Теплообменник

 

1. ТЕГОЮОБМЕННИК, преимущественно для охлаждения агрессивных жидкостей, содержащий корпус, состоящий из двух концентрично расположенных обечаек, образующих кольцевой канал, - центральную камеру для сбора охлажденной жидкости вертикальные V -образные термопластовые теплообменные трубные пучки погружного типа, расположенные в кольцевом канале и закрепленные в трубных решетках, штуцера для подвода и отвода теплоносителя и охлаждаемой жидкости, отличающий с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения и увеличения срока службы, кольцевой канал разделен радиальными перегородками, расположенными между пучками, на секции, сообщающиеся одна с другой посредством щелевых отверстий, выполненных в верхних и нижних частях «перегородок в чередующемся порядке, при этом трубная решетка нисходящей ветви теплообменного пучка первой секции соединена со штуцере подвода охлаждаемой жидкости , а восходящая ветвь пучка этой секции имеет открытые концы, сообщающиеся с ее полостью, при этом последняя секция имеет в верхней части выпускное отверстие, сообщенное с центральной камерой. 2.Теплообменнюс по п. 1, отличающийся тем, что первая секция имеет горизонтальную перфорированную ясрегородку с центральным отверстием, при трубы нисходящей ветви пучке пропущены через перфорацию на перегородки, а труС восходящей ветви - через ее центральное отверстие. 3.Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что трубы пучка в нижней части первой секции выполнены в виде витков спирали .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИК (l9) 0!)

) у Г " » ".,»»» -, ".» » .»» ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» т

I ,1 ;

BE, »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3680585/24-06 (22) 26.12.83 (46) 23.04.85. Бюл. 9 15 (72) И.П.Ефременко, Н.Х.даниленко, П.С.Сластин, Г.Ф.Потебня, А.N.Штафинская, В.П.Влезько, В.Б.Голышев и И.А.Гелета (53) 621.565.58(088.8) (56) Амелин А.Р. Производство серной кислоты. И., "Химия", 1967, с. t54-159, 254-257, 344-351.

Патент США Ф 3662817, кл. t65/ 1, 1972. (54)(57) 1. ТЕПЛООБИЕННИК, преимущественно для охлаждения агрессивных жидкостей, содержащий корпус, состоящий из двух концентрично расположенных обечаек, образующих кольцевой канал, центральную камеру для сбора охлажденной жидкости, вертикальные 1 -образные териоцластовые теплообменные трубные пучки погружного типа, расположенные в кольцевом канале и закрепленные .в трубных решетках, штуцера для подвода и отвода теплоносителя и охлаждаемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения и увеличения срока службы, g(s1) F 28 D 1/04 .Р 28 F 21/06 кольцевой канал разделен радиальны- . ми перегородками, расположенными между пучками, на секции, сообщающиеся одна с другой посредством щелевых отверстий, выполненных в верхних и нижних частях перегородок в чередующемся порядке, при этом трубная решетка нисходящей ветви теплообменного пучка первой секции соединена со штуцером подвода охлаждаемой жидкости, а восходящая ветвь пучка этой секции имеет открытые концы, сообщакнциеся с ее полостью, при этом последняя секция имеет в верхней части выпуСкное отверстие, сообщенное с центральной камерой.

2. Теплообменник по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что первая секция ииеет горизонтальную перфорированную перегородку с центральным отверстием, лри этом трубы нисходящей ветви пучка пропущены через перфорацию на периферии перегородки, а трубы восходящей ветви — через ее центральное отверстие.

3. Теплообмениик по пп. 1 и 2, отличающийся тей, что трубы лучка в нижней части первой секции выполнены в виде витков cnuPBJflf

1151808

На фиг, 1 изображен предлагаемый теплообменник, поперечный разрез, на фиг. 2 — то же, горизонтальная . проекция, на фиг. 3 — развертка теплообменника; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение В-В на фиг. 5.

Теплообменник содержит корпус, состоящий из двух концентрнчно расположенных обечаек: наружной 1 и внутренней 2, образующих кольцевой канал 3 и центральную камеру 4 для сбора охлажденной жидкости, вертикальные 1 -образные термопластовые теплообменные трубные пучки 5 погружного типа, расположенные в кольцевом канале 3 и закрепленные в трубных решетках 6, штуцера для подвода 7 и отвода 8 охлаждаемой жидкости и штуцера для подвода 9 и отвода 10 охлаждающей жидкости, причем кольцевой канал 3 разделен радиальными перегородками 11, расположенными между пучками 5 на первую 12, промежуточные 23 и последнюю 14 секции охлаждения, сообщающиеся одна с

35 другой посредством щелевых отверстий 15> выполненных в верхних и нижних частях перегородок 11 в чередующемся порядке, при этом трубная решетка 6 нисходящей 16 ветви теплообменного пучка 5 первой 12 секции соединена со штуцером 7 подвода охлаждаемой жидкости, а восходящая 17 ветвь пучка 5 этой секции имеет открытые концы, сообщающиеся с ее полостью, при этом последняя 14 секций имеет в верхней части выпускное отверстие, сообщенное с центральной камерой 4.

45 ъ

56

Изобретение относится к области химического машиностроения и может найти широкое применение в химической промышленности, например, для охлаждения агрессивных жидкостей.

Целью изобретения является интенсификация процесса охлаждения и увеличения срока службы.

Первая секция 12 имеет горизонтальную перфорированную переОородку 18 с центральным отверстием 19, при этом трубы нисходящей 16 ветви пучка 5 пропущены через перфорацию на периферии перегородки 18, а трубы восходящей 17 ветви — через ее центральное отверстие 19. Трубы лучка 5

1О

30 в нижней части первой секции 12 выполнены в виде витков спирали 20.

Теплообменник содержит также вертикальные 1 -образные теплообменные пучки 21 погружного типа, нисходящие н восходящие ветви которых закреплены в трубных решетках 22, соединенных со штуцерами 9 и 10 соответственно подвода и отвода охлаждающей жидкости.

Теплообменник работает следующим образом.

Горячая агрессивная жидкость подается на .охлаждение в первую секцию через штуцер 7 в трубное пространство нисходящей ветви 16 М -образ-,. ного теплообменного пучка 5. Концы трубок этой ветви подсоединены к трубной решетке 6 герметично. Поэтому горячая, т.е ° наиболее коррозионноактивная жидкость не контактирует с материалом корпуса. Через щелевое отверстие 15 расположенное в нижней части перегородки, разделяющей последнюю секцию 14 охлаждения и первую секцию 12 охлаждения, часть охлажденной агрессивной жидкости поступает в нижнюю часть межтрубного пространства секции 12 в зону размещения витков спирали 20. При этом горячая агрессивная жидкость охлаждается в трубном пространстве витков спирали 20 и выходит из открытых концов трубок восходящей ветви. Здесь она смешивается с прошедшей через зону размещения спирали 20 холодной жидкостью, поступившей из последней секции 14.

Далее суммарный поток с существенно пониженной температурой (относительно исходной температуры горячей жидкости) через щелевое отверстие 15 в верхней части первой секции 12 попадает в межтрубное пространство последующих секций 13, соединенных друг с другом щелевыми отверстиями 15, расположенными поочередно в их верхней и нижней частях.

В каждой из секций 13 через штуцера подвода 9 и отвода 10, в которых герметччно закреплены трубные решетки 22 7-образных вертикальньпс пучков 21, осуществляется подача в трубное пространство и вьеод из него охлаждающей жидкости, например воды.

Часть охлажденной до требуемой температуры агрессивной жидкости

1151808

Фиг. 2

3 из последней секции 14 охлаждения через штуцер 8 отвода поступает в камеру 4 и удаляется из сборника по мере накопления. Вторая ее часть поступает, как указывалось,вьчпе, в пер.вую секцыо.

В рассмотренном варианте работы сборника-холодильника направленное движение агрессивной .среды формирует- 16 ся в системе, во-первых, за счет естественной конвекции, определяемой изменением плотности жидкости с изменением ее температуры, и, во-вторых, за счет зжекционного воздейст- 15 вия вытекающих струй горячей жидкости из открытых концов трубок восходящей ветви 17 в первой секции 12.

В случае необходимости дополнительного увеличения-значения коэффициентов теплопередачи или преодоления высоких гидравлических сопротивлений в кольцевом канале направленное двнженйе агрессивной жидкости можно формировать принудительно с помощью насоса, подающего заданную часть охлажденной агрессивной жидкости в нижнюю часть первой секции 12. При этом щелевое отверстие 15, расположенное в нижней части перегородки между ,последней 14 и первой 12 секциями, заглушается.

115 1 808

4 -А йо3 рнугпо

1151808

В-8

Составитель Ж,Можаева

Редактор Т.Кугрьппева Техред С.Дегеэа Корректор C.×åðíè

Заказ 2307(30 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4