Вертикальный вихревой теплообменник Советский патент 1978 года по МПК F28D7/00 

1

Изобретение относится к кожухотрубчатым теплообменникам, применяемы для охлаждения и очистки отбросных газов.

Известны вертикальные вихревые теплообменники для очистки и охлаждения паро- газожидкостных сред, содержащие корпус с патрубками отвода газа и жидкости, пучок труб, укрепленных в трубных решетках, и установленную под нижней решеткой перфорированную плиту, в отверстиях которой, со стороны решетки, жестко закреплены ниппели, входящие с зазйром в трубы пучка, и штуцеры для отвода одной из отсепарированн ix сред, расположенные между ниппелями ij .

Недостатком конструкции является низкая эффективность сепарации сред из-за уноса жидкости через перфорацию крепежных элементов, а также необходимость установки гидрозатвора.

Целью изобретения является улучшение сепарации паро- газожидкостных сред.

Эта цель достигается тем, что ниппели имеют открытый верхний торец, патрубок отвода жидкости размещен над перфорированной плитой, а патрубок отвода газа - под плитой.

На чертеже изображен узел сепарации вихревого теплообменника.

Узел содержит корпус 1, трубы 2 с плавным расширением 3 и вихревыми энергоразделителями 5 (которые могут быть выполнены как в виде спирали, так и в виде многолопастных завихрителей), укрепленные в трубных решетках 4; перфорированную плиту 6, делящую сепарационную часть аппарата на две камеры - жидкостную 7 и газовую ниппели 9 с плавно снятой в верхней части, по наружной поверхности, фаской для уменьшения гидравлического сопротивления; газоотводящие штуцеры 10, патрубок 11 для отвода жидкости, патрубок 12 для отвода газа.

Теплообменник работает следующим образом.

Газожидкостный поток поступает в трубы 2 и, проходя через вихревые энергоразделители 5, закручивается, благодаря чему происходит интенсивный теплообмен. Жидкость центробежно силой отбрасывается на стенки труб и движется по ним в виде пленки, газ проходит по центру труб. На выходе и трубок пленка жидкости попадает в зазор между расширением труб и фаско ниппеля 9 и стекает на плиту 6, откуда через патрубок 11 отводится из аппарата. Газ проходя по центру труб попадает в ниппели и далее в газовую камеру. Часть газа вместе с пленкой жидкости поступает в жидкостную камеру, образуя в ней газовую подушку повышенного давления и ухудшая качество разделения фаз. С целью отвода газа из жидкостной камеры и выравнивания давления в обеих камерах на перфорированной плите б жестко закреплены штуцеры 10, верхние .концы которых выполнены выше зазора ниппелей 9. В теплообменнике при разделении газожидкостного потока на выходе из теплообменных труб используются не только силы инерции, но и центробежна сила вихревого потока, что значительно повышает эффективность сепарации. Габариты аппарата уменьшены. Формула изобретения Вертикальный вихревой теплообменник для очистки и охлаждения парогазожидкостных сред, содержащий корпус с патрубками отвода газа и жидкости, пучок; труб, укрепленных в трубных решетках, и установленную под нижней решеткой перфорированную плиту, в отверстиях которой, со стороны решетки, жестко закреплены ниппели, входящие с зазором в трубы пучка, и штуцеры для отвода одной из отсепарированных сред, расположённые между ниппелями, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сепарации, ниппели имеют открытый верхний торец, патрубок отвода жидкости размещен над плитой, а патрубок отвода газа под ней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 469874, кл. Р 28 Г 7/00, 1973.