой смеси, выходная полость секции, последней по ходу движения парогазовой смеси, снабжена патрубком отвода неконденсируемого газа, а патрубки выхода конденсата днищ секций объединены коллектором для сбора конденсата с патрубком отвода конденсата.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the surface air-cooled condenser contains at least two interconnected sections, each of which contains a housing, side walls, upper and lower tube sheets rigidly interconnected in parallel condensate pipes and side walls, the upper chamber with a lid and openings of the communication sections for the entrance and exit of the gas mixture, separated by a vertical partition on the inlet and outlet cavity and, and the bottom with a condensate outlet pipe, and is equipped with a pipe with a diffuser for supplying air, while the inlet cavity of the section, the first along the steam-gas mixture, is equipped with a pipe for supplying the gas-vapor mixture, the outlet cavity of the section, last along the steam-gas mixture, is equipped with a pipe non-condensable gas outlet, and condensate outlet pipes of the bottom of the sections are combined by a collector for collecting condensate with a condensate drain pipe.

В частном случае поверхностный конденсатор воздушного охлаждения содержит три секции.In a particular case, the surface air-cooled condenser contains three sections.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На Фиг.1 схематически изображен общий вид трехсекционного конденсатора с местным разрезом; на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1; на Фиг.3 - разрез Б-Б на Фиг.1. Для большей наглядности соотношения размеров отдельных узлов и элементов изменены.Figure 1 schematically shows a General view of a three-section capacitor with a local section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1. For greater clarity, the aspect ratios of individual nodes and elements have been changed.

Поверхностный конденсатор воздушного охлаждения (Фиг.1 и Фиг.2) состоит из секций 1, смонтированных последовательно посредством болтовых соединений, и коллектора 2 для сбора конденсата с патрубком отвода конденсата 3. Каждая секция 1 содержит корпус 4, верхнюю камеру 5, пирамидальное днище 6 с патрубком выхода конденсата 7. Корпус 4 содержит трубный пучок, состоящий из конденсатных труб 8, закрепленных жестко в верхней 9 и нижней 10 трубных решетках, которые связаны также между собой двумя вертикальными стенками 11 с опорами 12. Для подачи воздуха, например, из атмосферы конденсатор снабжен патрубком с диффузором для подачи воздуха 13. Верхняя камера 5 каждой секции 1 разделена перегородкой 14 на две полости - входную 15 и выходную 16, при этом выходная полость 16 предыдущей по ходу движения парогазовой смеси секции 1 соединена со входной полостью 15 следующей секции 1 посредством отверстий для сообщения секций 17 (Фиг.3), входная полость 15 секции 1, первой по ходу движения парогазовой смеси, снабжена патрубком подачи парогазовой смеси 18, а выходная полость секции 1, последней по ходу движения парогазовой смеси, снабжена патрубком отвода неконденсируемого газа 19. Верхняя камера 5 снабжена горизонтальными полками 20 с отверстиями под болтовые соединения для крепления верхней камеры 5 к верхней трубной решетке 9 и крышке 21, снимаемой в период выполнения монтажных работ и чистки трубного пучка.The surface air-cooled condenser (Fig. 1 and Fig. 2) consists of sections 1 mounted in series by means of bolted connections, and a collector 2 for collecting condensate with a condensate drain pipe 3. Each section 1 contains a housing 4, an upper chamber 5, a pyramidal bottom 6 with condensate outlet pipe 7. Housing 4 contains a tube bundle consisting of condensate tubes 8 fixed rigidly in the upper 9 and lower 10 tube sheets, which are also connected by two vertical walls 11 with supports 12. For air supply, n For example, from the atmosphere, the condenser is equipped with a nozzle with a diffuser for supplying air 13. The upper chamber 5 of each section 1 is divided by a partition 14 into two cavities - the inlet 15 and the outlet 16, while the outlet cavity 16 of the previous section-1 gas-vapor mixture is connected to the inlet cavity 15 of the next section 1 by means of openings for communicating sections 17 (FIG. 3), the inlet cavity 15 of section 1, the first along the steam-gas mixture, is provided with a pipe for supplying the gas-vapor mixture 18, and the output cavity of section 1, the last along the steam gas mixture, is equipped with a pipe for removing non-condensable gas 19. The upper chamber 5 is equipped with horizontal shelves 20 with holes for bolt connections for fastening the upper chamber 5 to the upper tube sheet 9 and the cover 21, removed during installation and cleaning of the tube bundle.

Днище 6 снабжено, как и верхняя камера 5, нижними горизонтальными полками 22 с отверстиями под болтовые соединения для крепления днища 6 к корпусу 4, а патрубок выхода конденсата 7 днища 6 снабжен фланцем 23 для крепления к фланцам входящих патрубков 24 коллектора для сбора конденсата 2.The bottom 6 is equipped, like the upper chamber 5, with lower horizontal shelves 22 with bolt holes for attaching the bottom 6 to the housing 4, and the condensate outlet pipe 7 of the bottom 6 is equipped with a flange 23 for attaching to the flanges of the incoming pipes 24 of the collector for collecting condensate 2.

Коллектор для сбора конденсата 2 содержит корпус 25 с днищем, имеющим уклон к центру, с патрубком 3 отвода конденсата и патрубками 24 для соединения с патрубками выхода конденсата 7 днища 6 каждой секции 1.The collector for collecting condensate 2 contains a housing 25 with a bottom sloping towards the center, with a condensate drain pipe 3 and nozzles 24 for connecting to the condensate outlet pipes 7 of the bottom 6 of each section 1.

В общем случае число секций 1 зависит от площади поверхности теплообмена каждой из них и необходимой суммарной площади поверхности теплообмена конденсатора.In the general case, the number of sections 1 depends on the heat exchange surface area of each of them and the required total heat exchange surface area of the condenser.

Конденсатор работает следующим образом.The capacitor works as follows.

Парогазовую смесь (ПГС) через патрубок подачи парогазовой смеси 18 подают во входную полость 15 верхней камеры 5 первой секции 1, откуда она по конденсатным трубам 8 половины трубного пространства проходит вниз, попадает в полость днища 6, изменяет направление движения и продолжает перемещаться по конденсатным трубам 8 второй половины пространства теперь снизу вверх, затем поступает в выходную полость 16 верхней камеры 5, откуда через отверстие 17 для сообщения секций 1 поступает во входную полость 15 верхней камеры 5 второй секции 1, далее процесс движения ПГС повторяется в каждой из секций 1, составляющих конденсатор в целом. Через патрубок с диффузором 13 для подачи воздуха в межтрубное пространство секций 1 подают воздух, например, из атмосферы, который затем отводят нагретым. При прохождении по конденсатным трубам 8, охлаждаемым воздухом, из ПГС конденсируются все паровые компоненты, а образующаяся жидкая фракция стекает по внутренним стенкам конденсатных труб 8 в днища 6, откуда по патрубкам выхода конденсата 7 поступает в коллектор для сбора конденсата 2 и далее через патрубок отвода конденсата 3 в сборник конденсата (на чертежах не показан).The vapor-gas mixture (PGS) is supplied through the steam-gas mixture supply pipe 18 to the inlet cavity 15 of the upper chamber 5 of the first section 1, from where it passes down the condensate pipes 8 of the half of the pipe space, enters the bottom cavity 6, changes the direction of movement and continues to move along the condensate pipes 8 of the second half of the space is now from the bottom up, then it enters the outlet cavity 16 of the upper chamber 5, from where it enters the inlet cavity 15 of the upper chamber 5 of the second section 1 through the opening 17 for message sections 1, then the process the ASG movement is repeated in each of the sections 1 that make up the capacitor as a whole. Through the nozzle with a diffuser 13 for supplying air into the annulus of sections 1, air is supplied, for example, from the atmosphere, which is then diverted heated. When passing through condensate pipes 8 cooled by air, all steam components condense from the ASG, and the resulting liquid fraction flows down the inner walls of the condensate pipes 8 to the bottoms 6, from where it flows through the condensate outlet pipes 7 to the collector for collecting condensate 2 and then through the drain pipe condensate 3 into the condensate collector (not shown in the drawings).

Неконденсируемый газ (НГ) проходит через конденсатные трубы 8 всех секций 1, освобождается от примесей жидкой фракции на всем своем пути, выходит из конденсатора через патрубок отвода неконденсируемого газа 19 и поступает на дальнейшую обработку.Non-condensable gas (NG) passes through the condensate pipes 8 of all sections 1, is freed from impurities of the liquid fraction along its entire path, exits the condenser through the branch pipe of the non-condensable gas 19 and goes to further processing.

Предлагаемый поверхностный конденсатор позволяетThe proposed surface capacitor allows

- расширить функциональные возможности и повысить надежность и степень извлечения неконденсируемого газа как из исходной парогазовой смеси, так и из образующейся при конденсации жидкой фракции, так как в трубном пространстве конденсатора создана многозаходность с изменением направления движения парогазового потока, обеспечивающего более полную конденсацию всех конденсируемых компонентов парогазовой смеси и освобождение некондиционного газа от паров и их жидкой фракции;- to expand the functionality and increase the reliability and the degree of extraction of non-condensable gas both from the initial vapor-gas mixture and from the liquid fraction formed during condensation, since in the tube space of the condenser a multi-path is created with a change in the direction of movement of the vapor-gas flow, which provides more complete condensation of all condensed components of the vapor-gas mixtures and release of substandard gas from vapors and their liquid fraction;

- получить любую величину площади поверхности теплообмена путем увеличения или уменьшения числа секций, легко собираемых в требуемый поверхностный конденсатор требуемой площади поверхности теплообмена.- to obtain any value of the heat exchange surface area by increasing or decreasing the number of sections easily assembled into the required surface capacitor of the required heat exchange surface area.

Claims (2)

1. Поверхностный конденсатор воздушного охлаждения, характеризующийся тем, что содержит, по меньшей мере, две соединенные между собой секции, каждая из которых содержит корпус, боковые стенки, верхнюю и нижнюю трубные решетки, жестко связанные между собой параллельно расположенными конденсатными трубами и боковыми стенками, верхнюю камеру с крышкой и отверстиями сообщения секций для входа и выхода парогазовой смеси, разделенную вертикальной перегородкой на входную и выходную полости, и днище с патрубком выхода конденсата, и снабжен патрубком с диффузором для подачи воздуха, при этом входная полость секции, первой по ходу движения парогазовой смеси, снабжена патрубком подачи парогазовой смеси, выходная полость секции, последней по ходу движения парогазовой смеси, снабжена патрубком отвода неконденсируемого газа, а патрубки выхода конденсата днищ секций объединены коллектором для сбора конденсата с патрубком отвода конденсата.1. A surface air-cooled condenser, characterized in that it contains at least two interconnected sections, each of which contains a housing, side walls, upper and lower tube sheets, rigidly interconnected in parallel with condensate pipes and side walls, the upper chamber with a lid and openings of the communication sections for the input and output of the gas mixture, separated by a vertical partition into the inlet and outlet cavities, and a bottom with a condensate outlet pipe, and is equipped with a compartment with a diffuser for supplying air, while the inlet cavity of the section, the first along the steam-gas mixture, is equipped with a nozzle for supplying the vapor-gas mixture, the outlet cavity of the section, the last along the steam-gas mixture, is equipped with a non-condensable gas outlet pipe, and the condensate outlet pipes of the bottoms of the sections are combined a condensate collector with a condensate drain pipe. 2. Поверхностный конденсатор воздушного охлаждения по п.1, отличающийся тем, что содержит три секции. 2. The surface air-cooled condenser according to claim 1, characterized in that it comprises three sections.
RU2011154462/06A 2011-12-30 2011-12-30 Surface air cooling condenser RU2485427C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011154462/06A RU2485427C1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Surface air cooling condenser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011154462/06A RU2485427C1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Surface air cooling condenser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2485427C1 true RU2485427C1 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011154462/06A RU2485427C1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Surface air cooling condenser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485427C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184379U1 (en) * 2018-04-16 2018-10-24 Олег Ошеревич Мильман AIR COOLED CONDENSER
RU190278U1 (en) * 2019-03-08 2019-06-25 Ооо "Термокон" AIR-COOLED CONDENSER WITH A CONDENSATE SUPERHEATER

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU408129A1 (en) * 1971-11-17 1973-12-10 SUN RETAIL
SU720279A1 (en) * 1978-08-07 1980-03-05 Институт ядерной энергетики АН Белорусской ССР Surface condenser
RU2047073C1 (en) * 1991-10-04 1995-10-27 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов Air surface condenser
US6332494B1 (en) * 1997-10-16 2001-12-25 Energiagazdalkodasi Reszvenytarsasag Air-cooled condenser
RU2317500C2 (en) * 2003-04-24 2008-02-20 Еги- Контрактинг Инджиниринг Ко. Лтд. Combined capacitor with air cooling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU408129A1 (en) * 1971-11-17 1973-12-10 SUN RETAIL
SU720279A1 (en) * 1978-08-07 1980-03-05 Институт ядерной энергетики АН Белорусской ССР Surface condenser
RU2047073C1 (en) * 1991-10-04 1995-10-27 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов Air surface condenser
US6332494B1 (en) * 1997-10-16 2001-12-25 Energiagazdalkodasi Reszvenytarsasag Air-cooled condenser
RU2317500C2 (en) * 2003-04-24 2008-02-20 Еги- Контрактинг Инджиниринг Ко. Лтд. Combined capacitor with air cooling

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184379U1 (en) * 2018-04-16 2018-10-24 Олег Ошеревич Мильман AIR COOLED CONDENSER
RU184379U9 (en) * 2018-04-16 2018-11-30 Олег Ошеревич Мильман AIR COOLED CONDENSER
RU190278U1 (en) * 2019-03-08 2019-06-25 Ооо "Термокон" AIR-COOLED CONDENSER WITH A CONDENSATE SUPERHEATER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4624747A (en) Process for the distillation of fresh water from sea water
RU2562649C2 (en) Device for stepwise membrane distillation
US3422887A (en) Condenser for distillation column
US20080196871A1 (en) Condenser-Type Welded-Plate Heat Exchanger
US5139620A (en) Dimple plate horizontal evaporator effects and method of use
RU2485427C1 (en) Surface air cooling condenser
RU2443953C2 (en) Partial condenser
US2662850A (en) Condensing system for distillation column
CN103153419A (en) Falling film evaporator
RU2666381C2 (en) Vertical straight-tube countercurrent condenser
US9664442B2 (en) Condenser-reboiler system and method with perforated vent tubes
US3489650A (en) Modular unit assembly for multi-stage flash distillation
US20120261248A1 (en) Multi-stage flash evaporator
WO2020045662A1 (en) Heat exchanger
RU2623351C1 (en) Condenser-evaporator
RU2525999C1 (en) Device for turbine waste steam capillary condensation
RU2236889C1 (en) Entrainment separator
CN206063972U (en) The built-in horizontal moisture trap of heat exchanger
RU2303475C1 (en) Multi-stage evaporator
US4156403A (en) Steam superheater-separator with bleeding of saturated dry steam
CN205435697U (en) Reation kettle condensing reflux device
JP4618432B2 (en) Multistage flash evaporative water freshener
RU208191U1 (en) Flash Evaporator
CN220999307U (en) Three-stage vapor-liquid separation module of low-temperature heat pump evaporator
CN219368442U (en) Vertical condenser of sludge drying system

Legal Events

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

Effective date: 20161231