Кожухотрубный теплообменник

СОК)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Г 28 Р 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ(71) Всесоюзный научно-исследкий институт технического углерод(53) 621.565.94 (088.8) М. Я. БоуровикинА. БеХамазюк овательсетельство СССР кл. Г 28 Р 7/00 ельство СССР 7/00, 1973.(56) 1. Авторское сви по заявке281665 1979.2. Авторское свиде420863, кл. Г 28 Р 801064109 А(54) (57) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий кожух с тру. бами внутри, установленными в отверстиях трубных досок, одна иэ которых выполне. на из эквиднстантно расположенных решеток, образующих коллекторную камеру, при этом трубы в отверстиях одной из решеток установлены с зазором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос. ти при повышении температуры рабочей среды и подачи нейтрального агента в межтрубное пространство, трубы в отверстиях другой решетки также установлены с зазором, при этом в каждом иэ отверстий обеих решеток коаксиально трубам раэ мещены газодинамические втулки, 1064109, Изобретение относится к теплообмен ным аппаратам, используемым преимущест венно для высокотемпературного- газогрева воздуха в установках получения техничес кого углерода.Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух с трубами внутри, установленными в отверстиях трубных досок, выполненных из эквидистантно расположенных решеток, образующих коллек. торную камеру, при этом трубы в отверстиях одной из досок установлены с зазором 1).Недостаток такого теплообменника эалючается в ненадежности его работы, а имея но в коллекторной камере, образованной эквидистантно установленными досками, обеспечивается охлаждение нейтральным газом отрезков труб, находящихся в них, лишь в начальный момент работы теплообменника, затем камера превращается в застойную зону, в которой охлаждение труб происходит медленнее или вовсе прекращается.К тому же расход нейтрального газа, поступающего в камеру, а затем в межтрубное пространство через отверстия в одяой иэ досок, нерегулируемый.Известен кожухотрубный теплообмен. ник, содержащий кожух с трубами вну.три, установленными в отверстиях трубных досок, одна из которых выполнена из эквидистантно расположенных решеток, образующих коллекторную камеру, при этом трубы в отверстиях одной из, решеток установлены с зазором 2.Данный теплообменник не может быть использован при работе на средах с повышенной температурой,Цель изобретения - повышеие надежности при повышении температуры рабочей среды и подача нейтрального газа в меж. трубное пространство.Указанная цель достигается тем, что в кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух с трубами внутри, установленными в отверстиях трубных досок, одна из которых выполнена из эквидистантно расположенных решеток, образующих коллекторную камеру, при. этом трубы в отвер стиях одной из решеток установлены с за зором, трубы в отверстиях другой решетки также установлены с зазором, прн этом в каждом из отверстий обеих решеток ко аксиально трубам размещены газодинамические втулки.На фиг.изображен описываемый тепло обменник (1 вариант кояструктивного выполнения); на фиг. 2 - то же (11 вариант конструктивного выполнения); на фиг. 3- узел 1 на фиг. 1.Теплообменник содержит кожух 1, трубы 2, трубную доску 3, трубные решетки 4 и 5, имеющие отверстия под трубы газолиНамические втулки 6, камеру 7, снабжен ную патрубком 8 для подвода нейтрального агента и патрубком 9, в случае его отво: да и поперечные перегородки 10.Корпус снабжен патрубком 11 для подвода рабочей среды в межтрубное пространство, патрубком 12 для ее отвода,5, Теплообменник работает следующимОбразом. Предлагаемый теплообменник конструк- тивно прост и надежен в работе, в особен .ности при работе в высокотемпературных условиях. Закрепленные свободно в труб:ных решетках концы труб дают возможность свободно расширяться трубному пучку, не создавая в деталях и узлах теплообменника механических напряжений. Это поз воляет максимально использовать свойстваконструкционных материалов, т. е. работать на пределе их механических характеристик.Кроме того, перепускаемая в газовый трак 1 .реактора через радиальные зазоры часть нейтрального агента (водяного пара) об- Й разует подушку, преимущественно оКоловходной трубной решетки, которая защищает последнюю от потока лучистой энергии.Все перечисленное дает возможность нагреО В теплообменнике трубы 2 из реактораподают аэрозоль технического углерода,нагретый до 1200 С(1473 К). Одновремен-"но через патрубок 12 в межтрубное пространство теплообменника подают для нагревания холодный воздух, Омывание воздухом5теплообменных труб в межтрубном пространстве осуществляют с помощью перегородок 10. Нагретый воздух отводят изтеплообменника с.помощью патрубка 12.Для предотвращения перетекания воздуха в газовый тракт реактора в камеру7 через патрубок 8 подают неитральныйагент, например водяной пар под давле.ннем, превышающим давление воздуха вмежтрубном пространстве, В результатеналичия перепада давления нейтральныйагент через радиальные зазоры между стенками отверстий трубных решеток 4 и 5 итрубами 2 просачивается в межтрубное пространство теплообменника и в газовый трактреактора, предотвращая перетекание воздуха из межтрубного пространства. С. целью,обеспечения нормально протекающего техЗо,нологнческого процесса, например полу; чения технического углерода, регулируютрасход нейтрального агента через радиаль.,зазоры устанавливают всевозможные по,Для обеспечения более интенсивного охла,ждения трубных решеток 4 и 5 основнуючасть нейтрального агента, после подачи1064109 иеран ма ЮГО Икми агг ггеп о уазой ЛЫЬ Ю 78 Д Фиг. Р вать воздух до 600-900 С(873-173 К) и ис пользовать более дешевые конструкционные материалы.Применение предлагаемого теплообменника в установках получения технического углерода позволит повысить температуру яа. грева воздуха с 450-500 С(723-773 К) до заданного уровня, что позволит повысить. выход его из углеводородного сырьем на й-ЗЧоСоставитель Т. Юдина Редактор А Мотыль Техрел И, Верес Корректор М Лемчик Закаэ 10348/4 Тираж бг 2 Г 1 одпис иве ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская иаб., д. 45 Филиал ППП Гатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4