Кожухотрубный теплообменник Советский патент 1979 года по МПК F28D7/00 F28C3/06 F28F13/12 

(54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для проведения процессов нагрева, охлаждения и конденсации паров в нефтеперерабатывающей, химической и пищевой промышленности,

Извесны кожухотрубные теплообменники содержащие кожух, закрепленный в трубных досках пучок теплообменных труб и газораспределительную решетку, размещенную под пучком 1.

Однако отмечается низкая эффективность теплообмена при использовании разового теплоносителя в межтрубном пространстве.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена при использовании газового теплоносителя в межтрубном пространстве.

Эта цель достигается тем, что газораспределительная решетка прикреплена к кожуху с помощью ребер, образующих с трубными досками карманы, соединенные между собой уравнительной трубкой, а в карманах, параллельно трубным доскам, установлены перегородки, образующие с ребрами гидравлический затвор, и на которых укреплен отражатель, размещенный над пучком.

На кожухе в выходном патрубке смонтирован вихревой отбойник, соединенный с одним из карманов.

На чертеже изображен описываемый кожухотрубный теплообменник.

Теплообменник содержит кожух 1, в котором между трубными досками 2 закреплен трубный пучок 3. По торцам кожух 1 закрыт крышками 4 со штуцерами 5. Под пучком 3 установлены ребра 6, образующие с досками 2 карманы 7, соединенные один с другим уравнительной трубкой 8. Между ребрами 6 закреплена газораспределительная рещетка 9. В карманах 7 с зазором относительно кожуха 1 установлены перегородки 10, на которых над трубным пучком 3 установлен отражатель 11 с окнами 12. В одном из карманов 7 размешен трубопровод 13, соединенный через кран 14 с заправочным бачком 15, снабженным трубопроводом 16, сообщающимся с полостью кожуха-. Над отражателем II установлен патрубок 17 с вихревым отбойником 18, над которым расположена камера 19 со штуцером 20, а полость камеры 19 сообщена трубопроводом 21 с карманом 7. Под решеткой 9уЕт118вЙена входная газовая горловина 22 с отбойником 23 и трубопроводом 24, выполненным в виде колена, в нижней части которого расположен сливной кран 25. Трубопровод 24 снабжен задвижкой 26. Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом. . Открывается задвижка 26 и по трубопроводу 24 под избыточным давлением подается та или иная газовая среда с заданной температурой, которая поступает в горловину 22, отбойником 23 равномерно распределяется под рещеткой 9 и после нее омывает трубный пучок 3. Затем газ проходит через окна 12 отражателя 11, огибает его и через патрубок 17 и вихревой отбойник 18 поступает в камеру 19, откуда через щтуцер 20 отводится по технологическому назначению или выбрасывается в атмосферу. Далее открывается кран 14 и из бачка 15 по трубопроводу 13 в карман 7 заливается специальная жидкость или вода, уровень которой через уравнительную трубку 8 выравнивается в обоих карманах 7, из которых переливается через ребра 6 на решетку 9. Проходящий газовый поток через рещетку 9 вспениваетЖИДКОСТЬ и по мере увеличения количества жидкости над решеткой повышает пенный слой до полного заполнения межтрубного пространства с пучком 3. Уносимые газом капли жидкости проскакивают через окна 12 отражателя 11 и отбиваются на стенках кожуха 1, стекают по его цилиндрической поверхности на отражатель 11, а с нее - в полость между перегородками 10 и трубными досками 2. Отсюда сливаются в карманы 7, а из них вновь поступают на решетку 9 в пенный слой. При возможности уноса с газом более мелких капель жидкости через патрубок 17, на вихревом отбойнике 18 они закручиваются вместе с газовым потоком, центробежными силами отбиваются на стенки .патрубка 17 и выносятся на его край, откуда стекают на дно камеры 19 и по трубопроводу 21 возвращаются в карман 7 на повторный цикл работы. Чистый газ через штуцер 20 отводится по технологическому назначению или на выброс. Таким образом, после выхода на заданный пенный режим, которьш контролируется любым известным образом, например через смотровые окна, кран 14 перекрывается. ЧеШ22рез ОДИН из цлгуцеров 5 крышек 4 вводится в аппарат жидкий или газообразный продукт, который распределяется по трубам пучка 3, проходит через них и с другого конца теплообменника выводится через другой штуцер 5 крышки 4../ . Проходяший в межтрубном пространстве газ теплообменийается при ПОМОЩИвЫсокоразвитой поверхности с жидкостью, а последняя, обладая ВЫСОКОЙ степенью подвижности, теплообменивается с поверхностью труб пучка 3. При выключении теплообменника из работы закрывается задвижка 26, тем самым прекращается подача газа по трубопроводу 24. Жидкость оседает из пенного слоя и через решетку 9 оседает в нижнюю часть кожуха 1, горловину 22 и трубопровод 24. Открывается кран 25, и жидкость. сливается из аппарата или перекачивается в бачок 15, кран 25 закрывается. Предлагаемый теплообменник обеспечивает интенсификацию теплообмена при использовании газового теплоносителя в межтрубном пространстве. Формула изобретения 1. Кожухотрубный теплообменник, работающий в пенном режиме на газожидкостной смеси и содержащий кожух с патрубками ввода и вывода теплоносителей, закрепленный в трубных досках пучок теплообменных труб и газораспределительную решетку, размещенную под пучком, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, газораспределительная решетка прикреплена к кожуху с помощью ребер, образующих с трубными досками карманы, соединенные между собой уравнительной трубкой, а в карманах, параллельно трубным доскам, установлены перегородки, образующие с ребрами гидравлический затвор, и на которых укреплен отражатель, размещенный над пучком. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что в патрубке вывода газожидкостной смеси установлен вихревой отбойник, соединенный с ОДНИМ из карманов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 444046, кл. F 28 D 7/00, 1970.

S g --- ii Ji4 iB if .r,. ;-:;-:i,, -- ,- . X -- -...,л - -- - f : - -------- ---------- - t i

г

(

I-661225