Горизонтальный кожухотрубный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D7/00 

Изобретение относится к теплообмениым аппаратам и может быть использовано как в энергетике тик и в горйо-рудной промышленности, в частности, в системах шахтных дегазационных газопроводов при осушке метано-воздушной смеси.

Известей горизонтальный кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух, трубные решетки, трубы, поперечные перегородки и трубу, расположенную в нижней части кожуха по всей его длине и служащую для слива теплоносителя 1.

Недостаток теплообменника заключается в невозможно ;ти использования его при осушке метано-воздушных смесей в шахтных газопроводах вследствие низкой эффективности теплообмена, являюш,ейся следствием неполного удаления влаги из смеси и механических примесей, так как сливная труба, во-первых, установлена во внутренней полости кожуха, а во-вторых, имеет перфорации, йе обеспечиваюш.ие эффективного удаления влаги, так как они засоря15)тся механическими примесями.

При разработке газоносных угольных пластов имеет место обильное выделение метана в горные выработки. В таких слу-чаях увеличение производственной мощности шахты при безопасном содержании метана в горных выработках возможно при применении дегазации. Во время эксплуатации дегазационных газопроводов в результате вы.носа пыли из скважин и скопления водй в Пониженных местах газопровод снижается пропускная способность дегазационной сети из-за образова- ния водяных пробок.

При движении по газопроводу метановоздушная смесь охлаждается, конденсируются пары воды и оседает угольная пыль Испрльзование указанного теплообменного аппарата на пути движения смеси хотя и позволяет обеспечивать осушение смеси, однако процесс осушения вследствие малых размеров сливной трубы и ее перфораций протекает неэффективно, так как метановоздушная смесь движется по газопроводу со скоростью 10-12 м/с, а газ, откачиваемый из скважин, имеет температуру 303- 333°К. Конденсат собирается в нижйей части кожуха, заполняя пространство между трубами и уменьшая площадь поверхности теплообмена и проходНое сечение в межтрубном пространстве. При этом увеличивается гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата, скорость движения в межтрубном пространстве, а следовательно, .увеличивается возможность попадания конденсата и механических примесей в газопровод.

Известен также горизонтальный кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух, внутри которого установлен трубный пучок, и поперечные нижние и верхние перегородки, расположенные с чередованием и разделяющие межтрубное пространство на отсеки, и размещенную в нижней части кожуха емкость для отвода среды межтрубного пространства 2.

Известный теплообменник имеет те же недостатки, что и вышеописанный.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена при работе на метано-воздушных смесях путем повышения степени осушки последней, и обеспечения удаления механических примесей.

Цель достигается тем, что в горизонтальном кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух, внутри которого установлен трубный пучок и поперечные нижние и верхние перегородки, расположенные с чередованием и разделяющие межтрубное пространство на отсеки, и размеТценную в нижней части кожуха емкость для отвода среды межтрубного пространства, каждая из нижних перегородок присоединена к днищу емкости с образованием feждy верхними перегородками отсеков, отличающихся один от другого по объему.

На чертеже изображен описываемый теплообменник.

Теплообменник содержит кожух 1, трубный пучок 2, поперечные нижние перегородки 3, поперечные верхние перегородки 4, разделяющие межтрубное пространство на отсеки 5 и 6, отличные по объему, емкость 7, трубные решетки 8 и 9, патрубок 10 для подвода среды в трубный пучок, патрубок 11 для ее отвода, патрубок 12 для подвода среды в межтрубное пространство, патрубок 13 для ее отвода, конденсатоотводчики 14 и 15. . Теплообменник работает следующим образом.

Охлаждающая среда (вод-а) подается через патрубок и, пройдя по трубному пучку 2, отводится через патрубок 11. Среда межтрубного пространства, влажнаязапыленная метано-воздушная смесь, поступает через патрубок 12, проходит через отсеки 5 и 6, последовательно и с чередованием, и, отдав тепло охлаждак)щей воде, протекающей по трубному, пучку 2, отводится из теплообменника осушенная через патрубок П. Наличие емкости 7 с перегородками 3 и 4 обеспечивает удаление из Газовой смеси капельной влаги-конденсата и механических примесей, а конденсатоотводчики 14 и 15 - удаление из ёмкости конденсата.

Таким образом, наличие в теплообменнике нижних перегородок, присоединенйых к дну емкости с образованием относительно верхних перегородок отсеков с различным объемом, дает возможность снижать скорость потока ниже критической величины в отсеках с большим объемом, при этом осаждать капельную влагу, конденсат и угольную пыль (механические примеси). 34

Использование предлагаемого теплооб-повысить пропускйую снособяость дегазаменника на участковом газопроводе для . циойного газопровода при отнасительйом обслуживания группы скважин позволитвакууме 75-80%.

1068686

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, .содержащий кожух, внутри которого установлен fcf liU трубный пучок и поперечное нижние и верх ние перегородки, расположенные с чередованием и разделяюаже межтрубное пространство на отсеки, и размещенную в нижней части кожуха емкость для отвода среды межтрубного пространства, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при работе на метано-воздушных смесях путем повышения степени осушки последней и обеспечения удаления механических примесей, каждая из нижних перегородок- присоединена к днищу емкости с образованием между верхними перегородКами отсеков, отличающихся один от другого по объему. 2 1 6 I 13 W с: 10 О) оо о: 00 о: