Вертикальный пленочный теплообменник

 

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПЛЕНОЧ НЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий поярусио расположенные секции в виде закрепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные горизонта.и.иые порегородки в межтрубном пространстве с отверстиями, образующими с трубами кольцевые : адоры, и патрубки подвода и отводя межтрубной среды, отличающийся те.м, что, с келью интенсификации теплообмена, в отверстиях перегородок секции нижнего яруса с зазором относительно труб установлены эластичные втулки, а под перегородками дополнительно размещены трубные доски плавающего типа с отверстиями под трубы в виде усеченных конусов, охватывающих втулки и обращенных верхними основаниями к соответствующей перегородке, причем патрубок отвода межтрубной среды секции нижнего яруса I сообщен с патрубком подвода межтрубмон среды в секцию верхнего яруса. (Л

„„5U„„1145232

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО 1ИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) F 28 1) 3/02; F 28 Г> 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4:ь

СЛ

Ср3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3668903/24-06 (22) 29.11.83 (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) В. М. Фрумин, Г. А. Ткач, В. М. 3адорский, В. А. Турчин и В. В. Звонарев (7l ), Днепропетровский химико -технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (53) 621.565.58 (088.8) (56) 1. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., «Химия», 1971, с. 345.

2. Фрумин В. М. и др. Абсорбция аммиака и двуокиси углерода в пленочном абсорбере.— «Химическая промышленность», 1982, № 5, с. 304 — 306.. (54) (57) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПЛЕНОЧ-.

НЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий поярусно расположенные секции в виде эакрепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные горизонталь п,н перегородки в межтрубном пространстве г отверстиями, образующими с трубами кольцевые зазоры, и патрубки подвода и отвода межтрубной среды, отличак>щийся гсм, что, с целью интенсификации теплообмена. в отверстиях перегородок секции нижнего яруса с зазором относительно труб установлены эластичные втулки, а под перегородками дополнительно размещены трубные доски плавающего типа . с отверстиями Doll, трубы н виде усеченных конусов, охватывающих втулки и обрагценных верхними основаниями к соответствующей перегородке, причем патрубок отвода межтрубной среды секпнн нижнего яруса сообщен с патрубком подвода межтрубной среды в секцию верхнего яруса.

1145232

Изобретение относится к теплотехнике и может найти применение в химическом и нефтехимическом машиностроении при создании аппаратов для охлаждения жидкостей.

Известен вертикальный пленочный теплообменник, содержаший цилиндрический корпус, внутри которого в трубных досках установлен вертикальный трубный пучок, в межтрубном пространстве которого движется охлаждаюшая вода, а по трубам противотоком воде — охлаждаемая жидкость (1).

Недостатком этого теплообменника является невысокая интенсивность теплопередачи, обусловленная низкой скоростью воды и охлаждаемой жидкости, движущихся полным сечением в межтрубном пространстве.

Известен вертикальный пленочный теплообменник, содержащий поярусно расположенные секции в виде закрепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные перегородки в межтрубном пространстве с отверстиями, образуюшими с трубами кольцевые зазоры и патрубки подвода и отвода межтрубной среды (2) .

Недостатком такого теплообменника при использовании его в качестве холодильников для жидкостей является то, что при пленочном прямоточном стекании жидкостей на нижнем холодном конце труб пучка не удается достигнуть необходимого охлаждения жидкости.

Цель изобретения — интенсификация теп лообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в вертикальном пленочном теплообменнике, содержашем поярусно расположенные секции в виде закрепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные горизонтальные перегородки в межтрубном пространстве с отверстиями, образуюшими с трубами кольцевые зазоры, и патрубки подвода и отвода межтрубной среды, в отверстиях перегородок секции нижнего яруса с зазором относительно труб установлены эластичные втулки, а под перегородками дополнительно размещены трубные доски плаваюшего типа с отверстиями под трубы в виде усеченных конусов, охватывающих втулки и обращенных верхними основаниями к соответствующей перегородке, причем патрубок отвода межтрубной среды секции нижнего яруса сообщен с патрубком подвода межтрубной среды в секцию верхнего яруса.

На фиг. 1 изображен теплообменник, вертикальный разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Теплообменник содержит секцию верхнего яруса 1 и секцию нижнего яруса 2, состоящие из корпуса 3 с установленными в трубных решетках 4 трубами 5 пучка с поперечными горизонтальными перегородками 6, отверстия которых образуют кольцевые зазоры 7 с трубами 5 пучка. В секции нижнего яруса 2 расположены сегментные

Зо

35 горизонтальные перегородки 8, в отверстиях которых с зазором относительно труб установлены эластичные втулки 9, например из резины, а под перегородками 8 дополнительно размещены трубные доски 10 плавающего типа с отверстиями под трубы в виде усеченных конусов 11, охватываюших втулки 9 и обращенных верхними основаниями к соответствующей перегородке. Секция нижнего яруса 1 снабжена патрубками подвода 12 и отвода 13 межтрубной среды, а секция верхнего яруса 2 — патрубками подвода 14 и отвода 15 межтрубной среды, причем патрубок отвода 13 среды секции нижнего яруса сообщен посредством трубы 16 с патрубком 14 подвода среды секции верхнего яруса. Через патрубок 17 подают трубную среду.

Теплообменник работает следующим образом.

Нагретая жидкость через патрубок 17 поступает в теплообменник и через прорези на верхнем торце труб 5 пучка стекает в виде пленки по их внутренней поверхности. Охлаждающая вода через патрубок 12 подается в межтрубное пространство секции нижнего яруса 2 под нижнюю сегментную перегородку 8 и движется перекрестным током к трубам 5 пучка этой секции. Доски 10 всплывают в воде и благодаря подъемной силе, а также тому, что верхние основания конусов 1.1 охватывают втулки 9, нижние торцы втулок 9 плотно охватывают трубы 5 пучка, исключая проток воды через зазоры в сегментных горизонтальных перегородках 8. Двигаясь с достаточной скоростью перекрестным током, охлаждается вода из патрубка 13 по трубе 16 поступает в патрубок 14 и благодаря кольцевым зазорам, образуемым отверстиями горизонтальных перегородок 6 с трубами 5 пучка, стекает в виде пленки по наружным поверхностям труб 5.

Использование описанной конструкции позволяет обеспечить в межтрубном. пространстве движение с достаточной скоростью поступаюшей в теплообменник охлаждающей воды перекрестным током со стекающей по внутренним поверхностям труб охлаждаемой жидкостью. Таким образом, на холодном конце теплообменника имеет место достаточный температурный напор, а с учетом скоростного движения охлаждаюшей воды обеспечивается и интенсивная теплопередача в секции нижнего яруса аппарата. Установка в кольцевых зазорах перегородок эластичных втулок, через которые трубы проходят свободно, и расположение под перегородками трубных досок плавающего типа с конусными отверстиями, обращенными большим основанием к перегородкам и охватывающими втулки, позволяет при всплывании досок под действием подъемной силы прижать нижние концы втулок к трубам и таким образом исключить зазоры между трубами

1145232

Составитель О. Акимова

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько

Заказ 1157/30 и перегородками, а соответственно, и перетекание охлаждающей воды через зазоры.

Такая конструкция уплотнения позволяет упростить сборку трубного пучка и создать надежную герметичность, так как при наличии нескольких горизонтальных перегородок пропустить через них трубы без зазора невозможно. Соединение выхода охлаждающей воды из секции нижнего яруса с входом в секцию верхнего яруса позволяет также создать достаточный температурный напор и в верхней части теплообменника, где происходит теплообмен между водой, прошедшей секцию нижнего яруса и поступающей в трубное пространство горячей жидкостью.

Стекание охлаждающей воды по наружной поверхности труб и ахлаждаемой жидкости по внутренним в виде тонкой пленки, движущейся с высокой скоростью, позволяет интенсифицировать процесс теплоотдачи и в верхней секции.

Таким образом, имеет место интенсивный теплообмен в обеих секциях теплообменника, а также обеспечивается достаточный температурный напор как на верхнем, так и на нижнем концах трубного пучка.

Вертикальный пленочный теплообменник Вертикальный пленочный теплообменник Вертикальный пленочный теплообменник 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплообменных аппаратов и может быть использовано в качестве подогревателя или охладителя газовой и жидкой сред в промышленной энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности
Наверх