Вертикальный теплообменный аппарат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.06.78 (21) 2627986/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Щ Кл з

F28 D 5/02

Гееударстееиимл кемитет (53) УДК 621.565..94 (088.8) Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24 пе делам иаебретений и еткрмтий

Дата опубликования описания 05.07.81 (72) Авторы изобретения

В. А. Неверов, В. Л. Ярославский, А. В.

В. П. Лымарь и 1О. Д. Туриянск ицын, с,, М гГх@,,:;, рЫо го

Запорожский комплексный проектный отдел к бюро Государственного научно-исследовательско института химии и технологии элементоорганических соединений (71) Заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к вертикальным теплообменным аппаратам, а именно к пленочным теплообменникам по регенерации продукта многокомпонентного состава.

Известен вертикальный пленочный теплообменник с распределительным устройством в верхней части, имеющим вставки для подачи одной из жидких сред внутрь труб, где под распределительным устройством размещена ванна для подачи с помощью установленных в днище кольцевых насадок второй, теплообменивающейся среды на наружную поверхность труб, и последние образуют с насадками и вставками радиальные зазоры, а вставки установлены относительно труб с возможностью осевого перемещения (1).

Недостатком указанного теплообменника является то, что с его помощью невозможно интенсифицировать теплообмен, плавно регулировать процесс и обеспечить равномерное смешивание различных продуктов. при пленочном течении.

Известен вертикальный теплообменный аппарат, содержащий корпус с трубным пучком, закрепленным в трубных досках, и регулирующее устройство, установленное на входе среды. в пучок и выполненное в виде

2 плиты с клапанами для перекрытия группы труб (2).

Однако с помощью данного аппарата невозможно обеспечить ступенчатого перелива и смешивания многокомпонентного продукта, и протекания процесса пленочного течения.

Цель изобретения — устранение указан. ных недостатков, интенсификация теплообмена при пленочном течении среды и повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что трубный пучок выполнен двухсекционным, а между верхней и нижней его секциями установлен гидрозатвор, состоя щи и из ем кости и концентрично размещенной в ней цилиндрической обечайки с конической отбортов15 кой, жестко соединенной с корпусом.

Кроме того, на корпусе над нижней секцией пучка укреплены сегментные карманы, а гидрозатвор сообщен с этой секцией при помощи переливных патрубков, нижний конец которых размещен в указанных карманах.

На фиг. 1 изображен вертикальный теплообменный аппарат, общий вид, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3—

842374

Формула изобретения з разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 представлен отдельно гидрозатвор; на фиг. 5 — разрез à — Г на фиг. 4; на фиг. 6 — узел I на фиг. 1; на фиг. 7 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 6; на фиг. 8 — разрез Š— Е на фиг. 7.

Вертикальный теплообменный аппарат содержит корпус 1 с трубным пучком 2, закрепленным в трубных досках 3 и регулирующее устройство 4, установленное на входе среды в пучок 2 и выполненное в виде плиты 5 с клапанами 6 для перекрытия группы труб. Трубный пучок 2 выполнен двухсекционным, а между верхней и нижней секциями

7 и 8 установлен гидрозатвор 9, состоящий из емкости 10 и концентрично размещенной в ней цилиндрической обечайки 11 с конической отбортовкой 12, жестко соединенной с корпусом 1. На корпусе над нижней секцией 8 пучка укреплены сегментные карманы 13, а гидрозатвор сообщен с этой секцией при помощи переливных патрубков 14, нижний конец которых размещен в указанных карманах 13, корпус 1 снабжен патрубком 15 входа горячего продукта, патрубком

16 входа флегмы, штуцером 17 выхода избыточного гареобразного продукта, над регулирующим устройством 4 верхней секции размещен поддон 181примыкающий по периферии к внутренней поверхности корпуса 1, и к поддону 18 подключены расходные патрубки 19, нижние концы которых помещены в сегментные карманы 20. Верхняя секция

7 снабжена патрубками 21 и 22 подвода и отвода теплоносителя в межтрубное .пространство. В емкости 10 размещена термопара 23 для контроля состояния рабочей среды, а корпус 1 снабжен штуцером 24 для выхода избыточного газообразного продукта.

Корпус 1 в нижней части имеет штуцеры 25 и 26 входа и выхода теплоносителя.

Верхняя часть плит 5 жестко соединена с проушинами 27, которые через пальцы 28 и антифрикционную втулку 29 подвижно связаны посредством эксцентрика 30 приводного вала 31 с приводом 32.

Клапаны 6 имеют уплотнители 33 шарообразной формы, и в них и клапанах выполнены отверстия 34. Уплотнители выполнены из химического материала, например второпл аста.

Температура среды в верхней секции 7 контролируется термопарой 35. Для точности перекрытия ряда заданных труб плитами 5 в последних установлены втулки 36, которые своей поверхностью перемещаются по направляющим стойкам 37, установленным на трубных досках 3. Корпус 1 в нижней части снабжен штуцером 38 для выхода смешанного продукта.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

Через патрубки 15 и 16 в секцию 7 подается соответственно горячий продукт и флегма, истекая из патрубков смешивается в поддоне 18, температура среды контролируется термопарой 35. Образовавшиеся пары сме4 шанного продукта поступают к штуцеру 17, а сама смесь среды из поддона 18 через расходные патрубки 19 поступает в карманы

20, откуда, переливается и заполняет пространства трубной доски 3 до уровня трубно5 го пучка 2 и переливается равномерно по внутренним поверхностям труб. В межтрубное пространство пучка 2 труб через патрубок 21 подводится теплоноситель, а через патрубок 22 осуществляется выход конденсата. Теплоноситель нагревает поверхность

1О трубного пучка 2, внутри которого осуществляется пленочное течение среды (смешанного продукта), который из пучка труб попадает в емкость 10 гидравлического затвора 9. Температура среды в гидрозатворе контролируется термопарой 23. Из,штуцера 24 выходит избыточный газообразный продукт. Из емкости 10 продукт по мере накопнения переливается через края и поступает через расходные патрубки 14 в карманы 13. Смешанный продукт из карманов 13, 2о переливаясь, поступает на трубную доску 3 нижней секции 8. Затем смешанный продукт поступает в трубный пучок 2 секции 8, внутри которого происходит пленочное течение этого продукта. Продукт выходит через штуцер 38. В межтрубном пространстве трубного пучка 2 нижней секции 8 циркулирует холодный теплоноситель, поступающий через штуцер 25, отбирая тепло от смешанного продукта. С помощью клапанов 6 осуществляют перекрытия группы труб. зо Предлагаемый теплообменный аппарат позволяет интенсифицировать теплообмен при пленочном течении среды, эксплуатационная надежность аппарата повышена. Расход среды в нем сокращается в 1,5 — 2 раза, а путем регулирования технологического

55 процесса повышается качество получения продукта многокомпонентных составов.

1. Вертикальный теплообменный аппарат, содержащий корпус с трубным пучком, закрепленным в трубных досках, и регулирующее устройство, установленное на входе среды в пучок и выполненное в виде плиты

45 с клапанами для перекрытия группы труб, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при пленочном течении среды и повышения эксплуатационной надежности, трубный пучок выполнен двухсекционным, а между верхней и нижней его сек50 циями установлен гидрозатвор, состоящии из емкости и концентрично размещенной в ней цилиндриеской обечайки с конической отбортовкой, жестко соединенной с корпусом.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что на корпусе над нижней секцией пучка укреплены сегментные карманы, а гидрозатвор сообщен с этой секцией при помощи

842374

5 переливных патрубков, нижний конец которых размещен в указанных карманах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 507766, кл. F 28 D 3/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 303476, кл. F 28 D 13/08, 1970.!

842374

E-f

87

Составитель В. Подносова

Редактор Е. Папи Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 5044 38 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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