Способ регулирования температуры рабочей среды в теплообменнике и кожухотрубный теплообменник Советский патент 1983 года по МПК F28F27/02 F28D7/00 

Изобретение относится к теплообменнрй аппаратуре и может быть использова в энергетической промышленности. Известен способ регулирования температуры рабочей срецы в теплообменнике, состоящий в смешении потоков различной температуры, один из которых протекает через теплообменник, а другой - через бай пасную линию с сохранением исходной температуры Г 3 Недостатком известного способа являе1х:я ухудшение точности регулирования температуры при изменении режимных параметров теплоносителей. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ ре гулирования температуры рабочей среды в теплообменнике при ее охлаждении с помощью хладагента, вводимого в теплообменник неравномерно по его объему {2 Недостатком указанного спрсоба является ухудшение точности регулирования температуры при изменении режимных параметров теплоносителей, что приводит снижению надежности работы теплообменника в целом. Известен также кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух, разделенный на секции параллельными перегородками, установленными в межтрубном пространстве и закрепленными на кожухе с одной стороны трубного пучка 3 . Недостатком указанного теплообменника является ограниченная возможность регулированиятемпературы рабочей среаы что при изменении ее режимных парамет ров приводит к снижению надежности работы теплообменника в целом. Цель изобретения - повыиение надежности, Указанная цель достигается тем, что согласно способу регулирования темпераауры рабочей среды в теплообменнике при ее охлаждении с помощью хладагента, Ешоцимого в теплообменник неравномерно по его объему, ввод хладагента осущесрвляют посекционно, а его неравномерность обеспечивают путем автономного регулирования уровня хладагента в каждой секции. Указанная цель достигается также тем, что в кожух отрубном теплообменнике содержащем кожух, разделенный на секции параллельными перегородками, установленными в межтрубном пространстве и закрепленными на кожухе с одной стороны трубного пучка, перегородки выполнены с различной высотой, увеличивающейся по хоау движения среды межтрубного прост ранства, а каждая секция снабжена автономными патрубками ввода и вывода этой среды. Кроме того, перегородки могут быть установлены продольно. На фиг. 1 схематично изображен теплообменник с поперечными перегородками; на фиг. 2 - то же, общий вид теплообменника; на фиг. 3 - теплообменник с продольными перегородками; на фиг, 4 то же, общий вид. Теплообменник содержит кожух 1, разделенный на секции 2 параллельными перегородками 3, установленными в меж- трубном пространстве и закрепленными на кожухе 1 с одной стороны пучка трубы 4, и выполненными с различной высотой, увеличивающейся по ходу движения среды межтрубного пространства, а каждая секция 2 снабжена автономными патрубками ввода 5 и вывода 6 этой среды. Пат рубки 5 и 6 подключены к соответствукм щим коллекторам ввода 7 и вывода 8. Перегороаки 3 могут быть установлены как поперек пучка труб 4, так н вдоль него. Среда трубного пространства теплообменника снабжена коллекторами входа 9 и выхода 1О, Способ регулирования температуры рабочей срецы в указанном теплообменнике осуществляется следующим образом. Жидкая среда межтрубного пространства заполняет последовательно секции 2 теплообменника до определенного уровня через коллектор 7. При этом заполнение можно производить, подавая среду в каждую секцию 2 отдельно через соответствующий патрубок 5 ввода или через первую по ходу среды секцию, переливая ее через перегородку 3 в следущую по ходу срепы секцию Количество заполняемых средой межтрубного пространства секций определяется тепловой нагрузкой теплообменника. Часть поверхности труб находится в объеме жидкой среды, остальные трубы - в паровом пространстве. Теплая газообразная среда трубного пространствва через коллектор 9 входа распределяется по трубам 4, протекая через которые отдает тепло жидкой среде межтруб- ного пространства через поверхность затопленньгх труб 4. Часть труб 4, находяща ся над уровнем жидкой среды межтрубного пространства, в теплообмене не участвует. Таким образом, в выходной коллектор 10 гааэобразная среда трубного прюстранства поступает с различной температурой, где происходит ее выравнивание. Если температура газа после сме- шения отличается от заданной, то для повьвиения ее часть труб 4 в поспецней секции 2, заполненной жицкой срецой, исклк чается из теплообмена понижением уровня среаы межтрубного пространства. Для понижения температуря, газа часть труб затапливается жиахой среаой, включаясь в теплообмен. При снижении или поапиеиии тепловой нагрузки, что моясет происходить нэ-аа изменения температурьс газо- j образной среаы трубного пространства или изменения его расхоаа, регулирование перемешается в срецнюю секцию: при 1О2 53 уменьшении тепловой нагрузки - в предыдущую секцию, при увеличении - в последующую. Регулирование производят путем стабилизации уровня жидкой среды , межтрубного пространства при помощи соответствующей ариатуры коллектора 8 вывода среды. Предлагаемые способ регулирования температуры рабочей среды и кожухотрубный теплообменник, реализующий этот способ, улучшают точность регулирования температуры и повышают нацежйость работы теплообменника в целом.

фиг.Ц

1. Способ регулирования температуры рабочей среды в теплообменнике прт ее охлаждении с помощью хладагента, вводимого в теплообменник неравномерто по его объему, отличаюший- с я тем, что, с целью повьпиения надежности, ввод хладагента осуществляют посекционно, а его неравномерность обео печивают путем автономного регулирования уровня хладагента в каждой секхшв. 2.Кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух, разделенный на секции параллельными перегородками, установ- ленными в межтрубном пространстве и закрепленными на кожухе с одной стороны трубного пучка, отличаюшийся тем, что, с целью повышения надежности, перегородки выполнены с различной высотой, увеличивающейся по ходу движения межтрубного пространства, а каждая секция снабжена автономными патрубкаСП ми ввода и вывода этой среды. 3.Теплообменник по п. 2, о т л в ч а ю щ и и с я тем, что перегородки установлены продольно.