Вихревой вертикальный кожухотрубный теплообменник Советский патент 1988 года по МПК F28D7/16 

Изобретение относится к теплоо б- Менным аппаратам и может быть исполь йовано в различных отраслях промыш- |пенности для проведения десорбции Насы1ценного абсорбента, в частности ля разделения водных растворов моно Ьтаноламина горячего поташного раст- 1вора, водно-аммиачного растворов др.

Цель изобретения - интенсификация процесса десорбции при работе на га- зосодержащих растворах.

На фиг. 1 изображен предлагаемый вихревой вертикальньй кожухотрубный теплообменник; на фиг.-2 - энергоразделитель; на фиг. 3 - сечение А.-А на фиг. 2.

Теплообменник содержит кожух 1 с размещенной в нем трубой 2, закреп- пенной в трубной доске 3. Труба 2 снабжена энергоразделителем 4, имеющим спиральные перегородки 5, образующие на поверхности энергоразделител винтовые каналы 6. В перегородках 5 выполнены вертикальные отверстия 7.

В нижней части кожуха выполнена камера 8 горячего потока в виде двух усеченных конусов 9 и 10, сопря кенных большими основаниями, при это верхний конус вьшолнен с двойной конусностью. Верхний конец трубы 2 выполнен расширяющимся кверху и служит камерой 11 холодного потока. Нижний конец трубы 2 введен в камеру горячего потока и на торце снабжен дисковым каплеотбойником 12, Теплообменник содержит также патрубок 13 |ввода раствора и патрубки 14 и 15 |соответственно вывода газа и жид1КОСТИ.

I Диаметр отверстий 7 в перегород- |Ках 5 вьтолнен равным 1/3 толщины перегородки 5. Отношение глубины винтового канала 6 к его пирине равно 2,3-3,0. Диаметр дискового кап леотбойника 12 составляет 1,3-1,5 диаметра энергоразделителя 4. Угол раскрытия верхнего конуса 9 равен 28-50°.

Теплообменник работает следуюарим образом.

Раствор, например, моноэтанолами- на, содержащий СО, под давлением 2,5 МПа с температурой подается через патрубок 13 в кожух 1 и далее по винтовым каналам 6-и отверстиям 7 в перегородках 5 поступает в верхний усеченный конус 9. Под действием

0

5

0

5

0

5

0

5

центробежных архимедовых сил при снижении давления жидкости до 0,8 МПа в энергоразделителе 4 и верхнем усеченном конусе 9 происходит распределение раствора на зоны: жидкость - пузырьки - пена - газ , при адиабатическом расширении пузырьков газа, направляемых к оси аппарата. Дополнительный поток жидкости поступает по отверстиям 7, разрушает пенную зону, создавая колебательные движения основному по- . току в винтовых каналах 6, что приводит -к резкому увеличению объема . газа. При этом температура газа понижается до , а температура жидкости повьшается до 78 С.

В верхнем усеченном конусе 9 раствор, перемещаясь, теряет скорость движения, кинетическая энергия переходит в тепловую, которая затрачивается на разрыв химической связи раствора моноэтаноламина и C0j. При этом в жидкости дополнительно образуются пузьфьки газа, которые расширяются и лопаются, охлаждая газ до Т С. Ударяясь о каплеотбойник 12, газ двил(ет- ся вверх через камеру 11 холодного потока и выводится через патрубок 14, Поток жидкости перемещается в нижний конус 10 и через патрубок 15 выводится из теплообменника с более низким содержанием СО.

Приведенные соотношения размеров обеспечивают высокие эксплуатационные характеристики теплообменника.

Предлагаемое изобретение позволяет интенсифицировать процесс десорбции растворов, сократить расход тепла на их регенерацию и снизить температуру регенерации растворов.

Формула изобретения

Вихревой вертикальный кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух .у: с размещенной в ней трубой, закрепленной в трубной доске и снабженной энергоразделителем, имеющим спиральные перегородки с прорезями, образующие винтовые каналы, камеры холодного и горячего потоков, в последнюю из которых введен нижний конец трубы, о т- личающийся тем, что,, с целью интенсификации процесса десорбции при работе на газосодержащих растворах, прорези в перегородках вьтолнены в виде вертикальных рядов круглых отверстий а камера горячего потока ±А

fpaf.

Изобретение м.б. использовано для пров.едения.десорбции насыщенного абсорбента, в частности для разделения водных растворов моноэтаноламина, горячего поташного раствора, водно- аммиачного раствора и т.д. Цель изобретения - интенсификация процесса дет сорбции при работе на газосодержащих растворах. Размещенная в кожухе 1 3/ труба 2 закреплена в трубной доске 3 и снабжена энергоразделителем 4, имеющим спиральные перегородки 5 с прорезями, выполненными в виде вертикальных рядов круглых отверстий 7. Нижний конец трубы введен в камеру 8 горячего потока, выполненную в нижней части кожуха в виде усеченных конусов 9:и 10, сопряженных большими основаниями. При этом верхний конус вьшолнен с двойной конусностью. Верхний конец трубы 2 выполнен расширяю- щимея кверху и служит камерой 11 холодного потока, а нижний конец трубы снабжен дисковым каплеотбойни- ком 12. В результате интенсификации процесса десорбции растворов сокращается расход тепла на их регенерацию и снижается т-ра регенерации растворов. 3 ил. i (Л со