Теплообменник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

С04иалисти4еских

Республик (11) 620799

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 03.77 (21) 2458806/29-06 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.78.Бюллетень №81 (45) Дата опубликования описания )5.0ьлв

2 (51) М. Кл.

F28 l 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изооретений

H PTKPblTNH (53) УДК 621,565..94 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Мильштейн, А. В, Гугучкин и Е. П. Запорожец

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (71) Заявитель (54) ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в которых наряду с охлаждением газа и конденсацией паров осуществляется сепарация сконденсировавшейся жидкости, и может быть использовано в технологических процессах нефтяной, нефтехимической, газовой и других областях промышленности.

Известны теплообменники, содержащие цилиндрический корпус с рубашкой, внутри которого размещена центральная труба, снабженная полым винтовым ор брением (1) .

Недостаток таких теплообменников заключается в большом гидравлическом сопротивлении, обусловленном протеканием через них двухфазной среды и возможности уноса сконцентрировавшейся жидкости, потеря которой может быть недопустима.

Цель изобретения — уменьшение гидравлического сопротивления и обеспечение сепарации газожидкостной смеси.

Это достигается тем, что в корпусе выполнена винтовая шель, соединяющая его внутреннюю полость с полостью рубашки, а на входе в трубу установлен каплеотбойник, выполненный преимушественно из вязаной сетки.

На чертеже схематически изображен описываемый теплообменник.

Он содержит цилиндрический корпус 1 с рубашкой 2, внутри которого размещена центральная труба 3, снабженная .полым винтовым оребрением 4. В корпусе 1 выполнена винтовая щель 5, соединяюшая его внутреннюю полость с полостью рубашки 2.

На входе в трубу 3 установлен каплеотбойник 6, выполненный преимущественно из вязаной сетки. Для сбора отсепарированного конденсата служит сборная емкость 7.

Теплообменник работает следующим образом

Сырой газ, проходя по пространству, образованному корпусом 1, трубой 3 и винтовым оребрением 4, охлаждается хладагентом, который проходит внутри оребрения 4, при этом из газа выделяется сконденсировавшая ся ж идкость.

По мере движения двухфазный поток, состоящий из газа и частиц жидкости, приобретает вращательное движение, в результате чего под действием центробежных сил частицы жидкости отделяются от газа и отбрасываются к стенке корпуса 1, на стенке образуется пленка жидкости, стекающая по винтовой щели 5 в полость рубашки 2, по которой отсепарированная жидкость удаляется в сборную емкость 7. Газовый поток с

620799

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 4639/Зб ТиРаж 815 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оставшимися в нем мелкодисперсными частицами жидкости, двигаясь по простран«ству, образованному корпусом 1, центральной трубой 3 и винтовым оребрением 4, поступает в каплеотбойник 6, который находится в сбор- 5 ной емкости 7, и перед входом в каплеотбойник 6 газовый поток меняет направление дви жения на 180, в результате чего под действием сил инерции из газового потока вы,падают на дно сборной емкости 7 частицы

10 жидкости. В каплеотбойнике 6 из газового потока окончательно отделяются мелкодисперсные частицы жидкости. Охлажденный и очищенный газ отводится по центральной трубе 3, дополнительно охлаждая сырой газ.

Теплообменник может работать в верти- 15 кальном и горизонтальном положениях.

В случае замены винтовых поверхностей теплообмена, по каналам которых движется хладагент, на винтовые трубы и выполнения стенок корпуса перфорированными, предотвращается возможность смешения хладагента с газом, упрощается конструкция теплообменника и снижается трудоемкость изготовления.

Несколько теплообменников при последовательном подключении увеличивают глубину охлаждения газа и степень очистки его от жидкости. а при параллельном подключении — увеличивается производительность.

Благодаря наличию винтовой щели, которая прорезана в корпусе и соединяет внутреннюю полость корпуса с полостью рубашки, из газового потока удаляется жидкость, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление аппарата, и следовательно, уменьшаются энергозатраты на перекачку газового потока примерно на 10о/о от энергозатрат, которые затрачиваются на перекачку двухфазного теплоносителя через аппарат.

Увеличение эффективности сепарации жидкости от газового потока достигается тем, что частицы жидкости отделяются от газового потока под действием инерционных сил, возникающих при повороте газа на

180 перед каплеотбойником, и в каплеотбойнике.

Совмещение в одном аппарате теплообменного и сепарационного элементов позволяет высвободить затраты на установку одного из аппаратов, например, сепаратора, стоимость которого составляет около

50 тыс. рублей.

Теплообменник, содержащий цилиндрический корпус с рубашкой, внутри которого размещена центральная труба, снабженная полым винтовым оребрением, отличающийся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления и обеспечения сепарации газожидкостной смеси, в корпусе выполнена винтовая щель, соединяющая его внутреннюю полость с полостью рубашки, а на входе в трубу установлен каплеотбойник, выполненный преимущественно из вязаной сетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 151985, кл. F 28 D 7/02, 1962.