Вихревой кожухотрубчатый теплообменник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

269 9I7

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.Х11.1968 (R» 1290236/23-26) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08 т(.1970. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания, 7.IX.1970

Кл. 12g, 1/01

171, 5, 01

МПК В 011

F 28d

УДК 66.096.5.045.1:

621 565 94 (088.8) Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

Авторы изобретения P. Х. Мухутдинов, М. 3. Гумеров, 1О. Т. Портнов и Л. В. Канатьев

Заявитель

ВИХРЕВОЙ К07КУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к тепло- и массообменным аппаратам, предназначенным для охлаждения и очистки газов, содержащих примеси различных веществ как в паровой фазе, так и в виде аэрозолей.

Известны кожухотрубчатые теплообменники, содержащие вертикальный цилиндрический корпус с торцовыми крышками, трубные решетки и закрепленные в них теплообменные трубы, подключенные к распределительному и собирающему коллекторам и сиаб>кенные иа верхних концах сопловыми камерами с тангенциальным вводом, диафрагмой и патрубком холодного потока. Однако при работе на газоконденсатных смесях на внутренней стороне диафрагменной перегородки образуется жидкостное кольцо. В результате часть исходного потока проходит в отверстие диафрагмы, не участвуя в процессе температурного разделения. Кроме того, в указанных аппаратах имеет место унос примесей в паровой фазе вместе с газом.

Предлагаемый теплообменник для охлаждения и очистки газов отличается от известных тем, что между теплообменными трубами установлены переточные трубы с внутренней насадкой, а диафрагма выполнена с капиллярными каналами, размещенными по периферии и подключенными к собирающему коллектору при помощи осевого патрубка, установленного концентрично патрубку холодного потока и образующего с шгм кольцевую камеру для выхода жидкой фазы. Такое отличие интенсифицирует процесс теплообмеиа и очистку от трудноконденсир ехтых примесей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый тсплообмеииш, продольный разрез: иа фиг. 2— сопловая головка, продольный разрез; на фиг. 3 — верхняя часть переточной трубы.

И Вихревой кожухотрубчатый теплообменни к содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, теилообмеиные трубы 2 II передаточные (рубы 8, которые проходят через трубные решетки 1, 5 и 6 и перегородки 7. Верхште кои15 цы труб 2 снабжены сопловыми головками 8. отрубы 8 заполнены насадкой 9, например полимерной стружкой и имеют иа верхних концах дросссльные устройства 10. Сопловая (оловка 8 включает диафрагму 11 с централь20 иым отверстием 12 и периферийными капиллярными каналами 13, два концентрических иатрубка 14 и 15>, образующих кольцевую камеру 16, и один или несколько тангенциальных каналов 17 для вводя исходного потока.

25 При работе теплообменника, например в процессах охлаждения газо-паровых смесей с одновременной конденсацией паров и сепарацией жидкой фазы, исходную смесь подают иод давлением через патрубок 18 в приемную

30 камеру 19.. Отсюда через каналы 17 оиа по2 69917 ступает в трубу 2, где происходит температурное разделение потока и интенсивная сепарация аэрозолей. Центральная «холодная» часть потока выходит через отверстие 12 диафрагмы 11 и поступает по патрубку 15 в камеру 20 холодного потока, а «горячая» периферийная часть потока проходит вниз по трубе 2 и поступает в камеру 21, При этом процесс температурного разделения сопровождается интенсивным выделением конденсата из центральных охлажденных слоев. Под действием центробежной силы конденсат отбрасывается к стенкам трубы и в виде пленки жидкости стекает в камеру 21.

Образующийся в виде кольца на внутренней поверхности диафрагмы П конденсат отводится через капиллярные каналы и кольцевую камеру в верхнюю камеру 20, откуда через отверстия 22 перетекает в трубы 8 и, орошая насадку 9, стекает в камеру 21, смешивается с конденсатом, поступающим из труб

2, и через патрубок 28 с гидрозатвором выводится из аппарата.

«Горячая» составляющая газового потока из камеры 21 по трубам 8 поднимается вверх и орошается холодным конденсатом. В результате происходит дополнительная конденсация паров и абсорбция трудноконденсируемых примесей. Очищенный газ через отверстия 22 выходит в камеру 20. Количественное соотношение расходов «горячего» и «холодного» потоков регулируется и устанавливается дроссельным устройством 10. Очищенная от конденсата фаза выходит из аппарата через патрубок 24.

Процесс охлаждения наро-газовой смеси интенсифицируют путем охлаждения труб 2 и 8 снаружи хладагентом, поступающим в межтрубное пространство через патрубок 25, 5 откуда отводится через патрубок 26.

В предлагаемом вихревом кожухотрубчатом теплообменнике газоконденсатная смесь может быть охлаждена до температуры ниже температуры хладагента, произведена сепара10 ция конденсируемых примесей и абсорбционная очистка газа. Теплообменник может быть использован в процессах химической технологии, например в производстве фенолацетона.

Предмет изобретения

Вихревой кожухотрубчатый теплообменник для охлаждения и очистки газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с торцовыми крышками, трубные решетки и за2п крепленные в них теплообменные трубы, подключенные к распределительному и собирающему коллекторам и снабженные на верхних концах сопловыми камерами с тангенциальным вводом, диафрагмой и патрубком холодQ5 ного потока, отлиаа ощийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплооб мена и очистки от трудноконденсируемых примесей, между теплообменными трубами установлены переточные трубы с внутренней насадкой, а чп диафрагма выполнена с капиллярными каналами, размещенными по периферии и подключенными к собирающему коллектору при помощи осевого патрубка, установленного концентрично патрубку холодного потока и образующего с ним кольцевую камеру для выхода жидкой фазы.

269917 иг.

Редактор В. чижова

Заказ 2322/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Мшшстров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 (:оставитель Ё. Сотникова

Техред А. А. Камышникова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод