Кожухотрубный теплообменник

 

1. КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК , содержащий размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках, снабженный по периметру кольцевым бандажом , и расположенные в межтрубном пространстве дистанционир5тощие элементы , отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения его эксплуатационной надежности и обеспечения равномерного заполнения межтурбного пространства сыпучей насядкой, дистанционирующие элементы вьшолнены в виде воронок, установленных на трубах в.шахматном порядке со смещением по высоте не менее двойной высоты воронки. ; 2.. Теплообменник по п. 1, о т л и .чающийся тем, что воронки выполнены перфорированными.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (10

4(ц 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ

\И

Ф ;—

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г .

N а с О C V ,М c " (21) 3640256/24-06 (22) О?.09.83 (46) 23,02.85. Бюл. Р 7 (72) А.Н. Федоров (53) 621.565.94(088,8) (56) 1. Патент ФРГ У 2440535, кл. Р 28 F 9/06, опублик. 1976.

2 ° Патент Великобритании

У 1477934, кл. P 4 S, опублик. 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 787863, кл. F 28 D 7/00, 1974. (54)(57) 1. КОЖУХОТРУБНЬЙ ТЕПЛООБМ ННИК, содержащий размещенный в кожуze пучок теплообменных труб, укрепленнйх в трубных решетках, снабженный по периметру кольцевым бандажом, и расположенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью повьппения его эксплуатационной надежности и обеспечения равномерного заполнения межтурбного пространства сыпучей насадкой, дистанционирующие элементы выполнены в виде воронок, установленных на трубах в.шахматном порядке со смещением по высоте не менее двойной высоты воронки.

2, Теплообменник по п. i, о т л и-! .ч а ю шийся тем, что воронки выполнены перфорированными.

1141292

Изобретение относится к химическому и криогенному машиностроению и может быть использовано в криогенных системах, в частности в системах орто-пароконверсии водорода. 5

Известен трубчатый теплообменник, содержащий корпус с патрубками входа и выхода потока, трубные решетки, теплообменные трубки и перфорированные дистанционирующие перегородки. 10

В данном теплообменнике трубки уплотнены в трубных решетках эластичным уплотняющим кольцом и каждая трубка предохраняется от сдвига кольцом $1 3

Однако в данном теплообменнике 15 при заполнении межтрубного пространства насадкой образуются пустоты под дистанционирующими перегородками, что приводит к ухудшению отвода тепла от теплообменных трубок и сниже- 20 нию эффективности орто-пароконверсии. Наличие даже минимального числа дистанционирующих решеток не позволяет обеспечить полного заполнения межтрубного пространства на- 25 садкой.

Известен также трубчатый теплообменник, содержащий корпус с патрубками входа и выхода потока, трубные решетки, теплообменные трубки. Не- 30

I которые из трубок на части длины изогнуты по спирали 523.

Однако такое крепление теплообменных трубок довольно сложно в конструктивном выполнении и недостаточно жестко для удержания соседних трубок. Кроме того, я зоне контакта трубок образуются пустоты, т.е, зоны, свободные от насадки, что приводит к ухудшению отвода тепла от 0 трубок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является теплообменник, содержащий размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках,снабженный по периметру кольцевым бандажом, и расположенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, выполненные в виде продольно размещенных цилиндров со сквозными продольными каналами 3 3.

Однако при заполнении сыпучей насадкой межтрубного пространства неизбежно появление в известном теп55 лообменнике застойных зон1 что приводит к трудным условиям его эксплуатации.

Це ь изобретения — повышение эксплуатационной надежности теплообменника и обеспечение равномерного заполнения межтрубного пространства сыпучей насадкой.

Цель достигается тем, что в кожухотрубном теплообменнике, содержащем размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках, снабженный по периметру кольцевым бандажом, и размещенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, последние выполнены в виде воронок, установленных на трубах в шахматном порядке со смещением по высоте не менее двойной высоты воронки.

Воронки выполнены перфорированными.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид теплообменника, продольный разрез; на фиг. 2 — узел установки воронкообразных проставок; на фиг.3то же, вид сверху; на фиг. 4 — воронка; на фиг. 5 — то же, вид сверху.

Теплообменник содержит кожух 1 с патрубками 2 и 3 входа и выхода потока по межтрубному пространству и патрубками 4 и 5 входа и выхода потока по трубному пространству, верхнюю б и нижнюю 7 трубные решетки, коллекторы 8 и 9. В трубных решетках

6 и 7 закреплены теплообменные трубы 10. Фиксация труб 10 осуществляется посредством дистанционирующих элементов в виде воронок 11, установленных на трубах в шахматном по,рядк со смещением по высоте. При этом одна воронка 11 фиксирует шесть прилегающих к ней труб 10, Фиксация крайних труб в пучке осуществлена перфорированным кольцевым бандажом 12, приваренным в средней части кожуха 1, Верхняя трубная ре-. шетка 6 снабжена патрубками 13, служащими для засыпки сыпучей насадки в межтрубное пространство. Воронки

11 выполнены перфорированными.

Теплообменник работает следующим образом.

Поток, например водород, через патрубок 4 входит в трубы 1О, заполненные катализатором, где идет процесс орто-пароконверсии с выделением тепла. Продукт конверсии отводится через патрубок 5. Через патрубок 2 поступает охлаждающий поток, проходящий противотоком по межтрубному пространству, и выводится из теплообменника через выходной патрубок 3. Отвод тепла осуществляется охлаждающим потоком при теплообмене с трубами и насадкой..

Использование перфорированных воронок, установленных в шахматном порядке и со смещением по высоте, 1141292 позволяет увеличить коэффициент теплопередачи,.так как вся поверхность труб находится в контакте с насадкой в межтрубном пространстве. Таким образом, сокращается требуемая для процесса теплообменная поверхность, что позволяет снизить метал.лоемкость.

1141292

Заказ 484/31

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4!

Составитель Ю. Иартинчик

Редактор И. Дербак Техрец О.Неце Корректор Г. Решетник