1 Изобретение относитс к химическому и криогенному машиностроению и может быть использовано в криогенны системах, в частности в системах орто-пароконверсии водорода. Известен трубчатый теплообменник содержащий корпус с патрубками вход и выхода потока, трубные решетки, теплообменные трубки и перфорирован ные дистанционирующие перегородки, В данном теплообменнике трубки уплотнены в трубных решетках эластичн уплотн ющим кольцом и кажда трубка предохран етс от сдвига кольцом 1 J Однако в данном теплообменнике при заполнении межтрубного простран ства насадкой образуютс пустоты под дистанционирующими перегородкам что приводит к ухудшению отвода теп ла от теплообменных трубок и снижению эффективности орто-пароконверсии . Наличие даже минимального числа дистанционирующих решеток не позвол ет обеспечить полного заполнени межтрубного пространства насадкой . Известен также трубчатый теплооб менник, содержащий корпус с патрубками входа и вьгхода потока, трубные решетки, теплообменные трубки. Некоторые из трубок на части длины изогнуты по спирали C2j. Однако такое крепление теплообменных трубок довольно сложно в кон структивном выполнении и недостаточ но жестко дл удержани соседних трубок. Кроме того, в зоне контакта трубок образуютс пустоты, т.е. зоны , свободные от насадки, что приводит к ухудшению отвода тепла от трубок, Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс теплообменник, содержащий размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках ,снабженный по периметру кольцевым бандажом, и расположенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, вьшолненные в виде продольно размещенных цилиндров со сквозными продольными каналами Сз, Однако при заполнении сьтучей насадкой межтрубного пространства неизбежно по вление в известном теплообменнике застойных зон, что приводит к трудным услови м его эксплуатации . 22 Це.ь изобретени - повышение эксплуатационной надежности теплообменника и обеспечение равномерного заполнени межтрубногб пространствасыпучей насадкой. Цель достигаетс тем, что в кожу- хотрубном теплообменнике, содержащем размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках, снабженный по периметру кольцевым бандажом, и размещенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, последние выполнены в виде воронок, установленных на трубах в шахматном пор дке со смещением по высоте Не менее двойной высоты воронки. Воронки вьшолнены перфорирован- ными. На фиг. 1 схематически изображен общий вид теплообменника, продольный разрез; на фиг. 2 - узел установки воронкообразных проставок; на фиг.З то же, вид сверху; на фиг. 4 - воронка; на фиг. 5 - то же, вид сверху. Теплообменник содержит кожух 1 с патрубками 2 и 3 входа и вьгхода потока по межтрубному пространству и патрубками 4 и 5 входа и выхода потока по трубному пространству, верхнюю 6 и нижнюю 7 трубные решетки, коллекторы 8 и 9. В трубных решетках 6 и 7 закреплены теплообменные т,рубы 10. Фиксаци труб 10 осуществл етс посредством дистанционирзтощих элементов в виде воронок 1t, установленных на трубах в шахматном пор дка со смещением по высоте. При этом одна воронка 11 фиксирует шесть прилегающих к ней труб 10. Фиксаци крайних труб в пучке осуществлена перфорированным кольцевым бандажом 12, приваренным в средней части кожуха 1, Верхн трубна решетка 6 снабжена патрубкани 13, служащими дл . засыпки сьтучей насадки в межтрубное пространство. Воронки 11 выполнены перфорированными. Теплообменник работает следующим образом. Поток, например водород, через патрубок 4 входит в трубы 10, заполненные катализатором, где идет процесс орто-пароконверсии с выделением тепла. Продукт конверсии отвоитс через п трубок 5. Через патрубок 2 поступает охлаждающий поток, проход щий противотоком по межтрубному пространству, и вьшодитс из теплообменника через выходной патрубок 3. Отвод тепла осуществл етс охлаждающим потоком при теплообмене с трубами и насадкой..1 The invention relates to chemical and cryogenic engineering and can be used in cryogenic systems, in particular in hydrogen ortho-parokonversion systems. A tubular heat exchanger is known, comprising a housing with inlet and outlet flow connections, tube grids, heat exchange tubes and perforated spacer walls. In this heat exchanger tubes are sealed in tube grids by an elastic sealing ring and each tube is prevented from shifting by a 1 J ring, however, in this heat exchanger filling the annular space with a nozzle, voids are formed under the spacer partitions, which leads to a deterioration of heat removal from the heat exchange tubes and a decrease in spine ortho-paroconversion. The presence of even the minimum number of spacer grids does not allow for complete filling of the annular space with the nozzle. A tubular heat exchanger is also known, comprising a housing with inlets and outlets for flow, tube sheets, heat exchange tubes. Some of the tubes on the part of the length of the curved spiral C2j. However, such an attachment of heat exchange tubes is rather difficult in its design and not sufficiently rigid to hold adjacent tubes. In addition, voids are formed in the contact zone of the tubes, i.e. zones free from nozzles, which leads to deterioration of heat removal from the tubes. The technical exchanger closest to the invention is a heat exchanger containing a bundle of heat exchanger tubes housed in a casing fixed in a tube sheet provided with a ring band around the perimeter and located in the annular space spacer elements, made in the form of longitudinally placed cylinders with through longitudinal channels C3, However, when filling with the annular nozzle, the appearance is inevitable in a known heat exchanger of stagnant zones, which leads to difficult operating conditions. 22 The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the heat exchanger and to ensure uniform filling of the shell space with a loose nozzle. The goal is achieved by the fact that in a leather-hot-tube heat exchanger containing a bundle of heat exchanging tubes placed in the casing, fixed in tube sheets provided with a ring band around the perimeter and spacer elements placed in the annular space, the latter are made in the form of funnels mounted on the pipes in a staggered pore Dke with a height offset Not less than double the height of the funnel. The funnels are perforated. FIG. 1 schematically shows a general view of the heat exchanger, a longitudinal section; in fig. 2 - installation unit funnel spacers; on fig.Z the same, top view; in fig. 4 - funnel; in fig. 5 - the same, top view. The heat exchanger contains a casing 1 with nozzles 2 and 3 of the inlet and outlet of the flow through the annular space and the nozzles 4 and 5 of the inlet and outlet of the flow through the tube space, the upper 6 and lower 7 tube grids, collectors 8 and 9. In the tube grids 6 and 7 are fixed heat exchange t, pipes 10. Fixing of pipes 10 is carried out by means of spacer-conducting elements in the form of funnels 1t mounted on pipes in a staggered order with a shift in height. At the same time, one funnel 11 fixes six adjacent pipes 10. The extreme pipes are fixed in the bundle by a perforated ring band 12 welded in the middle of the casing 1. The upper tube sheet 6 is provided with pipe 13 serving for. backfilling of a nozzle into the annular space. The funnels 11 are perforated. The heat exchanger operates as follows. A stream, such as hydrogen, through the pipe 4 enters the pipe 10, filled with a catalyst, where the process of ortho-parokonversion with the release of heat. The conversion product is withdrawn through the tubes 5. The cooling flow through the nozzle 2 passes through the annular flow countercurrently and flows out of the heat exchanger through the outlet nozzle 3. The heat is removed by the cooling flow during heat exchange with the pipes and the nozzle.
Использование перфорированных воронок, установленных в шахматном пор дке и со смещением по высоте.The use of perforated funnels installed in a checkerboard pattern and with a height offset.
1141292411412924
позвол ет увеличить коэффициент теплопередачи , -так как вс поверхность труб находитс в контакте с насадкой в межтрубном пространстве. Та5 КИМ образом, сокращаетс требуема дл процесса теплообменна поверхность , что позвол ет снизить металлоемкость .allows to increase the heat transfer coefficient, since the entire surface of the pipes is in contact with the nozzle in the annular space. In this way, the heat exchanging surface required for the process is reduced in a manner that reduces the metal consumption.
Фиг.11
11eleven
Фи1.2Phi1.2