Кожухотрубный теплообменник

(19) (10 4(ц 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г.Н АВЧОРСНОМУ СВИФТВЪСТВУ(56) 1. Патент ФРГ У 2440535,кл, Р 28 Р 9/06, опублик, 1976.2Патент ВеликобританииВ 147934, кл, Р 4 8, опублик. 1977.3. Авторское свидетельство СССРВ 787863, кл. Р 28 Р 7.00, 1974.(54)(57) 1, КОЖУХОТРУБНЬЙ ТБПЛООБМ"ННИК, содержащий размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленнйх в трубных решетках, снабженный по периметру кольцевым бандажом, и расположенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения его эксплуатационной надежности и обеспечения равномерного заполнения межтурбного пространства сыпучей насадкой, дистанционирующие элементы выполнены в виде воронок, установленных на трубах в.шахматном порядке со смещением по высоте не менее двойной высоты воронки.2, Теплообменник по п, 1, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что воронки выполнены перфорированными.Изобретение относится к химическому и криогенному машиностроению иможет быть использовано в криогенныхсистемах, в частности в системахорто-пароконверсии водорода. 5Известен трубчатый теплообменник,содержащий корпус с патрубками входаи выхода потока, трубные решетки,теплообменные трубки и перфорированные дистанционирующие перегородки. 1 ОВ данном теплообменнике трубки уплотнены в трубных решетках эластичнымуплотняющим кольцом и каждая трубкапредохраняется от сдвига кольцом 1Однако в данном теплообменнике 15при заполнении межтрубного пространства насадкой образуются пустотыпод дистанционирующими перегородками,что приводит к ухудшению отвода тепла от теплообменных трубок и снижению эффективности орто-пароконверсии. Наличие даже минимального числа дистанционирующих решеток непозволяет обеспечить полного заполнения межтрубного пространства насадкой,Известен также трубчатый теплообменник, содержащий корпус с патрубками входа и выхода потока, трубныерешетки, теплообменные трубки. Не- З 01которые из трубок на части длиныизогнуты по спирали 23.Однако такое крепление теплообменных трубок довольно сложно в конструктивном выполнении и недостаточно жестко для удержания соседнихтрубок. Кроме того, я зоне контактатрубок образуются пустоты, т.е, зоны, свободные от насадки, что приводит к ухудшению отвода тепла оттрубок,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсятеплообменник, содержащий размещенный в кожухе пучок теплообменныхтруб, укрепленных в трубных решетках,снабженный по периметру кольцевым бандажом, и расположенные в межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, выполненные в видепродольно размещенных цилиндров сосквозными продольными каналами 3 .Однако при заполнении сыпучейнасадкой межтрубного пространстванеизбежно появление в известном теп 55лообменнике застойных зон 1 что приводит к трудным условиям его эксплуатации,Це ь изобретения - повышение эксплуатационной надежности теплообменника и обеспечение равномерногозаполнения межтрубного пространствасыпучей насадкой.Цель достигается тем, что в кожухотрубном теплообменнике, содержащем размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках, снабженный по периметру кольцевым бандажом, и размещенныев межтрубном пространстве дистанционирующие элементы, последние выполнены в виде воронок, установленныхна трубах в шахматном порядке со смещением по высоте не менее двойной высоты воронки.Воронки выполнены перфорирован-ными,На фиг. 1 схематически изображенобщий вид теплообменника, продольныйразрез; на фиг. 2 - узел установкиворонкообразных проставок; на фиг,3 .то же, вид сверху; на фиг. 4 - воронка; на фиг. 5 - то же, вид сверху.Теплообменник содержит кожух 1 спатрубками 2 и 3 входа и выхода потока по межтрубному пространству ипатрубками 4 и 5 входа и выхода потока по трубному пространству, верхнюю б и нижнюю 7 трубные решетки,коллекторы 8 и 9, В трубных решетках6 и 7 закреплены теплообменные трубы 10, Фиксация труб 10 осуществляется посредством дистанционирующихэлементов в виде воронок 11, установленных на трубах в шахматном по,рядк со смещением по высоте. Приэтом одна воронка 11 фиксируетшесть прилегающих к ней труб 10,Фиксация крайних труб в пучке осуществлена перфорированным кольцевымбандажом 12, приваренным в среднейчасти кожуха 1, Верхняя трубная ре-.шетка 6 снабжена патрубками 13, служащими для засыпки сыпучей насадкив межтрубное пространство. Воронки11 выполнены перфорированными.Теплообменник работает следующимобразом.Поток, например водород, черезпатрубок 4 входит в трубы 1 О, заполненные катализатором, где идетпроцесс орто-пароконверсии с выделением тепла, Продукт конверсии отводится через патрубок 5. Через патрубок 2 поступает охлаждающий поток,проходящий противотоком по межтрубному пространству, и выводится из теплообменника через выходной патрубок 3. Отвод тепла осуществляется охлаждающим потоком при теплообмене с трубами и насадкой,.Использование перфорированных воронок, установленных в шахматном порядке и со смещением по высоте,1141292позволяет увеличить коэффициент теплопередачи, так как вся поверхность труб находится в контакте с насадкой в межтрубном пространстве. Таким образом, сокращается требуемая для процесса теплообменная поверхность, что позволяет снизить металлоемкость.1141292Составитель Ю. Иартинчикдактор И. Дербак Техрец О.Неце Корректор Г, Решетник Заказ 484/3 4/ аушская наб.,П "Патент",Ужг од,. ул. Проектная,л 1 Тираж б 23ВНИИПИ Государствепо делам изобрет113035, Москва, Ж, Подписиого комитета СССРий и открытий