Вертикальный кожухотрубный теплообменник

 

Вертикальный кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух с патрубками подвода и отвода сред трубного и межтрубного пространства, размещенный внутри кожуха пучок закрепленных в трубных решетках труб, заключенный в обечайку с продольной перегородкой внутри пучка и отверстиями в стенке, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и улучшения ремонтоспособности теплообменника, патрубки подвода и отвода среды межтрубного пространства герметично подсоединены к обечайке по периметру отверстий, при этом между верхним краем обечайки и верхней трубной решеткой выполнен зазор, выбираемый в процессе производства ремонтных работ установкой верхней трубной решетки на торец обечайки.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано, например, в глиноземном производстве для регенерации тепла алюминатного раствора и пульпы. Целью изобретения является интенсификация теплообмена и улучшение работоспособности теплообменника. На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник в разрезе; на фиг. 2 узел I на фиг. 1 (первый вариант установки патрубка подвода среды в аппарат, установка патрубка отвода аналогична); на фиг. 3 узел I на фиг. 1 (второй вариант установки патрубка). Описываемый теплообменник состоит из кожуха 1 с крышкой 2 и нижней растворной камерой 3 с патрубками подвода 4 и отвода 5 среды трубного пространства. Внутри кожуха 1 на нижней трубной решетке 6 установлена обечайка 7 с перегородкой 8 и отверстиями со штуцерами 9 и 10, являющимися продолжением патрубков подвода 11 и отвода 12 среды межтрубного пространства, походящих через кожух 1 и стыкующихся с обечайкой 7, в которой размещен пучок труб 13, закрепленный в нижней решетке 6 и в верхней решетке 14, на которой установлена верхняя растворная камера 15. Напротив патрубка подвода 11, внутри обечайки 7, установлен отбойник 16 среды, предохраняющий от возможного износа трубы 13 при высоких скоростях среды. Теплообменник работает следующим образом. Теплообменник может быть использован в глиноземном производстве для нагрева сырой пульпы, поступающей затем в автоклавную батарею. В качестве среды трубного пространства при этом может быть использована вареная пульпа, выходящая из автоклавной батареи. Вареная пульпа (теплоноситель) поступает через патрубок подвода 4 в камеру 3, а из нее в теплообменные трубы 13 (в восходящую часть пучка). Отдает через их поверхность тепло обрабатываемой среде (сырой пульпе), которая движется противотоком в обечайке 7 (в межтрубном пространстве). После прохождения восходящей части пучка труб 13 теплоноситель поступает в камеру 15, а из нее в нисходящую часть пучка труб 13, далее в камеру 3 и покидает аппарат через патрубок отвода 5. Обрабатываемая среда подается в межтрубную часть (в обечайку) через патрубок подвода 11, проходит восходящий канал обечайки 7, заполняет пространство между ней и кожухом 1, поступает в нисходящий канал и покидает аппарат через патрубок отвода 12. Обечайка 7 служит для формирования потока сырой пульпы с высокой скоростью. Это необходимо для повышения коэффициента теплопередачи и снижения зарастания теплообменных труб 13 осадком. Нахождение среды в пространстве между кожухом 1 и обечайкой 7 без движения не имеет значения, так как там теплообмен отсутствует, а проникнуть оттуда ни в один из патрубков подвода 11 и отвода 12 среда не может. Установка обечайки 7 и труб 13 при монтаже теплообменника может быть осуществлена следующим образом. Крышка 2 и камера 3 сняты. Кожух 1 пуст. В него снизу или сверху вводится обечайка 7 со штуцерами 9 и 10, имеющими на торцах закругленные накладки с радиусом закругления, равным внутреннему радиусу кожуха 1. Обечайка 7 устанавливается на решетку 6 таким образом, чтобы штуцера 9 и 10 были расположены напротив заранее сделанных отверстий в кожухе 1 для патрубков подвода 11 и отвода 12. После чего накладки щтуцеров 9 и 10 привариваются по всему периметру к кожуху 1. При этом для лучшей сварки диаметр отверстий в кожухе 1 должен быть несколько больше внутреннего диаметра штуцеров 9 и 10, равного диаметру отверстий в накладках. Приварка патрубков подвода 11 и отвода 12 может быть осуществлена по одному из двух вариантов, указанных на фиг. 2 и 3 (могут быть и другие варианты). После установки обечайки 7 в нее вводятся трубы 13 и крепятся вальцовкой в решетках 6 и 14, которые устанавливаются после монтажа обечайки 7, затем монтируются крышка 2 и камера 3. Для замены труб 13 их необходимо опустить вниз вместе с решетками 6 и 14 после демонтажа крышки 2 и камер 15 и 3. Опускание пучка труб 13 возможно на величину зазора между верхним краем обечайки 7 и верхней решеткой 14, при этом последняя ложится на торец обечайки 7. Зазор должен быть таким, чтобы после опускания пучка труб 13 между нижним фланцем кожуха 1 и решеткой 6 было расстояние, достаточное для производства огневых работ по резке труб 13 у решетки 6. После отделения труб 13 от решетки 6 первые поднимаются вверх и удаляются из аппарата вместе с решеткой 14, которая аналогично отделяется от труб 13.

Формула изобретения

Вертикальный кожухотрубный телообменник, содержащий кожух с патрубками подвода и отвода сред трубного и межтрубного пространства, размещенный внутри кожуха пучок закрепленных в трубных решетках труб, заключенный в обечайку с продольной перегородкой внутри пучка и отверстиями в стенке, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и улучшения ремонтоспособности теплообменника, патрубки подвода и отвода среды межтрубного пространства герметично подсоединены к обечайке по периметру отверстий, при этом между верхним краем обечайки и верхней трубной решеткой выполнен зазор, выбираемый в процессе производства ремонтных работ установкой верхней трубной решетки на торец обечайки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3