Кожухотрубный теплообменник

(23) Приоритет йо делам изобретений и откритий(71) Заявитель Производственное обьединение Техэнергахимпром( 54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК Изобретение относится к кожухотрубным теплообменникям, преимущественнодля высокотемпературного нагрева жидкостей, имеющих ограниченную термическую стойкость, например, масляныхтеплоносителей, водоаммиачного раство 5ра и др. и может использоваться в .химической, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности,Известен газовый кожухотрубный гене 10ратор для абсорбционной бромистс-литиевой холодильной установки, которыйпредставляет собой цилиндрический кожухотрубный теплообменник затопленноготипа, состоящий из корпуса с размещенными в нем теплообменньтми трубами,закрепленными в верхней и нижней трубньтх решетках, Топливный газ сжигается в гязогорелочном устройстве, и продукты сгорания по жаротрубному пространству напряьпятотся в распределительную камеру, Далее дымовые газы, равномерно распределяясь по пучку горизонтальных дымогарных труб меньшего диаметра, проходят с противоположном направлении и, попадая в сборную камеру, через штуцер отводятся в атмосферу. ИНедостатком известной конструкции является тор что значительная рязниця температур дымовых газов ня входе и вьходе из дымогарных труб приводит к неравномерности температурного напора по длине аппарата что, в свою очередь, может привести к разложению нагревяемой среды: кроме того низкий козффи/циент теплоотдачи со стороны газового потока, т.е. низкий КПЛ существенным образом влияет ня габариты и вес аппарата.Наиболее близким техническим решением к изобретению является кожухс- трубный теплообменник, преимущественно генератор ябсорбционцой холодильной машины, содержащий вертикально расположенный трубный пучок, закрепленный в верхней и ни кней трубньгх реветках и дополнительный трубный пучок,729432 5 10 15 20 25 ЗО 35 ао 45 50 55 3расположенный в межтрубном пространстве и закрепленный нижним концомв трубной доске 2,Однако известный кожухотрубныйтеплообменник характеризуется неравномерностью распределения температурного поля по длине труб и небольшой интенсивностью теплообменв.Цель изобретения - выравниваниетемпературного поля по длине труб иинтенсификация теплообмена.Это достигается тем, что трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решеткеи в местах крепления к трубной доскезаключены в цилиндрические стаканы,установленные с осевым зазором относительно нижней решетки.На фиг, 1 изображен кожухотрубныйтеплообменник, фронтальный разрез; нвфиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.Кожухотрубный теплообменник имееткорпус 1, верхнее днище 2 и газораспределительную камеру 3.Внутри корпуса размещен вертикально расположенный трубный пучок 4, закрепленный в верхней и нижней трубныхрешетках 5 и 6. Корпус 1 и газорвспределительная камера 3 разделеныдополнительной трубной доской 7, в которой жестко закреплен дополнительныйтрубный пучок 8, равномерно расположенный в межтрубном пространстве сосевым зазором по отношению к верхнейтрубной решетке. Для предотвращенияперегрева слабого раствора ,в местахкрепления трубного пучка 8 предусмотре.ны защитные цилиндрические стаканы О,установленные с осевым зазором относительно нижней решетки 6.Теплообменные трубы пучка 4 расположены так, что образуют вершиныправильных шестиугольников, в центрекоторых размещен трубный пучок 8.В верхнем днище смонтированы штуцер 10 для подвода крепкого водовммиачного раствора на выпаривание и отвода газообразного аммиака и паров водынв ректификацию, и распределительныеколпачки 11, служащие для равномерного распределения водоаммиачного раствора по теплообменным трубам пучка 4. Зля подвода горячего гвзв в газорвспределительной камере предусмотрен штуцер 12, а для отвода слабого раствора и газа в нижней части корпуса размещены штуцеры 13, 14 соответственно. В корпусе теплообменникв для создания поперечного обтекания газами тепловоспринимаюшей поверхности тепло- обменных труб установлены поперечные перегородки 15.Теплообменник работает следующим образом.Крепкий водовммиачный раствор через штуцер 10 подается в верхнее днище 2, где с помощью распределительных колпачков 11, направляется в теплообм.нные трубы пучка 4, Горячие продукты сгорания в виде газа через штуцер 12 противотоком поступают в распределительную камеру 3, откуда распределяются по дополнительному трубному пучку 8, расположенному в межтрубном пространстве и являющемуся своеобразным излучателем тепловой энергии.В процессе выпаривания крепкого .водовммиачного раствора газообразный аммиак и пары воды поднимаются вверх, и через распределительные колпачки 11 направляются в верхнее днище 2, а слабый раствор стеквет вниз корпуса 1, и через штуцер 13 выводится из теплое бменника.Горячий гвз, покинув трубный пучок 8, осуществляет конвективный обогрев теплообменных труб пучка 4, поперечно омывая их благодаря перегородкам 15, и через штудер 14 выводится из теплообменника; Выравнивание температурного напора по длине теплообменных труб происходит следующим образом: теплообменные трубы получают тепло квк непосредственно от дымовых газов, омывающих их, твк и от трубного пучка, однако, в нижней части теплообменникв доля теплового потока, получаемая теплообменными трубами от остывших дымовых газов минимальная, тогда как доля тепла, получаемая от трубчатых излучателей максимальная.Р верхней части теплообменных труб наоборот- доля теплового потока от ды- . мовых газов максимальная, тогда квк доля теплового потока от дополнительного трубного пучка - минимальная.Такое техническое решение является оптимальным, поскольку все теплообменные трубы, являющиеся тепловоспринимвюшими, работают в одинаковом тепловом режиме.Использование изобретения позволит увеличить коэффициент теплопередвчимежду газом и кипяшим водоаммиачным раствором на 10-12%, что, естественно, приведет к уменьшению теплообменной поверхности и веса теплообменника, Кроме того, противоположное наиравле - ние потоков теплоносителя и газа по трубному и межтрубному пространствам способствует выравниванию температурного режима по высоте теплообменника и даст возможность применять газы высоких температур.По сравнению с известными аналогичными аппаратами использование изобретения позволит сократить затраты на изготовление данных теплообменников примерно на 25-307 о.Экономический эффект от внедрения изобретения составит 350 тыс.руб, в год и суммарный годовой экономический эффект от его использования в народном хозяйстве составит около 650 тыс.руб. в год.Формула изобретенияКожухотрубный теплообменник, преимущественно генератор абсорбционной холс 9432 6дильной машины, содержаший вертикально расположенный трубной пучок, закрегленный в верхней и нижней трубных р ветках и дополнительный трубный пучок, расположенный в межтрубном пространстве и закрепленный нижним концом в трубной доске, о т.л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью выравнивания температурного поля по длине труб и интен О сификации теплообмена, трубы дополнительного пучка установлены с осевым зазором к верхней трубной решетке и в местах крепления к трубной доске заключены в цилиндрические стаканы, установ ленные с осевым зазором относительнонижней рев 1 етки.Источники информации,принятые во внимечие при экспертизе 20 1. Патент США % 3266266,кл. 62-476, опублик. 1974, 2, Авторское свидетельство СССР Ло 591680, кл. 128 0 7/00, 1976.Составитель В. Подыосоваактор Н. Катаманина Техред О, Андрейю Корректор М, Немчик Заказ илидл ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,/34И ПИ Госно д113035 Тираж 697дарственного комит18 м изобретении и отМосква, Ж, Рауш Подписноеета СССРкрьггийскан наб., д. 4/