Теплообменник-утилизатор

 

Использование: в установках для нагрева вязких продуктов. Сущность изобретения: над конденсатором 1 установлен дополнительный конденсатор 15. Последний частично заполнен газом и сообщен с полостью парового канала. Трубы соединяют паровую 2 и конденсационную 3 камеры. Трубы снабжены рубашками с образованием кольцевых каналов 6. Последние сообщены с распределительными камерами 12,13, нагреваемого вязкого продукта. 1 ил.

((9) (1!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)s F 28 0 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

75 yg (21) 4933077/06 (22) 22.01.91 (46) 30.01.93. Бюл. ¹ 4 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социали- . стической револ(оции и Предприятие "Интенсив-Т" (72) В.M.Ïîäãoðåöêèé и И.Л.Шилович (73) Территориально-межхозяйственное обьединение предприятия "Интенсив-T" (56) Авторское свидетельство СССР № 1553816, кл. F 28 D 15/02, опублик. 1990.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1539490, кл. F 28 0 15/02, опублик. 1990, (54) ТЕПЛООБМЕННИК-УТИЛИЗАТОР (57) Использование: в установках для нагрева вязких продуктов. Сущность изобретения: над конденсатором 1 установлен дополнительный конденсатор 15, Последний частично заполнен газом и сообщен с полостью парового канала. Трубы соединяют паровую 2 и конденсационную 3 камеры.

Трубы снабжены рубашками с образованием кольцевых каналов 6. Последние сообщены с распределительными камерами 12, 13, нагреваемого вязкого продукта, 1 ил.

1792516

10

30

55

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в энергетических, технологических и других установках для нагрева вязких продуктов.

Прямое назначение данного аппарата— подогрев сырья и воздуха за счет утилизации тепла сажегазовой смеси в технологическом процессе получения технического углерода.

Известны теплообменники — утилизаторы в виде змеевиковых поверхностей. Эти теплообменники, работая в условиях высоких плотностей тепловых потоков, обладают высокой температурной неравномерностью по образующей трубы, что приводит к локальным перегревам и коксованию поверхности нагрева. Наличие остатков сырья в змеевиках в период разогрева печи, а также при аварийном отключении сырьевых насосов также приводит к коксованию поверхности, что ведет к их демонтажу, Ближайшим к изобретению является теплообменник с промежуточным теплоносителем.

Данный теплообменник содержит конденсатор,включающий в себя конденсатор и испаритель с трубными решетками и трубами, заключенными в них, устройство для сбора и отвода конденсата в виде лотка и опускной трубы, а также распределительные камеры нагреваемого продукта.

Однако применение данного теплообменника для охлаждения сажегазовой GMeси и подогрева сырья невозможно, т.к. в период разогрева печи подача сырья отсутствует, следовательно и теплосьем с конденсаторной части теплообменника, что приведет к повышению давления и разрыву оболочки теплообменника. Кроме того, в данном теплообменнике не эффективен процесс нагрева сырья в трубном пучке изза высокой вязкости продукта. Вышеука.занное приведет к низкой производительности.

Целью изобретения является повышение производительности и расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что в теплообменник-утилизатор введен дополнительный конденсатор, выполненный в виде пакета 50 воздухоохлаждаемых труб, соединенных с паровым коллектором основного конденсаторэ, который содержит паровую и конденсатную камеры, соединенные между собой пучком труб с внутренней конденсацией пара и образующими между собой кольцевой канал для вязкого продукта, а в трубных решетках выполнены патрубок подачи пара из коллектора в паровую камеру и патрубок отвода конденсата на лоток.

На чертеже изображен теплообменникутилизатор, Теплообменник-утилизатор состоит из основного конденсатора 1, выполненного в виде двух камер: паровой 2 и конденсатной

3 между которыми в трубных решетках закреплены трубы с внутренней 4 и наружной

5 конденсацией пара, образующими между собой кольцевой канал 6 для организации движения вязкого продукта, К основному конденсатору подключена испарительная зона 7 внутри которой расположена опускная труба 8 возврата конденсата в испарительную зону. В трубных решетках основного конденсатора расположены патрубок 9 подачи пара из коллектора в паровую камеру и патрубок 10 отвода конденсата на лоток 11. На входе основного конденсата 1 расположены распределительные камеры нагреваемого продукта 12 и 13. Паровой коллектор 14 основного конденсатора 1 соединен с дополнительным конденсатором 15, который выполнен в виде пакета вохдухоохла>кдаемых труб 16.

Устройство работает следующим образом.

Тепловой поток от сажегазовой смеси . воспринимается испарительной зоной 7, в которой происходит испарение промежуточного теплоносителя. Пары промышленного теплоносителя через патрубки 9 поступают в паровую камеру 2, а также в полости коллектора 14 и воздухоохлаждаемых труб 16. Из паровой камеры 7 пары теплоносителя поступают в трубу 4 где конденсируются и под действием динамического напора вновь поступающего пара, конденсат стекает в конденсатную камеру 3, из которой через патрубки 10, конденсат собирается на лоток 11, Пары промежуточного теплоносителя в полости коллектора 14 конденсируются на наружной поверхности труб 5, которые совместно с трубами 4 образуют кольцевой канал 6, по которому протекает вязкий продукт. Образующийся конденсат также стекает в лоток 11, и далее по опускной трубе 8 поступает в испарительную зону 7 теплообменника.

Трубный пучок 16, заполнен неконденсирующимся инертным газом и выполняет функции термостабилизатора. Так в режиме разогрева печи, когда подачи сырья нет и конденсация паров в трубах 4, 5 не проходит, за счет увеличения давления паров промышленного теплоносителя инертный газ в трубной пучке 16 сжимается,при этом подключает поверхность теплообменэ 16, которая омывается воздухом поступающего на горение в печь. При этом величина поверхности. дополнительного конденсатора 15 и

1792516

Составитель В.Подгорецкий

Редактор В.Павлова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Q,Ãócòè

Заказ 174 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 объема газа выбираются из условия непревышения температуры насыщения промышленного теплоносителя температура коксования сырья. Аналогично теплообменник работает и в аварийном режиме. 5

При нормальном режиме работы печи, основной конденсатор 1 осуществляет нагрев сырья и работает в режиме конденсации паров промышленного теплоносителя, а дополнительный 15, блокирован конден- 10 сирующимися газами и работает в конвертивном режиме, осуществляя нагрев дутьевого воздуха.

В предлагаемом теплообменнике-ути- 15 лизаторе повышается производительность в 1,5-2 раза за счет развития поверхности, а также за счет организованного движения потоков пара и жидкости.

Функциональные возможности теплообменника расширяются эа счет применения двух независимых по охлаждающей среде конденсаторов, что позволяет применять их в условиях нестандартной подачи в 25 конденсатор одной из охлаждающих сред, например в установках для получения технического углерода.

Формула изобретения

Теплообменник-утилизатор, соединяю- щий соединенные между собой посредством опускной трубы испаритель и конденсатор с установленными в них в трубных решетках теплообменными трубами, при этом в конденсаторе расположен паровой канал, устройство для сбора и отвода конденсата в виде лотка и распределительные камеры нагреваемого продукта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения функциональиых возможностей, в конденсаторе расположены паровая и конденсационная камеры, соединенные между собой упомянутыми теплообменными трубами, снабженными рубашками с образованием кольцевых каналов, сообщенных с распределительными камерами нагреваемого продукта, при этом в трубной решетке конденсатора установлены патрубки подачи пара из парового канала в паровую камеру и конденсата — из конденсационной камеры на лоток, причем над конденсатором установлен дополнительный конденсатор, сообщающийся с паровым каналом и выполненный в виде пакета воздухоохлаждаемых труб.