Вертикальный теплообменник Советский патент 1988 года по МПК F28D7/00 F28F21/06 

..УТ-т

6

6-1

СО Од 00 О)

о оо

Изобретение позволяет повысить надежность теплообменника. Полые цилиндры (ПЦ) 6, образованные переплетением теплообменных труб 4 и размещенные один в другом, снабжены в нижней части опорой 7, выполненной в виде концентрических желобов под ПЦ 6. Желоба связаны друг с другом радиальными перемычками. Охлаждающий контур 8, размещенный внутри кожуха 1, переплетен с отводньми концами 5 труб и образует с ними конический купол 9, снабженный поперечной дистанционирующей решеткой. При этом плотность плетения увеличивается от периферии к центру. Нижние основания ПЦ 6 опираются на опору. При этом ПЦ 6 размещены каждый в своем желобе и при движении потока агрессивной жидкости и колебаниях труб не повреждают друг друга. Кроме того, не происходит отрьша труб от собирающего коллектора 3 под действием силы тяжести ПЦ 6, трубки которых заполнены теплоносителем. : 2 ил. i (Л

-4

i

-7

1

Изобретение относится к тепло- обменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг,1 схематично изображен предлагаемьй теплообменник; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Вертшсальньй теплообменник содержит кожух 1 с раздающим 2 и собирающим 3 коллекторами и размещенные в кожухе 1 теплообменные трубы 4 с отводными концами 5 в верхней части, подключенными к собирающему коллек тору 3, причем трубы 4 переплетены между собой с образованием разме- щенных один в другом полых цилиндров 6, снабженных опорой 7 в нижней части. Внутри кожуха 1 дополнительно размещен охлаждающий контур 8, переплетенный с -отводными концами 5 труб 4 и образующий с ними конический купол 9 с увеличршающейся плотностью плетения от периферии к центру, снабженньш поперечной дистан ционнрующей решеткой 10, а опора 7 выполнена в виде концентрических желобов 11 под цилиндры 6, связанных друг с другом радиальными перемычками 12. Трубы 4 вьшолнены из полимерного материала и соотношение длин к их диаметру составляет 500- 7500.

Вертикальньш теплообменник работает следующим образом..

Нагреваемая агрессивная жидкость поступает в нижнюю часть кожуха 1, омьшает вводные концы теплообменных труб 4, в которые подается теплоноситель , нагревается и начинает движение вверх. Проходит сквозь зазоры, опоры 7, распределяясь равномерно, и поступает также равномерно по поперечному сечению аппарата в вертикальные узкие каналы между полыми цилиндрами 6. При этом поток турбу- лизуется за счет увеличения скорости в узких каналах и за счет частично- го перетока жидкости из одного канала в другой через зазоры, расположенные по вертикали между теплооб- менными трубами 4. Трубы омывают- ся со всех сторон, что также способствует интенсификации процесса теп- лообмена. Теплоноситель, поданный в трубное пространство, образованное трубами одинаковой длины, равномерно

68603 2

распределяется по всем теплообмённым трубам, так как обеспечиваются оди-. наковые гидравлические сопротивления.

Таким образом, тепловой поток усредняется по поперечному сечению кожуха, отсутствуют застойные зоны. В процессе эксплуатации теплообмен10 ник работает надежно, так как нижние основания полых цилиндров опираются на опору 7, .при этом они размещены каждый в своем желобе 11 и при движении потока агрессивной жидкосIf ти и колебаниях труб 4 не повреждают друг друга. Не происходит отрьша теплообменных труб 4 от сибирающего коллектора 3 под действием силы тяжести цилиндров 6, трубки которых

20 заполнены теплоносителем.

В верхней зоне аппарата над зеркалом нагретой агрессивной Ж1зд- кости образуются агрессивные пары,

находящиеся в равновесии с жидкостью. Температура теплоносителя в отводных концах 5 теплообменньк труб 4 на некотором расстоянии от зеркала равна или ниже конечной температуры нагретой агрессивной жидкости и для проведения про-. цесса интенсивной конденсации паров в охлаждающий контур 8 подают небольшее количество охлаждающей

воды. Происходит окончательное охлаждение теплоносителя в отводных концах теплообменных труб 4, конденсация парообразной фазы над зеркалом жидкости, не требуется

сложных уплотнительных устройств, улучшаются эргономические показатели аппарата.. Увеличение плотности плетения .от периферии к центру купола 9 обеспечивает наиболее интенсивную конденсацию в центральной зоне аппарата, где температура жидкости и ее паров наиболее высока. При работе теплообменника в режиме испарения (конечный продукт - пар)

в охлаждающий контур 8 охлаждающую воду не подают и купол 9 играет роль отбойника, исключается брызгоунос идкости, образовавшейся паром.

ор мула изобретения

Вертикальньй теплообменник, со- ержащ1Й кожух с раздающим и собиающим коллекторами и размещенные в

3

кожухе теплообменные трубы с отводными концами в верхней части, подключенными к собирающему коллектору, причем трубы переплетены между собой с образованием размещенных один в другом полых цилиндров, снабженных опорой в нижней части, о т. л и- чающийся тем, что, с целью повьшения надежности, внутри кожуха дополнительно размещен охлаждаю68603

щий контур, переплетенный с отводными концами труб и образующий с ними конический купол с увеличиваю- g щейся плотностью плетения от периферии к центру, снабженный поперечной дистанционирующей рещеткой, а опора выполнена в виде концентрических желобов под цилиндры, связанных 10 друг с другом радиальными перемычками.

фиг. 2