Вертикальный пленочный теплообменник

 

Изобретение позволяет интенсифицировать процесс теплообмена за счет улучшения распределения орошающей жидкости по теплообменной поверхности аппарата. Вертикальный пленочный теплообменник , имеющий корпус с закрепленными в трубных досках рядами труб и расположенную над ними коллекторную камеру с кольцевой успокоительной обечайкой , в полости которой над верхней трубной доской размещена распределительная решетка круглой формы с радиальными отверстиями и вертикальными перегородками. В успокоительной обечайке выполнены раздающие окна, а отверстия решетки имеют форму щелей одинаковой длины, делящих поверхность решетки на равные секторы 14. Перегородки расположены в каждом секторе на верхней поверхности решетки с образованием зон орошения и примыкают с одной стороны к щели с размещением Ё VJ ГО Ј к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОУ) (10 (яр F 28 0 3/00, 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700232/06 (22) 05.06.89 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Уральский научно-исследовательский химический институт с опытным заводом (72) В. А. Болитэр, А. А. Шехтман, М. С. Гофман, И. Г. Бляхер, Е. Г. Кремко, А. А. Кукушин, Ю. H. Багдасаров и Г. А. Акимов (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 507766, кл. F 28 0 3/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

М 1249291, кл. F 28 Р 3/04, 1985. (543 ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение позволяет интенсифицировать процесс теплообмена за счет улучщения распределения орошающей жидкости по теплообменной поверхности аппарата. Вертикальный пленочный теплообменник, имеющий корпус с закрепленными в трубных досках рядами труб и расположенную над ними коллекторную камеру с кольцевой успокоительной обечайкой, в полости которой над верхней трубной доской размещена распределительная решетка круглой формы с радиальными отверстиями и вертикальными перегородками. В успокоительной обечайке выполнены раздающие окна, а отверстия решетки имеют форму щелей одинаковой длины, делящих поверхность решетки на равные секторы 14.

Перегородки расположены в каждом секторе на верхней поверхности решетки с образованием зон орошения и примыкают с одной стороны к щели с размещением кон1721424

30

40 цов перегородок на равном расстоянии друг от друга. Противоположные концы перегородок примыкают к торцу решетки, Величина дуги, ограниченной концами смежных перегородок, пропорциональна количеству труб, расположенных в зоне орошения данной перегородки. Торец распределительной решетки снабжен вертикальным буртиком, высота которого не превышает расстояния

Изобретение относится к конструкциям пленочных теплообменников и может быть использовано в химической и смежных с ней отраслях промышленности.

Известен вертикальный пленочный теплообменник, в верхней части которого имеется распределительная камера.

Недостатком этого теплообменника является то, что при работе с загрязненными жидкостями затруднено равномерное распределение жидкости по трубкам аппарата.

Известен вертикальный пленочный теплообменник, содержащий корпус с закрепленными на трубных досках рядами труб, расположенную над ними коллекторную камеру с кольцевой успокоительной обечайкой, в полости которой над верхней трубной доской размещена распределительная решетка круглой формы с радиальными отверстиями .и вертикальными направляющими перегородками, Недостатком теплообменника является неизменная по трубкам неравномерность распределения жидкости при данной установке распределительной решетки с ее неизбежными монтажными отклонениями, что ведет к снижению интенсивности теплообмена, повышенным отложениям загрязне. ний в трубках, перегревам и пр.

Целью изобретения является интенсификация процесса теплообмена за счет . улучшения распределения жидкости по трубкам аппарата в условиях изменяющего ся расхода жидкости, содержащей твердые включения, . Успокоительная обечайка выполнена с раздающими окнами, а отверстия решетки имеют форму щелей одинаковой длины, делящих поверхность решетки на равные секторы, перегородки расположены в каждом секторе на верхней поверхности решетки с образованием эон орошения и примыкаат с одной стороны к щели с расположением концов перегородок на равном расстоянии

I . между поверхностью решетки и окнами обечайки. Распределительная решетка может быть конусообразной с вершиной конуса, направленной вниз. Благодаря усреднению количества орошающей жидкости на каждую трубу достигается более равномерное распределение жидкости, что интенсифицирует процесс теплопередачи и исключает зоны перегрева. 2 з. и. ф-лы, 6 ил. один от другого, а с противоположной стороны примыкают концами к торцу решетки, причем величина дуги. ограниченной концами смежных перегородок, пропорциональна количеству труб, расположенных в зоне орошения данной перегородки.

Для исключения сброса жидкости через торец распределительной решетки снабжен вертикальным буртиком, высота которого не превышает расстояния между поверхностью решетки и окнами обечайки, а решетка выполнена конусообразной с вершиной конуса. направленной вниз.

Предлагаемый теплообменник отличается, тем, что успокоительная обечайка выполнена с раздающими окнами, а отверстия решетки имеют форму щелей одинаковой длины, делящих поверхность решетки на равные секторы, перегородки расположены в каждом секторе на верхней поверхности решетки с образованием эон орошения и примыкают с одной стороны к щели с расположением концов перегородок на равном расстоянии один от другого, а с противоположной стороны примыкают концами к торцу решетки, причем величина дуги, ограниченной концами смежных перегородок. пропорциональна количеству труб, расположенных в зоне орошения данной nepегородки, причем торец распределительной решетки снабжен вертикальным буртиком, высота которого не превышает расстояния между поверхностью решетки и окнами обечайки, а решетка выполнена конусооб- разной с вершиной конуса, направленной вниз.

На фиг, 1 представлен теплообменник, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на-фиг, 2; на фиг, 4 — узел I на фиг. 1, край решетки с вертикальным буртиком; на фиг.

5- то же, край решетки, выполненной конусообразно; на фиг. 6 — узел и на фиг. 2.

1721424

30

45

Вертикальный пленочный теплообменник состоит иэ корпуса 1 с расположенной. в нем трубчаткой. Трубчатка закреплена в трубных решетках 3 и 4. На верхней трубной решетке 3 расположена распределительная 5 камера 5, в которой установлена переливная обечайка 6, образующая коллектор 7 с отверстиями 8, и распределительная решетка 9, соединенная осью 10 через подшипник

11 с неподвижными тягами 12, 10

В распределительной решетке выполнены щелевые радиальные прорези 13, делящие распределительную решетку на равные секторы 14. На решетке установлены перегородки 15-18, делящие дуги секторов 14 на дуги 19 — 22.

Над торцом распределительной решетки устанавливается вертикальный буртик

24. Распределительная решетка может быть выполнена конусообразной с направлением вершины конуса вниз, (фиг. 5). Распределительная камера 5 снабжена подводящим тангенциальным штуцером 23, а нижняя приемная камера 25 имеет штуцер 26. В корпусе теплообменника 1 имеются патрубки 27 и 28.

Теплообменник работает следующим образом.

Жидкость а переменного расхода, содержащая твердые включения, поступает тангенциально через штуцер 23 в коллектор

7, образованный в распределительной камере 5 переливной обечайкой 6, и через отверстия 8 направляется на распредели- 35 тельную решетку 9. За счет тангенциальной подачи потока в коллекторе 7 устанавливается кольцевое вращение жидкости а, которая при прохождении отверстий 8 (стенка переливной обечайки 2-3 мм) частично сохраняет свою направленность, т. е. вытекает не по радиальному направлению, а под некоторым к нему углом фиг. 6), Таким образом, поток жидкости а из отверстий 8, попадая на перегородки 15 — 18, заставляет распределительную решетку 9 вращаться вокруг оси 10 на подшипнике 11, связанном осью 10 с решеткой 9 и неподвижными тягами 12. Жидкость а устремляется по секторам

14 решетки 9 между перегородками 15 — 18 к щели 13, откуда орошает трубки 2. Причем количество жидкости, поступающей на сектор 14 через дугу 19, прямо пропорционально количеству труб аппарата, находящихся в зоне, описываемой при вращении перегородкой 15. Данное соотношение достигается благодаря тому, что длина дуги 19 сектора

14 прямо пропорциональна количеству орошаемых труб, расположенных в зоне распределительной решетки, описываемой перегородкой 15, т . е. при равномерной подаче жидкости через отверстия 8 укаэанное соотношение-поддерживается при изменяющихся расходах жидкости на аппарат по всей распределительной решетке 9 в секторах 14 с перегородками 15 — 18 и соответствующими дугами 19 — 22.

Для исключения сброса жидкости через край распределительной решетки над ним устанавливается вертикальный буртик 24 или распределительная решетка выполняется конусообразной с направлением вершины конуса вниз.

Жидкость а стекает по трубкам 2 пленкой в нижнюю приемную камеру 25 и далее отводится из аппарата через штуцер 26. Жидкость в подводится в меж-. трубное пространство теплообменника через патрубок 27 и отводится через патрубок 28.

Таким образом, благодаря усреднению количества орошающей жидкости на каждую трубку достигается более равномерное распределение жидкости, что интенсифицирует процесс теплопередачи, повышает теплопроизвадительность аппарата, исключает зоны перегрева.

Формула изобретения

1. Вертикальный пленочный теплообменник, содержащий корпус с рядами труб, закрепленных в трубных досках, расположенную над,:ими коллекторную камеру с . кольцевой успокоительной обечайкой, в полости которой над верхней трубной доской размещена распределительная решетка круглой формы с радиальными отверстиями и вертикальными направляющими перегородками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, успокоительная кольцевая обечайка выполнена с раздающими окнами на боковой поверхности, а отверстия решетки имеют форму щелей одинаковой длины, делящих поверхность решетки на равные секторы, перегородки закреплены в каждом секторе на верхней поверхности решетки с образованием зон орошения и примыкают с одной стороны к щели, при этом примыкающие к щели концы перегородок расположены на равном расстоянии один от другого, а противоположные концы перегородок примыкают к торцу решетки, причем величина дуги, ограниченной концами смежных перегородок, пропорциональна количеству труб, расположенных в зоне орошения данной перегородки.

2. Теплообменник по и, 1, о т л и ч аю шийся тем, что торец распределитель1721424 ной решетки снабжен вертикальным буртиком, высота которого не превышает расстояния между поверхностью решетки и окнами обечайки. б .3, Теплообменник по и. 1, отл и ч а ю1 шийся тем, что распределительная решетка: выполнена конусообразной, вершийой конуса, направленной вниз, 5

1721424

Составитель А. Сечко

Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор И. Шулла

Заказ 945 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101