UA123173C2

UA123173C2 - GAS REFRIGERATOR WITH HORIZONTAL PIPES

Info

Publication number: UA123173C2
Application number: UAA201900342A
Authority: UA
Inventors: Віктор Іванович Рудика; Сергій Олександрович Кравченко; Михайло Олексійович Соловйов; Віссаріон Михайлович Лі; Людмила Олексіївна Казак; Іван Іванович Присняк; Тамара Олександрівна Шевченко
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2021-02-24

Abstract

Винахід може знайти застосування для охолодження коксового газу в коксохімічній промисловості. Газовий холодильник з горизонтальними трубами містить корпус прямокутного перерізу з трубними решітками, до яких кріпляться пучки горизонтальних теплообмінних труб, розташований зверху штуцер підведення газу, а знизу штуцер його виведення, розташований знизу штуцер підведення охолоджуючої води, а зверху штуцер її виведення, зрошувальний пристрій зі штуцером підведення у верхню частину холодильника водосмоляної суміші, причому холодильник складається з декількох секцій. У верхній частині верхньої секції встановлено зрошувальний пристрій з чотирма форсунками, а між верхньою і середньою, середньою і нижньою секціями для відводу частини конденсату з нафталіном передбачені глухі тарілки, під якими розташовані зрошувальні тарілки, де порядно уздовж і поперек в їх полотно врізані прямокутні короби, що мають по всьому периметру трапецеїдальні вирізи по верхній стороні стінок і трикутні зубчики по нижньому боці стінок і обладнані трубчастими розподільниками для подачі водосмоляної суміші в міжкоробчастий простір тарілок. Така конструкція дозволяє істотно підвищити ефективність роботи.The invention can find application for cooling coke oven gas in the coke industry. The gas refrigerator with horizontal pipes contains the case of rectangular section with pipe lattices to which bunches of horizontal heat exchange pipes fasten, the union of gas supply is located from above, and the union of its output is located from below, the union of cooling water supply is located from below, supply to the upper part of the refrigerator water-resin mixture, and the refrigerator consists of several sections. In the upper part of the upper section there is an irrigation device with four nozzles, and between the upper and middle, middle and lower sections for draining part of the condensate with naphthalene there are blind plates, under which are irrigation plates, where rectangular having around the perimeter trapezoidal cutouts on the upper side of the walls and triangular teeth on the underside of the walls and equipped with tubular distributors for feeding the water-resin mixture into the interbox space of the plates. This design can significantly increase efficiency.

Description

Винахід належить до газових холодильників з горизонтальними трубами і може знайти застосування для охолодження коксового газу в коксохімічній промисловості.The invention belongs to gas coolers with horizontal pipes and can be used for cooling coke gas in the coke industry.

Відомо газовий холодильник з горизонтальними трубами, що включає корпус прямокутного перерізу з трубними решітками, до яких кріпляться пучки горизонтальних теплообмінних труб, що складається з чотирьох секцій, розташований зверху штуцер підведення газу, а знизу штуцер його виведення, розташований внизу штуцер підведення охолоджуючої води, а вгорі штуцери її виведення (див., наприклад, Справочник коксохимика, т.3, Харьков, 2009 г., стор. 34-A gas refrigerator with horizontal pipes is known, which includes a case of rectangular cross-section with pipe grids to which bundles of horizontal heat exchange pipes are attached, consisting of four sections, a gas inlet fitting is located at the top, and a gas outlet fitting is located at the bottom, a cooling water inlet fitting is located at the bottom, and at the top are the fittings for its discharge (see, for example, Handbook of coke chemist, vol. 3, Kharkiv, 2009, p. 34-

З5).C5).

Недоліком відомого пристрою є зниження ефективності охолодження, викликаного відкладеннями на зовнішній поверхні теплообмінних труб смоли, фусів і нафталіну, що призводить до зниження здатності труб до теплопередавання, підвищення гідравлічного опору холодильника і до необхідності видалення відкладення за допомогою пропарювання міжтрубного простору при планових зупинках, забивання штуцера і трубопроводу виведення конденсату газу знизу холодильника, в результаті чого зменшується час між плановими зупинками.The disadvantage of the known device is a decrease in the cooling efficiency caused by deposits on the outer surface of the heat exchange pipes of resin, fus and naphthalene, which leads to a decrease in the ability of the pipes to transfer heat, an increase in the hydraulic resistance of the refrigerator and the need to remove the deposit by steaming the inter-pipe space during planned stops, clogging the fitting and the gas condensate discharge pipeline from the bottom of the refrigerator, as a result of which the time between planned stops is reduced.

Відомо також газовий холодильник з горизонтальними трубами, що включає корпус прямокутного перерізу з трубними решітками, до яких кріпляться пучки горизонтальних теплообмінних труб, що складається з чотирьох секцій, розташований зверху штуцер підведення газу, а знизу штуцер його виведення, розташовані внизу штуцери підведення охолоджуючої води, а вгорі штуцер її виведення, зрошувальний пристрій з форсункою і штуцером подачі в верхню частину холодильника водосмоляної суміші, (див., наприклад, И.Е.A gas refrigerator with horizontal pipes is also known, which includes a case of rectangular cross-section with pipe grids to which bundles of horizontal heat exchange pipes are attached, consisting of four sections, a gas inlet fitting is located at the top, and a gas outlet fitting is located at the bottom, cooling water inlet fittings are located at the bottom, and at the top is the fitting for its discharge, an irrigation device with a nozzle and a fitting for supplying the water-tar mixture to the upper part of the refrigerator (see, for example, I.E.

Коробчанский, М.Д.Кузнецов. Расчет аппаратури для улавливания химических продуктов коксования. М. Металлургия. 1972, стор. 23).Korobchanskyi, M.D. Kuznetsov. Calculation of equipment for catching chemical products of coking. M. Metallurgy. 1972, p. 23).

За технічною суттю та ефектом, що досягається, відомий пристрій є найбільш близьким до того, що заявляється.In terms of technical essence and the effect achieved, the known device is the closest to what is claimed.

Завдяки введенню у верхню частину холодильника через форсунку водосмоляної суміші (конденсату газу, що містить тонкодисперсну смолу), частина відкладень змивається з зовнішньої поверхні теплообмінних труб, проте не так ефективно, як необхідно; спостерігається зменшення теплопередавання поверхні труб, виникають "мертві зони" зрошення поDue to the introduction into the upper part of the refrigerator through the nozzle of a water-tar mixture (gas condensate containing finely dispersed resin), part of the deposits are washed off the outer surface of the heat exchange pipes, but not as efficiently as necessary; there is a decrease in the heat transfer of the surface of the pipes, "dead zones" of irrigation appear

Зо поперечному перерізу корпусу холодильника, крім того, нафталін, що змивається, який виводиться з нижньої секції холодильника з конденсатом, кристалізується і періодично забиває трубопровід відведення конденсату з нижньої секції, що скорочує міжплановий час зупинок холодильника.From the cross-section of the refrigerator case, in addition, the washed naphthalene, which is removed from the lower section of the refrigerator with condensate, crystallizes and periodically clogs the pipeline of condensate removal from the lower section, which reduces the interscheduled downtime of the refrigerator.

В основу винаходу поставлено задачу створити газовий холодильник з горизонтальними трубами, що дозволяє істотно підвищити ефективність роботи.The basis of the invention is the task of creating a gas refrigerator with horizontal pipes, which allows to significantly increase the efficiency of work.

Поставлена задача вирішується в газовому холодильнику з горизонтальними трубами, що включає корпус прямокутного перерізу з трубними решітками, до яких кріпляться пучки горизонтальних теплообмінних труб, розташований зверху штуцер підведення газу, а знизу штуцер його виведення, розташований знизу штуцер підведення охолоджуючої води, а зверху штуцер її виведення, зрошувальний пристрій зі штуцером підведення у верхню частину холодильника водосмоляної суміші, причому холодильник складається з декількох секцій; відповідно до винаходу, у верхній частині верхньої секції встановлено зрошувальний пристрій, що має чотири форсунки, а між верхньою і середньою, середньою і нижньою секціями для відводу частини конденсату з нафталіном передбачені глухі тарілки, під якими розташовані зрошувальні тарілки, де порядно уздовж і поперек в їх полотно врізані прямокутні короби, що мають по всьому периметру трапецеїдальні вирізи по верхній стороні стінок і трикутні зубчики по нижньому боку стінок і обладнані трубчастими розподільниками для подачі водосмоляної суміші в міжкоробчастий простір тарілок.The task is solved in a gas refrigerator with horizontal pipes, which includes a case of rectangular cross-section with pipe grids to which bundles of horizontal heat exchange pipes are attached, a gas inlet fitting is located on top, and a gas outlet fitting is located on the bottom, a cooling water inlet fitting is located on the bottom, and a water outlet fitting is located on top output, an irrigation device with a fitting for supplying the water-tar mixture to the upper part of the refrigerator, and the refrigerator consists of several sections; according to the invention, an irrigation device is installed in the upper part of the upper section, which has four nozzles, and between the upper and middle, middle and lower sections, for draining part of the condensate with naphthalene, blind plates are provided, under which there are irrigation plates, where properly along and across in rectangular boxes are cut into their canvas, having trapezoidal cutouts along the entire perimeter on the upper side of the walls and triangular teeth on the lower side of the walls and equipped with tubular distributors for feeding the water-tar mixture into the inter-box space of the plates.

Відмінними ознаками пристрою, що заявляється, є: у верхній частині верхньої секції встановлено зрошувальний пристрій з чотирма форсунками, між верхньою і середньою, середньою і нижньою секціями для відводу частини конденсату з нафталіном передбачені глухі тарілки, під якими розташовані зрошувальні тарілки; порядно уздовж і поперек в їх полотно врізані прямокутні короби, що мають по всьому периметру трапецеїдальні вирізи по верхній стороні стінок і трикутні зубчики по нижньому боку стінок і обладнані трубчастими розподільниками для подачі водосмоляної суміші в міжкоробчастий простір тарілок.Distinctive features of the claimed device are: in the upper part of the upper section, an irrigation device with four nozzles is installed, between the upper and middle, middle and lower sections, blind plates are provided for draining part of the condensate with naphthalene, under which the irrigation plates are located; rectangular boxes are neatly cut into their fabric along and across, having trapezoidal cutouts along the entire perimeter on the upper side of the walls and triangular teeth on the lower side of the walls and equipped with tubular distributors for feeding the water-tar mixture into the inter-box space of the plates.

Виходячи з описаного рівня техніки випливає, що зазначені відмінності є новими.Based on the described state of the art, it follows that the specified differences are new.

На кресленні на фіг. 1 представлена загальна схема пристрою, що заявляється, на фіг. 2 - бо схема зрошувального пристрою, на фіг. З - тарілка глуха, на фіг. 4 - тарілка зрошувальна.In the drawing in fig. 1 shows a general diagram of the device claimed in fig. 2 - because the scheme of the irrigation device, in fig. C is a deaf plate, in fig. 4 - irrigation plate.

Газовий холодильник з горизонтальними трубами включає корпус 1 прямокутного перерізу, що складається з верхньої 2, середньої З і нижньої 4 секцій, усередині якого розташовані трубні решітки 5, до яких кріпляться пучки горизонтальних теплообмінних труб 6, є штуцер підведення газу 7, штуцер його виведення 8, штуцер підведення охолоджуючої води 9, штуцер виведення охолоджуючої води 10, штуцери підведення водосмоляної суміші 11, зрошувальний пристрій 12, форсунки 13, глухі тарілки 14, штуцери відведення конденсату газу 15, зрошувальні тарілки 16 з трубчастими розподільниками 17 і коробами 18, які мають на стінках зверху трапецеїдальні прорізи 19, а по низу зубчики 20.A gas refrigerator with horizontal pipes includes a body 1 of rectangular cross-section, consisting of upper 2, middle Z and lower 4 sections, inside which there are pipe grids 5, to which bundles of horizontal heat exchange pipes 6 are attached, there is a gas inlet fitting 7, a gas outlet fitting 8 , cooling water inlet fitting 9, cooling water outlet fitting 10, water-tar mixture inlet fittings 11, irrigation device 12, nozzles 13, blind plates 14, gas condensate discharge fittings 15, irrigation plates 16 with tubular distributors 17 and boxes 18, which have on the walls have trapezoidal slots 19 on top, and teeth 20 on the bottom.

Газовий холодильник з горизонтальними трубами працює наступним чином.A gas refrigerator with horizontal pipes works as follows.

У газовий холодильник у верхню секцію 2 через штуцер 7 підведення газу подають гарячий коксовий газ, який при русі зверху вниз через поверхню теплопередавання труб охолоджується такою, що рухається йому назустріч в перехресному напрямку по теплообмінних трубах 6, водою, яка подається в труби через штуцери 9. Пройшовши всі три секції, охолоджений газ через штуцер 8 виводиться з апарата, а через штуцер 10 виводиться нагріта вода. У процесі охолодження відбувається конденсація значної частини води, виділення з газу смоли, значної кількості нафталіну, а також розчинення в конденсаті, що утворився, деякої кількості аміаку, сірководню і вуглекислоти. Для змиву відкладень смоли, фусів і нафталіну з зовнішньої поверхні теплообмінних труб, у верхній частині секції 2, встановлено зрошувальний пристрій 12 з чотирма форсунками 13, по яких розбризкують ту, що подається через штуцер 11, водосмоляну суміш. Також водосмоляна суміш подається на зрошувальні тарілки 15, на які вона подається через штуцери 11 і трубчасті розподільники 17 в межкоробчастий простір, наповнює його, і, переливаючись через верхні прорізи 19 і стікаючи вниз, капає з зубчиків 20 в нижній частині стінок, зрошує теплообмінні труби 6, що дозволяє збільшити площу зрошення майже до 100 95 і, як наслідок, більш ефективно змивати відкладення на теплообмінних трубах б, що, в свою чергу, дозволяє зберегти здатність труб до теплопередавання, запобігти значному збільшенню гідравлічного опору холодильника, збільшити міжремонтний час роботи апарата, зменшити обсяг стічних вод в результаті зменшення кількості пропарок апарата. З глухих тарілок 14 через штуцери 15 відводиться частина конденсату газу і нафталіну, завдяки чому зменшується ймовірність забивання штуцера і трубопроводу відведення конденсату газу в нижній секції холодильника, що також дозволяє збільшити міжремонтний час роботи апарата, збирається конденсат газу і виводиться з апарата.Hot coke gas is supplied to the gas cooler in the upper section 2 through the gas supply fitting 7, which, when moving from top to bottom through the heat transfer surface of the pipes, is cooled by the water that is supplied to the pipes through the fittings 9, moving towards it in a crosswise direction along the heat exchange pipes 6 After passing through all three sections, the cooled gas is discharged from the device through the fitting 8, and the heated water is discharged through the fitting 10. During the cooling process, condensation of a large part of the water occurs, the release of resin from the gas, a significant amount of naphthalene, as well as the dissolution of a certain amount of ammonia, hydrogen sulfide, and carbon dioxide in the resulting condensate. In order to wash off deposits of tar, fumes and naphthalene from the outer surface of the heat exchange pipes, in the upper part of section 2, an irrigation device 12 with four nozzles 13 is installed, through which the water-tar mixture supplied through the fitting 11 is sprayed. Also, the water-tar mixture is fed to the irrigation plates 15, on which it is fed through the fittings 11 and tubular distributors 17 into the inter-box space, fills it, and, overflowing through the upper slots 19 and flowing down, drips from the teeth 20 in the lower part of the walls, irrigates the heat exchange pipes 6, which allows you to increase the irrigation area to almost 100 95 and, as a result, to more effectively wash away deposits on the heat exchange pipes b, which, in turn, allows you to preserve the heat transfer ability of the pipes, prevent a significant increase in the hydraulic resistance of the refrigerator, and increase the time between repairs of the device , to reduce the volume of waste water as a result of reducing the amount of vapors of the device. Part of the gas condensate and naphthalene is removed from the blind plates 14 through the fittings 15, due to which the probability of clogging of the fitting and the gas condensate drainage pipeline in the lower section of the refrigerator is reduced, which also allows to increase the time between repairs of the device, the gas condensate is collected and removed from the device.

Техніко-економічні переваги пристрою, що заявляється, в порівнянні з прототипом, полягають у значному підвищенні ефективності роботи пристрою.Technical and economic advantages of the claimed device, in comparison with the prototype, consist in a significant increase in the efficiency of the device.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION A gas refrigerator with horizontal pipes, containing a body of rectangular section with pipe grids to which bundles of horizontal heat exchange pipes are attached, a gas inlet fitting is located on top, and a gas outlet fitting is located below, a cooling water inlet fitting is located on the bottom, and a cooling water outlet fitting is located on top. an irrigation device with a supply connection in the upper part of the cooler of the water-tar mixture, and the cooler consists of several sections, characterized in that the irrigation device is installed in the upper part of the upper section and has four nozzles, while between the upper and middle, middle and lower sections for drainage part of the condensate with naphthalene, blind plates are provided, under which there are irrigation plates, where rectangular boxes are neatly cut into their canvas along and across, having trapezoidal cutouts along the entire perimeter on the upper side of the walls and triangular teeth on the lower side of the walls and equipped with pipes those distributors for feeding the water-tar mixture into the inter-box space of the plates.

5553 de Zrshookhfroyuh z: Shk shk and only shu ek sche sche ! BOM shi she I i 3 ak poko OO zh OO OB Ho zh shi Yu y Z-- i y V en IV sec -x 3 zhk Rosnchchkkkwotsi E - ny YN: EK nn kri ru dnshishi 15 ; I Che fev ayesh OO eh ni yi KOKON BO 7 U Y 55 yon. Shchy MUK X cm xx v i on ooo o I o EN Y. ooo MOU Or OV U KO U i- IN z: KT en KI i I: ! This is another one of | From. oo WITH YAKU x. va --y x | in OT m U m pe I i. about us URE OKKO o Less NOT zh i y, -8 V : 7 fressuu rossii shchyny shi: She KY More Mk De she she shcha SHE I v i-y y r Shi SHE SHY: SCHI mina IZ zo hi vvyayu ee p S

Fig. 1 K!

4th - with se YAN propo orto orvevltievi fai i" Y rerrevevt, sh she y I m ! KD m ! g ! ik it s chy y her M y sch | y N p g y Sh y y N y t pn Pont t SHI ! Her Hey and Nya sh- V ! and ! v-v i and sho Yi is her Her ey and Fi v-8 Z y rr g shi what Resssennttuososssoosstog i "And ! и И N NI zhna p v p schi schi pp pact pe KPI i ooo padku t Ts What s o V NN g NI smi viy pen nn inn nan M nernkh t t i em vr ti poti t SHAH TI Or i v: Y o oelia seeyunnkkiyuh sofit and her min zone ooo drank more o ; Yron KNT s; shk i OK POD OOON V i PE vysh: ko

Fig. With i d-d uk re 3 in Slseh, ss EE TIRES ) SHESHNNN, Shchi ; WHAT AND NOT! g "and ! SHY niy s v t IN NINA, V, yiv PTNZ PIV ! HER " g SCHE NO! riv I | ; OO AS ! 1 peren nny shi nshsh and ZY ENII scheNN, 7»

1.0 K Z 7 bu ! 18 E-E I, enter Nevis and. orvuev viy sovivm in zhЖ-Ж 18. split children she nin Their, ep pstetttittktnnnnnyvvaa yati: rya ptettttttta yana rkikknkyi ka 3

Fig. 4,000 Computer keyboardA. Krulevskiyd (00000000 SE "Ukrainian Institute of Intellectual Property", Glazunova Street, 1, Kyiv - 42, 01601 b