SU985689A2 - Вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник - Google Patents

Description

(54) ВИХРЕВОЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относитс  к теплообменной аппаратуре, используемой в нефтехимической и химической промышленност х при охлаждении и очистке выбросных газов.

Известен вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник, содержащий корпус с верхней, промежуточной и нижней трубными решетками, в которых укреплены трубы, имеющие винтовые энергоразделители. Трубы по холодным и гор чим концам снабжены каплеотбойниками, выполненными в виде концентрично расположенных ста канов , имеющих наклонные прорези с внутренней отбортовкой 1.

Существенным недостатком указанного теплообменника  вл етс  то, что при колебании режима работы и изменении паров конденсирующихс  примесей снижаетс  эффективность работы аппарата по глубине охлаждени  и конденсации.

Известен также вихревой кожухотрубчатый теплообменник, содержащий укрепленный в решетках трубный пучок и вихревые энергоразделители потока охлаждаемого газа, установленные на входе в трубы Г2 3.

Недостаток данного теплообменника заключаетс  в том, что часть газа, имеющего повышенные давление, температуру и концентрацию паров по кромке диафрагмы энергоразделител , перетекает в холодный поток.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату по основному авт.. .

10 св. № 407178  вл етс  вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник с трубами, зацепленными в трубных решетках и имеющими вихревые энергоразделители, часть из которых

15 по концам снабжена каплеотбойниками, выполненными в виде концен трично размещенных стаканов, имеющих прорези с внутренней отбортовкой, а друга  часть труб заглушена с холодно20 го конца и выполнена с кольцевыми прорез ми, размещенными над уровнем верхней трубной решетки дл  отсоса жидкой фазы под действием разрежени  С3.

25

Недостаток известного теплообменника заключаетс  в том, что при отклонении от оптимального режима, определ емом по соотношению холод30 ного потока к общему расходу, в

нем имеет место снижение температурного КПД.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса конденсации.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном вихревом вертикальном кожухотрубчатом теплообменнике с трубами,закрепленными в трубных решетках и имеющими вихревые энергоразделители, часть из которых по концам снабжена каплеотбойниками, выполненными в виде концентрично размещенных стаканов, имеющих прорези с внутренней отбортовкой, а друга  часть труб заглушена с холодного конца и выполнена с кольцевыми прорез ми, размещенными над уровнем верхней трубной решетки дл  отсоса жидкой фазы под действием разрежени , каждый вихревой энергоразделитель Снабжен центрально расположенной вставкой с патрубками, образующими обратный циркул ционный контур .

На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник; на фиг.2 - вихревой энергоразделитель.

Теплообменник содержит кожух 1, трубы 2, закрепленные в трубных решетках 3 и 4, промежуточную трубную решетку 5 и вихревые энергоразделители 6.

Одна часть труб 2 по концам снабжена каплеотбойниками 7, выполненными в виде концентрично расположенных стаканов 8, имеющих прорези 9 с внутренней отбортовкой, а друга  часть труб 2 заглушена с холодного конца и снабжена трубами 10 дл  отвода конденсата с кольцевыми прорез ми 11, расположенными над решеткой 5. Кожух снабжен патрубком 12 дл  подачи парогазовой смеси, патрубком 13 дл  отвода газа, патрубком 14 дл  отвода очищенного газа, патрубком 15 дл  отвода конденсата, патрубком 16 дл  подвода хладагента и патрубком 17 дл  его отвода.

Кожухотрубчатый теплообменник также содержит камеру 18 холодного потока , приемную камеру 19, камеру 20 гор чего потока и трубки 21 дл  отвода холодного потока, а энергоразделитель б снабжен вставкой 22 с патрубками 23, образующими обратный циркул ционный контур.

Теплообменник работает следующим образом.

Парогазова  или газожидкостна  смесь поступает через патрубок 12 и по каналам энергоразделителей 6 попадает в виде закрученной расшир ющейс  струи в трубы 2, охлаждаемые хладагентом, поступающим через патрубок 16 и отводимым через патрубок 17.

В трубах 2 реализуетс  эффект температурного разделени , за счет которого происходит процесс охлаждени  части осевого холодного потока и конденсации с последующей сепарацией из него примесей в гор чий охлажда емый поток. Гор чий поток подверга-.. етс  разделению в каплеотбойниках 7, при этом жидка  фаза (конденсат) отводитс  через патрубок 15, а очишен0 ный газ - через патрубок 14. Холодный поток через отверстие диафрагмы энергоразделител  6 отводитс  по трубкам 10 в камеру 18 холодного потока, где жидка  фаза, вьвделенна  из потока с

5 промежуточной трубной решетки 5 через трубки 10, отсасываетс  в камеру 20 гор чего потока через энергоразделитель 6. Жидка  фаза с решетки 3 также удал етс  через энергоразделители

0 6 за счет расположени их на уровне решетки.

Дл  повышени  эффективности работы теплообменника во всем диапазоне изменени  относительной доли холодного потока в энергоразделител х 6 установлены вставки 22 (фиг.2), которые позвол ют часть периферийного холодного потока, имеющего более высокие температуру, давление и концентрацию примесей, инжектировать

из кольцевого зазора энергоразделител  в зону пониженного давлени , возникающего в вихревых трубах, через патрубки 23.

5 . Температурна  эффективность предлагаемого теплообменника возрастает на 10-12% при малых расходах холодного потока и при неоптимальных режимах работы.

g Установка вставки в энергоразделителе позвол ет обеспечить интенсификацию процесса конденсации при неоптимальных режимах и существенно повысить степень очистки холодного потока от конденсирующихс  примесей.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 465539, кл. F 28 D 7/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 469874, кл. F 28 D 7/00,1973.

3.Авторское свидетельство СССР 407178, Кл. F 28 D 7/00, 1971.