ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК Советский патент 1997 года по МПК F28D7/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в глиноземном производстве, например, для регенеративного нагрева сырой автоклавной пульпы теплом вареной (выщелоченной) пульпы. Целью изобретения является упрощение конструкции и ремонта теплообменника.

На фиг.1 дан разрез общего вида предлагаемого аппарата; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Теплообменник состоит из нижней части 1 кожуха, внутри которой установлена обечайка 2 с продольной перегородкой 3, нижней коллекторной камеры 4 с перегородкой 5 и патрубками 6 и 7 для ввода и вывода трубной среды, верхней коллекторной камеры 8, верхней части 9 кожуха с вертикальной перегородкой 10, патрубками 11 и 12 для ввода и вывода межтрубной среды и кольцевой перегородкой 13. Кроме того, аппарат содержит пучок теплообменных (греющих) труб 14, проходящих внутри обечайки 2 и закрепленных в решетках 15 и 16. В зоне кольцевой перегородки 13 кожух выполняется разъемным на две части 1 и 9.

Аппарат работает следующим образом. Сырая пульпа подается через патрубок 6 в левую часть камеры 4, а из нее в левую часть пучка труб 14 и поднимается в камеру 8, в которой перетекает в правую часть пучка труб 14 и опускается в правую часть камеры 4. Из нее через патрубок 7 нагретая пульпа выходит наружу. Противотоком сырой пульпе в межтрубной части (снаружи труб 14) теплообменника движется вареная пульпа, которая поступает из автоклавной батареи в левую часть теплообменника через патрубок 11. Далее пульпа перетекает в обечайку 2 и опускается в межтрубном пространстве вниз до решетки 16, затем поднимается в правой части обечайки 2 в верхнюю часть 9 кожуха и выходит наружу через патрубок 12. При своем движении вареная пульпа отдает тепло через стенки труб 14 сырой пульпе.

Обечайка 2 в данном аппарате нужна для того, чтобы создать двухходовой поток вареной пульпы в межтрубном пространстве. Установить же перегородку 3 внутрь нижней части 1 кожуха с герметичным разделением, например, при помощи сварки на две продольные части нельзя при диаметре кожуха 500-600 мм и длине 6-7 м. Резать нижнюю часть 1 кожуха вдоль, чтобы установить в нем перегородку 3, как это сделано в обечайке 2, нельзя (по правилам Котлонадзора не разрешается делать продольные швы на трубах, работающих под давлением, тем более, что шов в этом случае будет односторонним). Обечайку 2 можно резать вдоль, так как она находится внутри и давление в ней изнутри и снаружи одинаковое.

Монтаж обечайки 2 и перегородки 10 производится так. В отверстие заранее приваренной перегородки 13 вставляется заподлицо с ней обечайка 2 (при снятых камерах 4 и 8) и приваривается. Затем в верхнюю часть 9 кожуха сверху устанавливается заподлицо с поверхностью фланца, контактирующего снизу с решеткой 15, перегородка 10, которая приваривается снизу к перегородкам 3 и 13, а с боков к верхней части 9 кожуха по всей ее высоте. Может быть и другой вариант монтажа.

Замена труб 14 производится так. Снимаются камеры 4 и 8. Резаком изнутри на высоту трубной решетки (50-60 мм) трубы 14 отделяются по периметру от решетки 15 (диаметр труб 14 равен 57 мм). После этого решетка 16 может быть отделена от верхней части 1 кожуха вместе с отрезанными вверху трубами 14.

Кожух теплообменника делается разъемным, состоящим из двух частей 1 и 9, для создания максимального удобства монтажа и ремонта, но можно обойтись и без разъема в зоне кольцевой перегородки 13.

Таким образом, предлагаемая конструкция теплообменника при своей технологической надежности (обеспечена герметичность по ходу вареной пульпы) имеет еще простую конструкцию в виде отсутствия герметичных уплотнений патрубков подвода и отвода теплоносителя с обечайкой. Сделать надежные уплотнения сложно, так как требуется точная подгонка отверстий в обечайке под штуцера кожуха при перпендикулярности уплотнительных колец к плоскости контакта патрубков, проходящих через штуцера.

Использование: в теплотехнике, в частности в глиноземном производстве. Сущность изобретения: теплообменник содержит кожух 1 с патрубками 11 и 12 для ввода и вывода межтрубной среды, пучок теплообменных труб 14, закрепленных в решетках 15 и 16, коллекторные камеры 4 и 8 для трубной среды и обечайку 2, один торец которой закреплен в отверстии кольцевой перегородки 13, установленной под верхней решеткой 15 между кожухом 1 и обечайкой 2, а другой расположен с зазором относительно нижней трубной решетки 16. При этом патрубки 11 и 12 для межтрубной среды размещены на верхней части кожуха 1 между верхней решеткой 15 и кольцевой перегородкой 13 по разные стороны от дополнительной перегородки 10, герметично соединенной с верхней решеткой 15, кожухом 1, кольцевой перегородкой 13 и перегородкой 3 в обечайке. Конструкция отличается простотой ремонта. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. ,03737068,1217с

1. Вертикальный теплообменник, содержащий кожух с патрубками для ввода и вывода межтрубной среды, пучок теплообменных труб, закрепленных в верхней и нижней трубных решетках, коллекторные камеры для трубной среды, обечайку, закрепленную одним торцом в кожухе и охватывающую трубный пучок на части его высоты с образованием зазора между ее другим торцом и одной из трубных решеток, и вертикальную перегородку в обечайке, одним торцом соединенную с одной из трубных решеток, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и ремонта, он снабжен горизонтальной кольцевой перегородкой, установленной под верхней решеткой между кожухом и обечайкой, и дополнительной вертикальной перегородкой, герметично соединенной с верхней решеткой, кожухом, кольцевой перегородкой и перегородкой в обечайке, один торец которой закреплен в отверстии кольцевой перегородки, а другой расположен с зазором относительно нижней трубой решетки, при этом патрубки для межтрубной среды размещены на кожухе между верхней решеткой и кольцевой перегородкой по разные стороны от дополнительной перегородки. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что кожух в зоне кольцевой перегородки выполнен разъемным.