SU729432A1 - Кожухотрубный теплообменник - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к кожутсотруб- ным теппообменникаМ  преимущественно дл  высокотемпературного нагрева жидкостейв имеющих ограниченную термическую стойкостьг например, масл ных тенлоносителей  водоаммиачного раствора и др„ и может использоватьс  в химической , нефт ной нефтехимической и дру гих отрасл х промышленности. Известен газовьгй комсухотрубный гене ратор дл  абсорбционной бро дистО Литиевой холодильной установки, который представл ет собой цилиндрический кожу- хотрубный теплообменник затопленного типа, ссжто щий из корпуса с размещенными в нем теппообменными трубами, закрепленными в верхней и нижней трубньи рэигетках. Топливный газ сжигаетс  в газогорелочном устройстве, и продукты сгорани  по жаротрубному пространству направл ютс  в распределительную камеру Далее дымовые газыр равномерно распредел  сь по пучку горизонтальных дымогаршзгх труб меньшего диаметра, проход т в противопа ожном направлении и, попада  в сборн по камеру , через штуцер отсод тс  в атмосфе- РУ 1. Недостатком известной конструкции  вл етс  ТО; что значитеттька  разница температур дь мовых газов на входе и вьрсоде из дымогарных труб приводит к неравномерности температурного напора по длине аппарата, что, в свою очередь, монсет привести к разложению нагреваемой среды: кроме того низкий коэ(|)фи-диент теплоотдачи со стороны газового потока, т.е. низкий КПД существенным образом вли ет на габариты и пес аппарата , Наиболее близким техническим роте- нием к изсйратению  вл етс  кожухотрубный теплообменник, преимуществен но генератор абсорбционной хоподильноГ маиганы, содержащий вертикально располо сенный трубный пучок, закрепленный в верхней и нижней трубньрс решетках и дополнительный трубный .

расположенный в межтрубном пространстве и закрепленный нижним концом в трубной доске 2j.

Однако известный кожухотрубный теплообменник характеризуетс  неравномерностью распределени  температурного пол  по длине труб и небольшой интенсивностью теплообмена.

Цель изобретени  - выравнивание температурного пол  по длине труб и интенсификапи  теплообмена.

Это достигаетс  тем, что трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решетке и Ё местах креплени  к трубной доске заключены в цилиндрические стаканы, установленные с осевым зазором относительно нижней решетки.

На фиг. 1 изображен кожухотрубный теплообменник, фронтальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Кожухотрубный теплообменник имеет корпус 1, верхнее днище 2 и газораспре делительную камеру 3.

Внутри корпуса размещен, вертикально расположенный трубный пучок 4, закрепленный в верхней и нижней трубных решетках 5 и 6. Корпус 1 и газораспределительна  камера 3 разделены дополнительной трубной доской Т, .в которой жестко закреплен дополнительный трубный пучок 8, равномерно расположенный в межтрубном пространстве с осевым зазором по отношению к верхней трубной решетке. Дл  предотвращени  перегрева слабого раствора -,в местах креплени  трубного пучка 8 предусмотрены защитные цилиндрические стаканы 9, установленные с осевым зазором относительно нижней решетки 6.

Теплообменные трубы пучка 4 расположены так, что образуют вершины правильных шестиугольников, в центре которых размещен трубный пучок 8.

В верхнем днище смонтированы штуцер 10 дл  подвода крепкого водоамми- ачного раствора на выпаривание и отвода газообразного аммиака и паров воды на ректификацию, и распределительные ксшпачки 11, служащие дл  равномерного распределени  водоаммиачного расрвора по теплообменным трубам пучка 4

Дл  подвода гор че1о газа в газораспределительной камере предусмотрен штцер 12, а дл  отвода слабого раствора и газа в нижней части корпуса раомеше ны штуцеры 13, 14 соответственно.

В корпусе теплообменника дл  создани  поперечного обтекани  газами тепловоспринимающей поверхности теплообменных труб установлены поперечные перегородки 15.

Теплообменник работает следующим образом.

Крепкий водоаммиачный раствор через штуцер 10 подаетс  в верхнее днище 2, где с ПОМОЩ11Ю распределительных, колпачков 11, направл етс  в теплообменные трубы пучка 4. Гор чие продукты сгорани  в виде газа через штуцер 12 противотоком поступают в распредели5 тельную камеру 3, откуда распредел ютс  по дополнительному трубному пучку 8,расположенному в межтрубном пространстве и  вл ющемус  своеобразным излучателем тепловой энергии. 0В процессе выпаривани  крепкого

водоаммиачного раствора газообразный аммиак и пары воды поднимаютс  вверх, и через распределительные колпачки 11 направл ютс  в верхнее днище 2, а слаг5 бый раствор стекает вниз корпуса 1,

и через штуцер 13 вьшодитс  из теплообменника . .

Гор чий газ, покинув трубный пучок 8, осуществл ет конвективный обогрев 0 теплообменньрс труб пучка 4, поперечно омыва  их благодар  перегородкам 15, и через штуцер 14 вьшодитс  из теплообменника

5Выравнивание температурного напора по длине теплообменных труб происходит следующим образом: теплообмен- ные трубы получают тепло как непосредственно от дымовых газов, омываю0 щих их, так и от трубного пучка, однако, в нижней части теплообменника дол  теплового потока, получаема  теплообменными трубами от остьшших дымовых газов ми1тмальна , тогда как дол  теп5 па, получаема  от трубчатьпс излучателей максимальна .

В верхней части теплообменных труб наоборот- дол  теплового потока от ды- . мовых газов максимальна , тогда как 50 дол  теплового потока от дополнительного трубного пучка - минимальна .

Такое техническое решение  вл етс  оптимальным, поскольку все теплообменные трубы,  вл ющиес  тепловосприни- 55 мающими, работают в одинаковом тепловом режиме.

Использование изобретени  позва;1ит увеличить коэффициент теплопередачи 5 между газом и кип щим водоаммиачным раствором на 10-12%, что, пстественно , приведет к умеш шению тегашобмэнной поверхности и веса теплообменника. Кроме того, противоположное направление потоков теплоносител  и газа по трубному и межтрубному пространствам способствует выравниванию температу1 ного режима по высоте теплообменника и даст возможность примен ть газы высоких температур. По сравнению с известными аналогич ными аппаратами использование изобрете ни  позволит сократить затраты на изго товление данных теплообменников примерно на 25-ЗО%. Экономический эффект от внедрени  изобретени  составит 350 тыс.руб. в год и суммарный годовой экономический эффект от его использовани  в народном хоз йстве составит около 6-50 тыс. руб. в год. Форму VI а изобретени  Кожухотрубный теплообменник, преиму щественно генератор абсорбционной холо/;

5

/Z , 326 диль ой машины, содержащий вертикально расположенный трубной пуюк, закрегленный в верхней и нижней трубных решетках и дополнительный трубный пучок, расположенный в межтрубном пространстве и закрегшенный нижним концом в трубной доске, от.л И чающий с   тем, что, с целью выравнивани  температурного пол  по длине труб и интенсификации теплообмена, трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решетке и в местах креплени  к трубной доске заключены в цилиндрические стаканы, установленные с осевым зазором относитэльно нижней регдетки. Источники информации, прин тые во внимгчие при экспертизе 1.Патент США № 3266266, кл. 62-476, опублик. 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 591680, кл. F28D 7/ОО, 1976.

Claims (1)

1. Формула изобретения Кожухотрубный теплообменник, преимущественно генератор абсорбционной холо- ^2:

   3432 6

   Шильной машины, содержащий вертикально расположенный трубной пучок, закрепленный в верхней и нижней трубных решетках и дополнительный трубный пучок, _J расположенный в межтрубном пространстве и закрепленный нижним концом в трубной доске, отличающийся тем, что, с целью выравнивания температурного поля по длине труб и интено сификации теплообмена, трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решетке и в местах крепления к трубной доске заключены в цилиндрические стаканы, установленные с осевым зазором относительно нижней рещетки.