CS274485B2 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- CS274485B2 CS274485B2 CS743088A CS743088A CS274485B2 CS 274485 B2 CS274485 B2 CS 274485B2 CS 743088 A CS743088 A CS 743088A CS 743088 A CS743088 A CS 743088A CS 274485 B2 CS274485 B2 CS 274485B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- discharge body
- inner tube
- gas
- collectors
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
Vynález se týká výměníku tepla, vytvořeného jako dvojitý trubkový element, sestávající z alespoň jedné vnitřní trubky a jedné vnější trubky, jehož každý koneo je spojen se sběračem, přičemž vnitřní trubka je protékána ochlazovaným médiem a prochází sběrači, zatímco vnější trubka je protékána směsí chladicí vody a vodní páry a ústí do vnitřních prostorů sběračů, přičemž vnitřní trubka dvojitého trubkového elementu je opatřena koaxiálně uspořádaným výtlačným tělesem.
Takové výměníky tepla (viz například DE-OS č. 24 12 421) se používají pro chlazení procesních plynů, zejména štěpných plynů z termického štěpení kapalných nebo plynných uhlovodíků.
Při výrobě etylénu a propylénu představuje chlazení štěpného plynu důležitý technologický stupeň celkového výrobního postupu. Stabilizace štěpných produktů po štěpném procesu, která má pro výtěžek rozhodující význam, lze dosáhnout pouze rychlým ochlazením štěpného plynu, což předpokládá vysoké rychloati ve vedení plynu a v chladiči plynu a dobrý přenos tepla teplosměnnými plochami.
Při chlazení štěpných plynů vznikají v důsledku kondenzace vroucích frakcí směsi uhlovodíků částioe koksu, které se vlivem turbulence proudu při vysokých rychlostech plynu a vlivem velkého teplotního gradientu usazují na stěně trubky a hráni tak přenosu tepla teplosměnnými plochami. Z toho vyplývající vzestup výstupní teploty plynu negativně ovlivňuje technologický postup a navíc zhoršuje regeneraci tepla výměníku tepla.
Výhřevná plocha výměníku tepla je obvyklým způsobem dimezována tak, že ještě při středně velkém znečištění trubek je dosaženo technologicky přijatelné výstupní teploty plynu. Nevýhodné však je, že při velkém znečištění se musí provést čištění chladiče, což je spojeno s provozním výpadkem a často se značnými náklady.
Úkolem vynálezu je proto vyřešit výměník tepla v úvodu popsaného druhu, který umožní, že doba provozu mezi jednotlivými čištěními se prodlouží a výstupní teplota plynu v průběhu provozního intervalu se udrží na přibližně konstantní úrovni.
Tento úkol je vyřešen výměníkem tepla, vytvořeným jako dvojitý trubkový element, sestávající z alespoň jedné vnitřní trubky a z jedné vnější trubky, jehož každý konec je spojen se sběračem, přičemž vnitřní trubka je protékána ochlazovaným médiem a prochází sběrači, zatímco vnější trubka je protékána směsí chladicí vody a vodní páry a ústí do vnitřních prostorů sběračů, přičemž vnitřní trubka dvojitého trubkového elementu je opatřena koaxiálně uspořádaným výtlačným tělesem, podle vynálezu, jehož podstatou je, že výtlačné těleso je spojeno vodioí tyčí s vně uspořádanou závitovou tyčí a pohonem.
Z řešení podle vynálezu vyplývají následující výhody a účinek:
Výtlačné těleso zmenšuje volný průřez vnitřní trubky výměníku tepla protékané štěpným plynem. Vyšší rychlost plynu a menší hydraulický průřez kruhové štěrbiny mezi vnitřní trubkou a výtlačným tělesem zvyšují podstatně přenos tepla konvekcí.
Vedle přenosu tepla konvekcí v části trubky, ve které se nachází výtlačné těleso, nastává ještě přenos tepla v důsledku otryskávání výtlačného tělesa prvními částicemi.
Pro ukládání částic koksu na stěně trubky má velikost lokálního teplotního gradientu v laminární mezní vrstvě rozhodující význam. Otryskávání výtlačného tělesa pevnými částicemi zvyšuje přenos tepla na straně plynu výměníku tepla, bez toho, aby byl teplotní gradient v laminární mezní vrstvě znatelně ovlivňován. Postup zkoksovatění tak probíhá pomaleji než při srovnatelném výlučně konvektivním přenosu tepla. Délka doby provozu mezi dvěma čištěními se podstatně prodlouží.
Celková délka výměníku tepla účinná pro přenos tepla se výtlačným tělesem
CS 274 485 B2 rozdělí na dva délková úseky s rozdílně vysokým přenosem tepla ae strany plynu. Celkový přenos tepla výhřevnou plochou a tím výstupní teplota plynu jsou ovlivňovány axiálním posunováním výtlačného tělesa u výměníku tepla s plynulou regulací a vestavěním dalěího výtlačného tělesa u výměníku tepla s již jedním pevně vestavěným výtlačným tělesem, kdy se mění plynový poměr úseků trubky s vysokým a nízkým přenosem tepla.
Výhřevná plocha výměníku tepla je dimenzována tak, že se dosáhne požadované výstupní teploty plynu v čistém stavu, když výtlačné těleso zaujímá horní koncovou polohu. V závislosti na přírůstku znečiětění plynu během provozu se výtlačné těleso do trubky zasouvá tak daleko, dokud není opět dosaženo požadované výstupní teploty plynu.
Výstupní teplotu plynu lze vhodným dimenzováním udržovat na konstantní hodnotě po celou dobu provozu mezi dvěma čištěními.
Schopnost regulace výstupní teploty plynu pomocí výtlačného tělesa umožňuje rovněž větší variabilitu při volbě vsázky určené ke Štěpení, protože potřebnou změnu ochlazení plynu lze pružně nastavit.
Vynález bude dále blíže objasněn s odkazem na výkresy, kde obr. 1 znázorňuje řez výměníkem tepla a obr. 2 řez dalším provedením výměníku tepla.
Výměník tepla znázorněný na obr. 1 sestává v podstatě z přímého dvojitého trubkového elementu 1_, tvořeného vnější trubkou 6 a v ní koaxiálně uspořádanou vnitřní trubkou 2, jehož každý konec je spojen s jedním sběračem 2» 10«
Vnější trubka 6 ústí do vnitřního prostoru 17 sběrače 2 a do vnitřního prostoru 18 sběrače 10. Vnitřní trubka 2 opatřená krycí deskou 2 a do strany směřujícím připevněným hrdlem 2, 3® připojena na neznázorněné výfukové potrubí. Na vstupním konci je vnitřní trubka £ spojena pomocí vidlicového kusu 8 se dvěma neznázorněnými přívodními potrubími štěpného plynu.
Sběrače 9 a 10 jsou jak vodní stranou tak parní stranou spojeny s neznázorněným parním bubnem. Výtlačné těleso 2 sestává z trubky 11. uzavřené na přední i zadní stra ně vhodně k proudění tvarově upravenými konci 12, 20.
Výtlačné těleso 3 je vedeno vodicí tyčí £, která prochází krycí deskou 2« Na horním konci vodicí tyče 4 je připevněna talířová deska 12. Krycí deska 2 a talířová deska 12 jsou spojeny pružným kompenzátorem 13, takže výtlačné těleso 2 s vodicí tyčí 4 a talířovou deskou 12 se může relativně vůči vnitřní trubce 2 pohybovat, přičemž plynová strana Je vůči okolí uzavřena.
Talířová deska 12 se pohybuje pomocí závitové tyče 14 a pohonu 15. takže požadovaná poloha výtlačného tělesa 3 ve vnitřní trubce 2 může být nařízena podle požadované teploty výstupního plynu.
Štěpný plyn opouští výměník tepla hrdlem 2· Vnitřní trubka 2 je opatřena vratnou kulisou 16, pro docílení příznivých poměrů při změně směru proudění plynu.
Výměník tepla znázorněný na obr. 2 je opatřen pevným výtlačným tělesem 2» které může být vyměňováno pro různé provozy případ od případu. Takové provedení je vhodné pro výměníky tepla, které jsou málo znečišlovány.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZUVýměník tepla, vytvořený jako dvojitý trubkový element, sestávající z alespoň jedné vnitřní trubky a jedné vnějSí trubky, jehož každý konec je spojen se sběračem, přičemž vnitřní trubka je protékána ochlazovaným médiem a prochází sbšrači, zatímoo vnějěí trubka je protékána směsí chladicí vody a vodní páry a ústí do vnitřních prostorů sběračů, přičemž vnitřní trubka dvojitého trubkového elementu je opatřena koaxiálně uspořádaným výtlačným tělesem, vyznačující se tím, že výtlačné těleso (3) je spojeno vodicí tyčí (4) s vně uspořádanou závitovou tyčí (14) a pohonem (15).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3738727A DE3738727C3 (de) | 1987-11-14 | 1987-11-14 | Wärmetauscher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS743088A2 CS743088A2 (en) | 1990-09-12 |
CS274485B2 true CS274485B2 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=6340508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS743088A CS274485B2 (en) | 1987-11-14 | 1988-11-11 | Heat exchanger |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4993479A (cs) |
JP (1) | JPH0682032B2 (cs) |
CS (1) | CS274485B2 (cs) |
DD (1) | DD275915A5 (cs) |
DE (1) | DE3738727C3 (cs) |
FR (1) | FR2623278B1 (cs) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9403913U1 (de) * | 1994-03-09 | 1994-05-05 | Gea Finnah Gmbh | Rohrbündel-Wärmetauscher |
US5775412A (en) * | 1996-01-11 | 1998-07-07 | Gidding Engineering, Inc. | High pressure dense heat transfer area heat exchanger |
DE19649532A1 (de) * | 1996-11-29 | 1998-06-04 | Gutehoffnungshuette Man | Synthesegas-Wärmetauscher-Anlage |
DE10312529B3 (de) * | 2003-03-20 | 2004-06-24 | Lurgi Ag | Abhitzekessel |
JP2008267496A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 水素ガス冷却装置 |
WO2012116448A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Dana Canada Corporation | Coaxial gas-liquid heat exchanger with thermal expansion connector |
CN105765283B (zh) | 2013-11-28 | 2019-03-15 | 达纳加拿大公司 | 同轴阀设备 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE354539A (cs) * | ||||
US2445471A (en) * | 1944-05-09 | 1948-07-20 | Salem Engineering Company | Heat exchanger |
DE814159C (de) * | 1949-07-08 | 1951-09-20 | Otto H Dr-Ing E H Hartmann | Waermeaustauscher |
US2910276A (en) * | 1957-04-12 | 1959-10-27 | Escher Hans | Recuperators |
DE1145183B (de) * | 1960-06-25 | 1963-03-14 | Schmidt Sche Heissdampf | Aus Doppelrohrregistern aufgebauter Abhitzekessel mit bestifteten Heizrohren hoher Heizflaechenbelastung |
DE1911557U (de) * | 1961-10-26 | 1965-03-11 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Waermeaustauscher mit doppelringspalt-rohrsystemen. |
FR1419583A (fr) * | 1964-01-17 | 1965-12-03 | échangeurs de chaleur à chicanes emboîtables et démontables | |
FR1473913A (fr) * | 1965-11-19 | 1967-03-24 | Snecma | échangeur de chaleur |
ES349259A1 (es) * | 1967-01-04 | 1969-04-01 | Hourwitz | Perfeccionamientos en los intercambiadores termicos de gas-liquido. |
DE1601245B2 (de) * | 1968-02-22 | 1972-01-13 | Roehrenwaermeaustauscher zum kuehlen von mit hohem druck und hoher temperatur anfallenden spaltgasen oder synthese gasen | |
DE1800806A1 (de) * | 1968-10-03 | 1970-06-04 | Oschatz Gmbh | Gaskuehler,insbesondere Synthesegaskuehler |
DE1911195B2 (de) * | 1969-03-05 | 1974-12-05 | Schmidt'sche Heissdampf-Gesellschaft Mbh | Wärmetauscher, insbesondere zum Kühlen von mit hohem Druck und hoher Temperatur anfallenden frischen Spalt- und/oder Synthesegasen |
US3626672A (en) * | 1969-04-14 | 1971-12-14 | Amercoat Corp | Gas scrubber apparatus |
DE2412421A1 (de) * | 1974-03-15 | 1975-09-25 | Schmidt Sche Heissdampf | Waermeaustauscher mit doppelrohrelementen |
DE2551195C3 (de) * | 1975-11-14 | 1981-07-02 | Schmidt'sche Heissdampf-Gesellschaft Mbh, 3500 Kassel | Wärmeaustauscher zum Kühlen von Spaltgasen |
DE3045731A1 (de) * | 1980-12-04 | 1982-07-08 | Brown Boveri - York Kälte- und Klimatechnik GmbH, 6800 Mannheim | Waermetauscher |
DE3206512C2 (de) * | 1982-02-24 | 1985-05-15 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Gas-/Flüssigkeits-Gleichstromwärmeaustauscher |
DE3238513A1 (de) * | 1982-10-18 | 1984-04-19 | Anton Steinecker Maschinenfabrik Gmbh, 8050 Freising | Doppelrohr-waermetauscher |
JPS6032668U (ja) * | 1983-08-08 | 1985-03-06 | バブコツク日立株式会社 | 高温ガス熱交換器 |
DE3338932A1 (de) * | 1983-10-27 | 1985-05-09 | Joachim 8269 Burgkirchen Grabietz | Waermetauscher |
DE3443085A1 (de) * | 1983-12-07 | 1985-06-13 | Kühner GmbH & Cie, 7155 Oppenweiler | Doppelrohr-waermetauscher |
-
1987
- 1987-11-14 DE DE3738727A patent/DE3738727C3/de not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-11-10 FR FR888814719A patent/FR2623278B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-11 CS CS743088A patent/CS274485B2/cs not_active IP Right Cessation
- 1988-11-11 DD DD88321730A patent/DD275915A5/de unknown
- 1988-11-14 JP JP63285948A patent/JPH0682032B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-31 US US07/560,171 patent/US4993479A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4993479A (en) | 1991-02-19 |
CS743088A2 (en) | 1990-09-12 |
DE3738727C3 (de) | 1994-02-24 |
DE3738727C2 (cs) | 1989-12-07 |
JPH02136694A (ja) | 1990-05-25 |
JPH0682032B2 (ja) | 1994-10-19 |
FR2623278B1 (fr) | 1994-06-17 |
DD275915A5 (de) | 1990-02-07 |
FR2623278A1 (fr) | 1989-05-19 |
DE3738727A1 (de) | 1989-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1168527A (en) | Synthesis gas cooler and waste heat boiler | |
JP3577101B2 (ja) | 廃熱ボイラー | |
US20110186275A1 (en) | Tube bundle heat exchanger for controlling a wide performance range | |
CS274485B2 (en) | Heat exchanger | |
US4509463A (en) | Upright apparatus for cooling high pressure gases containing a high dust content | |
US2683590A (en) | Automatic fluid heat exchange apparatus | |
SE427962B (sv) | Forfarande och anordning for kylning av rorkrokar for avloppsgaser | |
JPS628714B2 (cs) | ||
US4346758A (en) | Heat exchanger for cooling slag-containing gases from coal gasification | |
US20170241722A1 (en) | Method to Control Fluid Flow Variations Among Fluid Tubes of Heat Exchangers in Transfer Line Exchangers and Like Applications | |
US3357485A (en) | Cooler inlet device | |
US2969967A (en) | Waste gas recuperator | |
CA2115434A1 (en) | Method and device in the cooling of the circulating material in a fluidized-bed boiler | |
CN110143632A (zh) | 一种基于多冷用点的注射用水降温*** | |
DE4441193C2 (de) | Verfahren zur Kühlung von Rauchgasen sowie Rauchgaskühler | |
SE515710C2 (sv) | Luftskåp vid en regenerativ förbränningsanordning | |
JPH0615949B2 (ja) | 生ガス・純ガス熱交換器 | |
JPH0118602Y2 (cs) | ||
CN220959723U (zh) | 冷媒和热水一体化热交换器 | |
SU1218258A1 (ru) | Воздухоподогреватель | |
CN113217930A (zh) | 一种圆弧均温背面夹角优化的锅炉*** | |
CN113217931A (zh) | 一种均温结构优化的锅炉*** | |
CH288254A (de) | Gaserhitzer. | |
SU1726955A1 (ru) | Теплообменник | |
SU1370374A1 (ru) | Теплообменный элемент рекуператора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20001111 |