Вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D7/00 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, используемым в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Известен вихревой вертикальный кожухетрубчатый теплообменник, содержащий трубные решетки с закрепленными в них теплообменными трубами, снабженными каплеотделителями и энергоразделителями, последние из которых выполнены в виде установленных внутри труб втулок со спиральными пазами 1. Недостаток известного теплообменника заключается в том, что он не может быть использован на системе газ - газ при малых перепадах давления, поскольку имеет место малая поверхность теплообмена со стороны межтрубного пространства. Кроме того, винтовые энергоразделители трудоемки в изготовлении, требуется дополнительная обработка труб для посадки энергоразделителей (коническая развертка или проточка труб), наблюдается низкая эффективность каплеотбойника (фазоразделителя). Цель изобретения -- улучгиение процесса сепарации н упрощения технологии изготовления. Указанная цель достигается тем, что в вихревом вертикальном кожухотрубчатом теплообменнике, содержащем трубные решетки с закрепленными в них теплообменными трубами, снабженными каплеотделителями и эпергоразделителями, последние из которых выполнены в виде установленных внутри труб втулок со спиральными пазами, каплеотделители выполнены из профилированной ленты, свернутой по спирали с образованием винтовой канавки для отвода влаги и щелей для отвода газа, а втулка каждого энергоразделителя снабжена лентой, закрепленной на внутренней стенке труб и размещенной в пазах втулки. На фиг. 1 изображен предлагаемый кожухотрубчатый теплообменник; на фиг. 2 - каплеотбойник. устанавливаемый на конце вихревой трубы, аксонометрия; на фиг. 3 - энергоразделитель, размещенный в трубе. Теплообменник содержит кожух 1, трубные решетки 2-4, теплообменные оребренные трубы 5, каплеотделители 6, энергоразделители 7, штуцер 8 для подачи среды в межтрубное пространство, штуцер 9 для ее отвода, штуцер 10 для отвода горячего потока, штуцер 11 для слива конденсата, верхнюю коллекторную камеру 12 для сбора конденсата, трубу 13 холодного потока, приемную коллекторную камеру 14, штуцер 15 для подвода газа, трубу 16 для слива конденсата, штуцер 17 для отвода холодного потока, нижнюю камеру 18. Каплеотделитель 6 выполнен из профилированной ленты 19, свернутой по спирали с образованием винтовой канавки 20 и щелей 21 для отвода газа, а втулка 22 энергоразделителя 7 снабжена лентой 23, труба 13 снабжена стаканами. Теплообменник работает следующим образом. Газ {или парогазовые, газо- и парожидкостные смеси) под избыточным давлением подаются в приемную камеру 14 через штуцер 12, а затем через энергоразделители 7 - в теплообменные оребренные трубы 5. При движении по винтовым каналам, получая вращательное движение, газ поступает в трубу, где происходит температурное разделение газа, охлаждение, конденсация и сепарация примесей. Образующаяся жидкая фаза отделяется от газа в каплеотделитель 6 Охлажденный и очищенный газ через щели 21 каплеотделителя 6 и штуцер 10 выводится из аппарата, а конденсат стекает из каплеотделителя 6 и отводится из кожуха 1 через штуцер 11. В межтрубное пространство через штуцер 8 подает-ся захоложенный газ или атмосферный воздух, который отводится через штуцер 9. У энергоразделителя в описываемом теплообменнике навивка или напрессовка ленты производится на втулке или трубе с исключением трудоемких операций по нарезке винтовых каналов и обработке внутренней поверхности труб, что упрощает технологию изготовления энергоразделителей, а выполнение каплеотделителем функции фазоотделения позволит улучшить процесс сепарации на 10-15% по сравнению с известными теплообменниками.

19

ВИХРЕВОЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОЖУХОТРУБЧА ЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий трубные решетки с закрепленными в них теплообменными трубами. (Л о 4 ;о снабженными каплеотделителями и энергоразделителями, последние из которых выполнены в виде установленных внутри труб втулок со спиральными пазами, отличающийся тем, что, с целью улучшения процесса сепарации и упрощения технологии изготовления, каплеотделители выполнены из профилированной ленты, свернутой по спирали с образованием винтовой канавки для отвода влаги и щелей для отвода газа, а втулка каждого энергоразделителя снабжена лентой, закрепленной на внутренней стенке труб и размещенной в пазах втулки. П

Сриг.З

23

7