Вертикальный пленочный теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО ИХРЕСПУВЛИН 8 ) 92 5) Г 281)3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дь СЛ ОЭ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ 1- (21) 3668903/24-06(56) 1. Касаткин А. Г. Основные процессыи аппараты химической технологии. М., Химия, 1971, с. 345,2. Фрумин В. М. и др. Абсорбция аммиака и двуокиси углерода в пленочном абсорбере. - Химическая промышленность, 1982,5, с, 304 - 306.,(54) (57) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПЛЕНОЧ-.НЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащийпоярусно расположенные секции в виде эа,ЯО 1145232 крепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные горнзонтальпьн перегородки в межтрубном пространстве с отверстиями, образующими с трубамп кольцсвьп зазоры, и патрубки подвода и отвода межтрубной среды, отличакэщийся гсм, что, с целью интенсификации теплообмена. в отверстиях перегородок секции нижнего яруса с зазором относительно труб установлены эластичные втулки, а под перегородками дополнительно размещены трубные доски плавакнцсго типа . с отверстиями под трубы н виде усеченных конусов, охватывающих втулки и обращен. ных верхними основаниями к соответствую. щей перегородке, причем патрубок отвода межтрубной среды секпнн нижнего яруса сообщен с патрубком подвода межтрубной среды в секцию верхнего яруса, 114523240 45 50 55 Изобретение относится к теплотехнике и может найти применение в химическом и нефтехимическом машиностроении при создании аппаратов для охлаждения жидкостей.Известен вертикальный пленочный теплообменник, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого в трубных досках установлен вертикальный трубный пучок, в межтрубном пространстве которого движется охлаждающая вода, а по трубам противо- током воде - охлаждаемая жидкость 1.Недостатком этого теплообменника является невысокая интенсивность теплопередачи, обусловленная низкой скоростью воды и охлаждаемой жидкости, движущихся полным сечением в межтрубном пространстве.Известен вертикальный пленочный теплообменник, содержащий поярусно расположенные секции в виде закрепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные перегородки в межтрубном пространстве с отверстиями, образующими с трубами кольцевые зазоры и патрубки подвода и отвода межтрубной среды 12,Недостатком такого теплообменника при использовании его в качестве холодильников для жидкостей является то, что при пленочном прямоточном стекании жидкостей на нижнем холодном конце труб пучка не удается достигнуть необходимого охлаждения жидкости.Цель изобретения - интенсификация теп лообмена.Поставленная цель достигается тем, что в вертикальном пленочном теплообменнике, содержащем поярусно расположенные секции в виде закрепленных в трубных решетках пучков труб, поперечные горизонтальные перегородки в межтрубном пространстве с отверстиями, образующими с трубами кольцевые зазоры, и патрубки подвода и отвода межтрубной среды, в отверстиях перегородок секции нижнего яруса с зазором относительно труб установлены эластичные втулки, а под перегородками дополнительно размещены трубные доски плавающего типа с отверстиями под трубы в виде усеченных конусов, охватывающих втулки и обращенных верхними основаниями к соответствующей перегородке, причем патрубок отвода межтрубной среды секции нижнего яруса сообщен с патрубком подвода межтрубной среды в секцию верхнего яруса.На фиг. 1 изображен теплообменник, вертикальный разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.Теплообменник содержит секцию верхнего яруса 1 и секцию нижнего яруса 2, состоящие из корпуса 3 с установленными в трубных решетках 4 трубами 5 пучка с поперечными горизонтальными перегородками 6, отверстия которых образуют кольцевые зазоры 7 с трубами 5 пучка. В секции нижнего яруса 2 расположены сегментные 5 10 15 20 25 Зо 35 горизонтальные перегородки 8, в отверстиях которых с зазором относительно труб установлены эластичные втулки 9, например из резины, а под перегородками 8 дополнительно размещены трубные доски 10 плавающего типа с отверстиями под трубы в виде усеченных конусов 11, охватывающих втулки 9 и обращенных верхними основаниями к соответствующей перегородке. Секция нижнего яруса 1 снабжена патрубками подвода 2 и отвода 13 межтрубной среды, а секция верхнего яруса 2 - патрубками подвода 14 и отвода 15 межтрубной среды, причем патрубок отвода 13 среды секции нижнего яруса сообщен посредством трубы 6 с патрубком 14 подвода среды секции верхнего яруса. Через патрубок 17 подают трубную среду.Теплообменник работает следующим образом.Нагретая жидкость через патрубок 17 поступает в теплообменник и через прорези на верхнем торце труб 5 пучка стекает в виде пленки по их внутренней поверхности. Охлаждающая вода через патрубок 12 подается в межтрубное пространство секции нижнего яруса 2 под нижнюю сегментную перегородку 8 и движется перекрестным током к трубам 5 пучка этой секции. Доски 10 всплывают в воде и благодаря подъемной силе, а также тому, что верхние основания конусов 1.1 охватывают втулки 9, нижние торцы втулок 9 плотно охватывают трубы 5 пучка, исключая проток воды через зазоры в сегментных горизонтальных перегородках 8, Двигаясь с достаточной скоростью перекрестным током, охлаждается вода из патрубка 13 по трубе 16 поступает в патрубок 14 и благодаря кольцевым зазорам, образуемым отверстиями горизонтальных перегородок 6 с трубами 5 пучка, стекает в виде пленки по наружным поверхностям труб 5. Использование описанной конструкции позволяет обеспечить в межтрубном, пространстве движение с достаточной скоростью поступающей в теплообменник охлаждающей воды перекрестным током со стекающей по внутренним поверхностям труб охлаждаемой жидкостью, Таким образом, на холодном конце теплообменника имеет место достаточный температурный напор, а с учетом скоростного движения охлаждающей воды обеспечивается и интенсивная теплопередача в секции нижнего яруса аппарата. Установка в кольцевых зазорах перегородок эластичных втулок, через которые трубы проходят свободно, и расположение под перегородками трубных досок плавающего типа с конус- ными отверстиями, обращенными большим основанием к перегородкам и охватывающими втулки, позволяет при всплывании досок под действием подъемной силы прижать нижние концы втулок к трубам и таким образом исключить зазоры между трубами1145232 Составитель О. АкимоТехред И. ВересТираж 623Государственного комител ам изобретений и отсква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, ул Редактор А. ГулькоЗаказ 1157/30 Корректор Подписное та СССР ытий аб., д. 4/5 Проектная,тяг ВНИИПпо113035,Филиал ПП и перегородками, а соответственно, и перетекание охлаждающей воды через зазоры. Такая конструкция уплотнения позволяет упростить сборку трубного пучка и создать надежную герметичность, так как при наличии нескольких горизонтальных перегородок пропустить через них трубы без зазора невозможно. Соединение выхода охлаждающей воды из секции нижнего яруса с входом в секцию верхнего яруса позволяет также создать достаточный температурный напор и в верхней части теплообменника, где происходит теплообмен между водой, прошедшей секцию нижнего яруса и поступающей в трубное пространство горячей жидкостью.Стекание охлаждающей воды по наружной поверхности труб и ахлаждаемой жидкости по внутренним в виде тонкой пленки, движущейся с высокой скоростью, позволяет интенсифицировать процесс теплоотдачи и в верхней секции.Таким образом, имеет место интенсивныйтеплообмен в обеих секциях теплообменника, 10 а также обеспечивается достаточный температурный напор как на верхнем, так и на нижнем концах трубного пучка.