Кожухотрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

П И С А Н И Е 1„) 729432

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советских

Социалистичесних

Республик (t»I ) Дополнительное к авт. свнд-иу(22) Заявлено 06.03.78 (2 j.) 2585557/29-06 (5()M. Кл.

F 28 Э 7/00

F 25 В 33/00 с присоединением заявки,%

Государственный кемитет (23) Приоритет во делам изо1рете11ий и вткритий

Опубликовано 25.04,80. Бюллетень № 3 5 (53) УДК 62>.565. . 94: 62 1. 57. .043 (088=8} (?2) A вторы изобретения

К. 3. Халдей, М. Ш. Чавусер, Д. И. Хараз и Л. Н. Тимофеева (71) Заявитель

Производственное обьединение Техэ нергохимпром (54} КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к кожухотрубным теплообменникам, преимущественно для высокотемпературного нагрева жидкостей, имеюших or ðàíFr÷åííóþ термическую стойкость, например, масляных теплоносителей, водоаммиачного раствор»5 ра и дре и может использоваться B .Химической, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен газовый кожухотрубный генетО ратор для абсорбпионной бромистс»-литиевой холодильной установки, который представляет собой цилиндрический кожухотрубный теплообменник затопленного типа, состояший из корпуса с размешенными в нем теплообменными трубами, закрепленными в верхней и нижней трубных решетках, Топливный газ с»кигается в газогорелочном устройстве, и продукття сгорания по >каротрубному пространству ттапраыцпотся в распределительную камеру.,палее дымовые газы, равномерно распределяясь по пучку горизонтальных дымогарных труб меньшего диаметра, проходят в противоположном направлении и, попадая H сборнтю камеру, через штуцер отводятся в атмосфеv - И*

Недостатком известной конструкции яв ляется То; 170 значительная poolFFFF1.1 температур дымовых газов на вход и выходе из дымогарных труб приводит к неравномерности температурного напора по длине аппарата„ что, в свою очередь, может привести к разложению нагреваемой среды: кроме TQI 0 низкий козффи1 диент теплоотдачи со стороны газового потока, т.е= низкий КПД сушественным

1 образом влияет на габариты и вес аппарата.

H,à":èáorråF близким техническим ре1кг.нием к изобретению является кожухс трубный теплаоб1.1енник, преимуществ.нно генератор абсорбционпой холодильной машины, содержащий вертикально расположенный трубный пучок, закрепленный в верхней и ни:кней трубных рев ет= ках и дополнитель11111! трубный пучок, 729432

1О

ЗО

35 ао

$Q

55 з расположенный в межтрубном пространстве и закрепленный нижним концом в трубной доске (2).

Однако известный кожухотрубный теппообменник характеризуется неравномерностью распределения температурного поля по длине труб и небольшой интенсивностью теплообмена.

Цель изобретения — выравнивание температурного поля по длине труб и интенсификация теппообмена.

Это достигается тем, что трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решетке и в местах крепления к трубной доске заключены в цилиндрические стаканы, установленные с осевым зазором относительно нижней решетки.

На фиг. 1 изображен кожухотрубный теплообменник, фронтальный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1.

Кожухотрубный теплообменник имеет корпус 1, верхнее днище 2 и газораспре делительную камеру 3.

Внутри корпуса размещен вертикально расположенный трубный пучок 4, закрепленный в верхней и нижней трубных решетках 5 и 6. Корпус 1 и газораспределитепьная камера 3 разделены дополнительной трубной доской 7, в которой жестко закреплен дополнительный трубный пучок 8, равномерно расположенный в межтрубном пространстве с осевым зазором по отношению к верхней трубной решетке. Для предотврашения перегрева слабого раствора:,в местах крепления трубного пучка 8 предусмотре.ны защитные цилиндрические стаканы 9 установленные с осевым зазором относительно нижней решетки 6.

Теплообменные трубы пучка 4 расположены так, что образуют вершины правильных шестиугольников, в центре которых размещен трубный пучок 8.

В верхнем днище смонтированы штуцер 10 для подвода крепкого водоаммиачного раствора на выпаривание и отвода газообразного аммиака и паров воды на ректификацию, и распределительные колпачки 11, служашие для равномерного распределения водоаммиачного раствора по теплообменным трубам пучка 4. для попвода горячего газа в газораспредепительной камере предусмотрен штуцер 12, а для отвода слабого раствора и газа в нижней части корпуса размешены штуцеры 13, 14 соответственно.

В корпусе теплообменника для создания поперечного обтекания газами тепловоспринимаюшей поверхности теплообменных труб установлены поперечные перегородки 1 5.

Теплообменник работает следуюшим образом.

Крепкий водоаммиачный раствор через штуцер 10 подается в верхнее днише 2, где с помошью распределительных колпачков 11, направляется в теплообм"нные трубы пучка 4. Горячие продукты сгорания в виде газа через штуцер 12 противотоком поступают в распределительную камеру 3, откуда распределяются по дополнительному трубному пучку

8, расположенному в межтрубном пространстве и являюшемуся своеобразным излучателем тепловой энергии.

В процессе выпаривания крепкого . водоаммиачного раствора газообразный аммиак и пары воды поднимаются вверх, и через распределительные колпачки 11 направляются в верхнее днище 2, а слабый раствор стекает вниз корпуса 1, и через штуцер 13 выводится из теплое бменника.

Горячий газ, покинув трубный пучок

8, осуществляет конвективный обогрев теплообменных труб пучка 4, поперечно омывая их благодаря перегородкам 15, и через штуцер 14 выводится из теплс обменника;

Выравнивание температурного напора по длине теппообменных труб происходит следуюшим образом: теплообменные трубы получают тепло как непосредственно от дымовых газов, омывающих их, так и от трубного пучка, однако, в нижней части теппообменника доля теплового потока, получаемая теппообменными трубами от остывших дымовых газов минимальная, тогда как доля тепла, получаемая от трубчатых излучателей максимальная.

B верхней части теппообменных труб наоборот- попа теплового потока от дымовых газов максимальная, тогда как доля теплового потока от дополнительного трубного пучка — минимальная.

Такое техническое решение является оптимальным, поскольку все теплообменные трубы, являюшиеся тепповоспринимаюшими, работают в одинаковом тепловом режиме.

Использование изобретения позволит увеличить коэффициент теппопередачи между газом и кипяшим водоаммиачным раствором на 10-12%, что, естественно, приведет к уменьшению теплообменной поверхности и веса теплообменника.

Кроме того, противоположное наиравле— ние потоков теплоносителя и газа по трубному и межтрубному пространствам способствует выравниванию температурного режима по высоте теплообменника и даст возможность применять газы высоких температур.

По сравнению с известными аналогичными аппаратами использование изобретения позволит сократить затраты на изготовление данных теплообменников примерно на 25-30 /о.

Экономический эффект от внедрения изобретения составит 350 тыс.руб. в год и суммарный годовой экономический эффект от его использования в народном хозяйстве составит около 650 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Кожухотрубный теплообменник, преимушественно генератор абсорбционной холс9-1 3 6 ! дильной машины, содержаший вертикально расположенный трубной пучок, закреп.— ленный в верхней и нижней трубных р шетках и дополнительный трубный пучок, расположенный в межтрубном пространстве и закрепленный нижним концом в трубной доске, о т.л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью выравнивания температурного поля по длине труб и интен1о сификации теплообмена, трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решетке и в местах крепления к трубной доске заключены в цилиндрические стаканы, установ15 ленные с осевым зазором относительно нижней решетки.

Источники информации, принятые во внимечие при экспертизе

1. Патент США ¹ 3266266, кл. 62-476, опублик. 1 974.

2. Авторское свидетельство СССР № 591680, кл. F 28 13 7/00, 1976. фиг. 1

Составитель В. Подыосова

Редактор H. Катаманина Тсхред О. Андрейко Корректор М. немчик

Заказ 124 5/34 Тираж 697 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открьггий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4