RU2684688C2

RU2684688C2 - Shell and tube heat exchanger, package of pipes for shell and tube heat exchanger, component of the pipe of pipes, application of shell and tube heat exchanger (options)

Info

Publication number: RU2684688C2
Application number: RU2017132084A
Authority: RU
Inventors: Аксель ШУЛЬЦЕ; ЯЗДИ Сайед Ахмад ФАНИ
Original assignee: Хуго Петерсен Гмбх
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2019-04-11
Also published as: DE112016000801A5; RU2017132084A3; DE102015102312A8; BR112017017656B1; CL2017002115A1; FI130622B; BR112017017656A2; WO2016131787A1; AU2016221799B2; MX2017010674A; AU2016221799A1; DE102015102312A1; RU2017132084A; MA40806A1; MA40806B1; FI20175826A; PE20180917A1

Abstract

FIELD: heating equipment.SUBSTANCE: invention relates to the field of heat engineering and can be used in shell-and-tube heat exchangers. Shell-and-tube heat exchanger (1) contains a shell, in space (3) of which package (2) of pipes from several tubes is located (20, 22, 27) with at least one tube sheet (25, 26), with the shell-and-tube heat exchanger (1) being limited outside by the surface (31) of the shell and has longitudinal axis (33) passing through the center in the space of the casing, around which an internal duct-free channel (21) is formed, and moreover, from the inner side adjacent to surface (31) of the casing, an external channel free from pipes (23) is formed, moreover, package (2) of pipes between internal channel (21) and external channel (23) includes at least two components (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes that differ in the number of pipes on the surface, and / or the outer diameter of the pipe, and / or the gap between the pipes, while the components of the package of pipes have a cross-section in the shape of a circular ring and in the space of the casing in the direction perpendicular to the longitudinal axis are arranged in series, moreover, at least two components (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes are connected to each other with the possibility of a connector.EFFECT: technical result is an increase in heat exchange surface without changing the dimensions of the heat exchanger.15 cl, 14 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к кожухотрубному теплообменнику, к пакету труб для кожухотрубного теплообменника, компоненту пакета для кожухотрубного теплообменника (варианты).The invention relates to a shell-and-tube heat exchanger, to a package of pipes for a shell-and-tube heat exchanger, a component of a package for a shell-and-tube heat exchanger (versions).

Уровень техникиThe level of technology

Кожухотрубные теплоносители именуются также кожухотрубными теплообменниками и являются наиболее часто используемыми в промышленности теплообменниками. У кожухотрубных теплообменников поверхность теплообмена отделяет горячее пространство для текучей среды от холодного. Текучая среда проходит через трубы (со стороны труб), в то время как другая текучая среда обтекает трубы (со стороны кожуха). Пакеты труб располагаются в кожухе и при этом таким образом удерживаются в трубной решётке, что она образует барьер для предотвращения смешивания обеих, имеющих различную температуру, текучих сред. Для достижения более высокой скорости в кожухе или для увеличения частоты контактов среды в пространстве кожуха с поверхностью теплообменника используются отражательные элементы. Текучая среда в пространстве кожуха имеет более длинный участок для прохождения между входным и выходным штуцерами.Shell-and-tube heat carriers are also referred to as shell-and-tube heat exchangers and are the most commonly used heat exchangers in industry. In shell-and-tube heat exchangers, the heat exchange surface separates the hot fluid space from the cold one. Fluid flows through the pipes (from the pipes), while other fluid flows through the pipes (from the casing side). Packages of pipes are located in the casing and thus are held in a tube grid so that it forms a barrier to prevent the mixing of both fluids having different temperatures. To achieve a higher speed in the casing or to increase the frequency of medium contacts in the casing space with the heat exchanger surface, reflective elements are used. Fluid in the space of the casing has a longer section for passage between the inlet and outlet fittings.

Такой теплообменник в соответствии с уровнем техники представлен на фиг.1. На изображении сверху представлен в продольном разрезе работающий на перекрёстном токе кожухотрубный теплообменник. На изображении снизу представлено открытое перспективное изображение пространства кожуха с пакетом труб и отражательными сегментами.Such a heat exchanger in accordance with the prior art is presented in figure 1. The image above shows a shell-and-tube heat exchanger operating in a cross-section in longitudinal section. The image below shows an open perspective image of the casing space with a package of pipes and reflective segments.

Со стороны кожуха разделение труб оказывает большое воздействие на скорость текучей среды и, тем самым, на теплопередачу, а также на потери давления. Традиционные теплообменники, работающие на перекрёстном токе, имеют со стороны кожуха неравномерные линии потока и, вследствие этого, повышенную механическую нагрузку. Кроме того, потери давления у таких теплообменников очень высоки.On the casing side, the separation of the pipes has a great effect on the velocity of the fluid and, therefore, on the heat transfer as well as on the pressure loss. Traditional cross-flow heat exchangers have irregular flow lines on the shell side and, as a result, increased mechanical stress. In addition, the pressure loss of such heat exchangers is very high.

Следующим этапом развития кожухотрубных теплообменников был так называемый аппарат с радиальным прохождением. Такой теплообменник представлен на фиг.2 в продольном разрезе. На изображении сверху представлен в продольном разрезе работающий на перекрёстном токе кожухотрубный теплообменник. На изображении снизу представлено открытое перспективное изображение пространства кожуха с пакетом труб и отражательными элементами, причём соответствующие первичные пространства для подачи и отведения текучей среды со стороны трубы и со стороны кожуха не изображены.The next stage of development of shell-and-tube heat exchangers was the so-called apparatus with radial passage. This heat exchanger is presented in figure 2 in longitudinal section. The image above shows a shell-and-tube heat exchanger operating in a cross-section in longitudinal section. The image below shows an open perspective image of the space of the casing with a package of pipes and reflective elements, and the corresponding primary spaces for the supply and discharge of fluid from the side of the pipe and from the side of the casing are not shown.

При использовании кожухотрубного теплообменника с радиальным прохождением недостатки классического кожухотрубного теплообменника могут быть уменьшены. За счёт равномерного потока от центрального канала вовне в радиальном направлении или от пространства между кожухом теплообменника вокруг пакета труб к центральному каналу достигается как уменьшение механической нагрузки, так и уменьшение потери давления в пространстве кожуха теплообменника. Таким образом, добиваются не только свободы в выборе ориентации подводящего и отводящего штуцеров со стороны кожуха, но также и компактной конструкции пакета труб.When using a shell-and-tube heat exchanger with radial passage, the disadvantages of a classic shell-and-tube heat exchanger can be reduced. Due to the uniform flow from the central channel outside in the radial direction or from the space between the heat exchanger casing around the tube pack to the central channel, both a reduction in the mechanical load and a decrease in pressure loss in the space of the heat exchanger casing are achieved. Thus, they achieve not only freedom in choosing the orientation of the inlet and outlet fittings from the casing side, but also the compact design of the package of pipes.

Радиальное расположение труб имеет недостаток в том, что количество рядов труб лимитировано. В качестве «рядов труб» здесь обозначаются трубы, которые расположены рядом друг с другом, в основном, по круговой траектории вокруг продольной оси пакета труб. Пакет труб имеет несколько таких рядов труб с различными радиусами. Зазоры между трубами в каждом ряду труб, а также зазоры между соседними рядами труб выбраны таким образом, что формируется максимально равномерное протекание текучей среды в пространстве кожуха через пакет труб в радиальном направлении, чтобы необходимая теплопередача могла быть произведена надёжным образом. The radial arrangement of the pipes has the disadvantage that the number of rows of pipes is limited. As "rows of pipes" here are designated pipes, which are located next to each other, mainly along a circular path around the longitudinal axis of the package of pipes. A tube package has several such rows of tubes with different radii. The gaps between the pipes in each row of pipes, as well as the gaps between adjacent rows of pipes, are chosen in such a way that a maximally uniform flow of fluid in the casing space through the package of pipes in the radial direction is formed so that the necessary heat transfer can be carried out reliably.

Проблемы у кожухотрубных теплообменников могут возникать, в частности, тогда, когда должны быть реализованы большие поверхности теплообмена. Как демонстрирует изображение на фиг.3А, при заданных габаритах кожухотрубного теплообменника при небольшом количестве рядов ряды труб настолько приближаются друг к другу, что эта конструкция становится нерабочей или практически невозможной. В представленном примере увеличение количества рядов труб с трёх до четырёх далее невозможно. Кроме того, следствием плохой проходимости таких узких мест между трубами является уменьшение эффективной поверхности теплообменника. В результате соприкосновения труб размещение необходимой поверхности для теплообмена ограничивается, что демонстрируют границы эскиза кожухотрубного теплообменника.Problems with shell-and-tube heat exchangers can arise, in particular, when large heat exchange surfaces are to be realized. As the image in FIG. 3A shows, with the dimensions of the shell-and-tube heat exchanger given, with a small number of rows, the rows of pipes are so close to each other that this design becomes inoperative or practically impossible. In the presented example, the increase in the number of rows of pipes from three to four further impossible. In addition, the consequence of poor permeability of such narrow spaces between the pipes is a decrease in the effective surface of the heat exchanger. As a result of the contact of pipes, the placement of the required surface for heat exchange is limited, as demonstrated by the sketch boundaries of the shell-and-tube heat exchanger.

В качестве контрмеры выбирается бóльший диаметр центрального пространства пакета. На фиг.3В проиллюстрировано данное решение. За счёт выбора бóльших габаритов, по сравнению с представленным на фиг.3А трубным отражателем, теперь может быть размещено четыре ряда труб, следствием чего, разумеется, опять же является бóльший общий диаметр теплообменника. The larger diameter of the central space of the package is chosen as a countermeasure. Figure 3B illustrates this solution. Due to the choice of larger dimensions, compared with the pipe reflector shown in Fig. 3A, four rows of pipes can now be placed, which, of course, again results in a larger overall diameter of the heat exchanger.

Раскрытие изобретения DISCLOSURE OF INVENTION

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать кожухотрубный теплообменник, в котором будут устранены недостатки известных кожухотрубных теплообменников. В частности, задачей изобретения является обеспечение возможности для увеличения поверхности теплообменника, без необходимости увеличения общего диаметра кожухотрубного теплообменника. Именно при неизменных габаритах кожухотрубного теплообменника должно быть обеспечено увеличение поверхности теплообменника.The objective of the invention is to create a shell-and-tube heat exchanger, which will eliminate the disadvantages of the known shell-and-tube heat exchangers. In particular, the object of the invention is to provide opportunities for increasing the surface of the heat exchanger, without the need to increase the total diameter of the shell-and-tube heat exchanger. It is with the same dimensions of the shell-and-tube heat exchanger that the surface of the heat exchanger should be increased.

Эти задачи простым способом решаются в кожухотрубном теплообменнике признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты усовершенствования являются предметом последующих зависимых пунктов формулы изобретения.These tasks are solved in a simple way in a shell-and-tube heat exchanger using the features of claim 1 of the claims. Preferred options for improvement are the subject of the subsequent dependent claims.

Изобретение предоставляет в распоряжение кожухотрубный теплообменник, в котором в пространстве кожуха расположен пакет труб из нескольких труб с, по меньшей мере, одной трубной решёткой, причём кожухотрубный теплообменник вовне ограничивается поверхностью кожуха и имеет проходящую по центру в пространстве кожуха продольную ось, вокруг которой образован свободный от труб внутренний канал и, причём с внутренней стороны, смежно поверхности кожуха образован свободный от труб внешний канал, причём пакет труб между внутренним каналом и внешним каналом включает в себя, по меньшей мере, два компонента пакета труб, которые отличаются по количеству труб на поверхности, и/или по внешнему диаметру труб, и/или по зазору между трубами.The invention provides a shell-and-tube heat exchanger in which a tube package of several tubes with at least one tube sheet is located in the shell space, with the shell-tube heat exchanger outside being limited to the shell surface and having a longitudinal axis passing through the center in the shell space from pipes the inner channel and, on the inner side, adjacent to the surface of the casing, an outer channel free from the tubes is formed, with a package of tubes between the inner channel and outside This channel includes at least two components of a package of pipes that differ in the number of pipes on the surface, and / or in the external diameter of the pipes, and / or in the gap between the pipes.

Таким образом, изобретение реализует преимущество в том, что поверхность кожухотрубного теплообменника при неизменных габаритах кожуха может быть плавно подогнана под различные требования. Кожухотрубный теплообменник в соответствии с изобретением может обозначаться также как радиальный теплообменник с несколькими пакетами труб. Thus, the invention realizes the advantage in that the surface of the shell-and-tube heat exchanger with the same dimensions of the shell can be smoothly adjusted to different requirements. A shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention may also be referred to as a radial heat exchanger with several tube bundles.

Использование такого радиального теплообменника с несколькими пакетами труб предоставляет возможность сначала выбрать самый небольшой диаметр пакета труб, а при необходимости или с целью оптимизации заменить его заново ориентированным пакетом труб. Это относится как к полностью снабжённому трубам по периферии каждого ряда труб пакету труб теплообменника, так и к так называемому полу-радиальному теплообменнику, на котором мы остановимся ниже более детально в связи с вариантом усовершенствования изобретения за счёт соединительной зоны.The use of such a radial heat exchanger with several packages of pipes provides the opportunity to first select the smallest diameter of the package of pipes and, if necessary or for the purpose of optimization, replace it with a newly oriented package of pipes. This applies both to the complete package of tubes of the heat exchanger along the periphery of each row of pipes and to the so-called semi-radial heat exchanger, which we will discuss below in more detail in connection with the improvement of the invention through the connecting zone.

Количество труб на поверхности компонента пакета труб перпендикулярно продольному расположению труб определяет плотность труб.The number of pipes on the surface of a component of a package of pipes perpendicular to the longitudinal location of the pipes determines the density of the pipes.

Зазор между трубами является минимальной дистанцией между внешней стенкой одной трубы и внешней стенкой следующей соседней трубы.The gap between the pipes is the minimum distance between the outer wall of one pipe and the outer wall of the next adjacent pipe.

В процессе эксплуатации текучая среда в пространстве кожуха проходит через, по меньшей мере, два компонента пакета труб в форме круглого кольца как через радиально последовательные пакеты труб. Они расположены, в частности, концентрично продольной оси. Таким образом, изобретение создаёт кожухотрубный теплообменник с последовательно расположенными в пространстве кожуха в направлении перпендикулярно продольной оси компонентами пакета труб.During operation, the fluid in the space of the casing passes through at least two components of a package of pipes in the form of a circular ring, as through radially consecutive packages of pipes. They are located, in particular, concentric with the longitudinal axis. Thus, the invention creates a shell-and-tube heat exchanger with successively arranged in the casing space in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the components of the tube package.

В предпочтительном варианте осуществления кожухотрубного теплообменника в соответствии с изобретением, по меньшей мере, два компонента пакета труб имеют перпендикулярно продольной оси, соответственно, в основном, поперечное сечение в форме круглого кольца. Таким образом, в конструктивном плане создаётся особенно простая возможность, так сказать, для штабелирования компонентов пакета труб в радиальном направлении в пакет труб. В частности, кожухотрубный теплообменник может включать в себя пакет труб, имеющий от двух до десяти компонентов пакета труб.In a preferred embodiment of the shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention, at least two components of the tube bundle are perpendicular to the longitudinal axis, respectively, generally the cross-section in the shape of a circular ring. Thus, in a constructive way, an especially simple opportunity is created, so to speak, for stacking the components of a package of pipes in the radial direction into a package of pipes. In particular, a shell-and-tube heat exchanger may include a tube package having from two to ten tube package components.

Чтобы, в зависимости от варианта применения, предоставить в распоряжение ориентированный на этот вариант применения пакет труб, изобретение предусматривает далее, что, по меньшей мере, два компонента пакета труб соединены друг с другом с возможностью разъёма. В частности, пакет труб имеет модульную конструкцию, включающую в себя, по меньшей мере, два компоненты пакета труб. In order, depending on the application, to provide a package of pipes oriented to this application, the invention further provides that at least two components of the package of pipes are connected to each other with the possibility of a connector. In particular, the tube package has a modular design that includes at least two components of the tube package.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения от продольной оси радиально вовне к внутреннему каналу примыкает первый компонент пакета труб, а к нему второй компонент пакета труб, причём радиус обращённого к продольной оси внутреннего ограничения второго компонента пакета труб осуществлён в соответствии с радиусом внешнего ограничения первого компонента пакета труб.In a preferred embodiment of the invention from the longitudinal axis radially outward to the inner channel adjacent the first component of the package of pipes, and the second component of the package of pipes, and the radius facing the longitudinal axis of the internal limitation of the second component of the package of pipes made in accordance with the external radius of the first component of the package of pipes .

Практически радиус обращённого к продольной оси внутреннего ограничения второго компонента пакета труб может быть осуществлён больше радиуса внешнего ограничения первого компонента пакета труб, по меньшей мере, настолько больше, что второй компонент пакета труб может быть смонтирован над первым компонентом пакета труб.Practically, the radius of the inner component of the tube package facing the longitudinal axis of the second component can be made larger than the radius of the external limitation of the first component of the pipe package, at least so much that the second component of the pipe package can be mounted above the first component of the pipe package.

Таким образом, ко второму компоненту пакета труб могут присоединяться следующие компоненты пакета труб. При этом и внутри компонента пакета труб могут быть образованы зоны с различным количеством труб на поверхности, и/или с различными внешними диаметрами труб, и/или с различными зазорами между трубами, так что один компонент пакета труб может включать в себя несколько ступеней пакета труб. Thus, the following components of the tube package can be attached to the second component of the tube bundle. At the same time, zones with a different number of pipes on the surface and / or with different external diameters of pipes and / or with different gaps between the pipes can be formed inside the package component of the pipe, so that one component of the pipe package can include several stages of the pipe package .

Расположение труб в пакете труб или в компоненте пакета труб определяет так называемый трубный отражатель. Трубный отражатель может иметь, в принципе, форму с радиальным расположением или при помощи большого количества сегментов моделировать радиальную форму. Количество сегментов может быть любым. Сегменты на практике осуществлены в виде модулей пакета труб. Когда, по меньшей мере, один компонент пакета труб составлен из, по меньшей мере, двух, предпочтительно трёх, или четырёх, или пяти модулей пакета труб, то может быть осуществлена конструкция желаемого пакета труб, при реализации соединительной зоны в соответствии с изобретением, посредством предварительно изготовленных модулей по блочному принципу. The location of the tubes in the tube bundle or in the tube bundle component is determined by the so-called tube reflector. The tube reflector may, in principle, have a shape with a radial arrangement or, with the help of a large number of segments, simulate a radial shape. The number of segments can be any. In practice, the segments are implemented as modules of a package of pipes. When at least one component of a tube package is composed of at least two, preferably three, or four, or five modules of a tube package, the design of the desired tube package can be implemented, when implementing the connecting zone in accordance with the invention, by prefabricated modules on the block principle.

Модули пакета труб могут быть при этом однотипными. В частности, n-1 (к примеру, три) модуля пакета труб посредством, в основном, 1/n имеющего форму круга (к примеру, имеющего форму четверти круга) в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси трубного отражателя могут быть соединены друг с другом, причём соединительная зона возникает за счёт недостающего до полного круга n-ого (к примеру, четвёртого) модуля. Соединение модулей пакета труб осуществляется в предпочтительном варианте простым способом посредством вставки в, по меньшей мере, одну трубную решётку. В следующем варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один модуль пакета труб осуществлён не однотипным по сравнению с, по меньшей мере, одним другим модулем пакета труб.The modules of the pipe package can be of the same type. In particular, n-1 (for example, three) modules of a package of pipes by means of basically 1 / n having a circle shape (for example, having the shape of a quarter circle) in cross section perpendicular to the longitudinal axis of the tube reflector can be connected to each other, and the connecting zone arises due to the n-th (for example, fourth) module, which is missing to the full circle. The connection modules of the package of pipes in the preferred embodiment, a simple way by inserting into at least one tube sheet. In a further embodiment of the invention, at least one module of a package of pipes is not of the same type as compared with at least one other module of a package of pipes.

В соответствии с предпочтительным вариантом усовершенствования изобретения кожухотрубный теплообменник имеет одну единственную камеру. В частности, кожухотрубный теплообменник с одной камерой осуществлён в виде модуля для состоящего из нескольких частей кожухотрубного теплообменника за счёт того, что выход из одной камеры осуществлён как присоединительный элемент к входу следующей камеры. Благодаря этому, обеспечивается возможность соединения нескольких кожухотрубных теплообменников в своего рода колонну или штабель, в котором в процессе эксплуатации текучая среда в пространстве кожуха после выхода из модуля теплообменника входит в следующий модуль.In accordance with a preferred improvement of the invention, the shell-and-tube heat exchanger has a single chamber. In particular, a shell-and-tube heat exchanger with a single chamber is implemented as a module for a multi-part shell-and-tube heat exchanger due to the fact that the outlet from one chamber is implemented as a connecting element to the inlet of the next chamber. Due to this, it is possible to connect several shell-and-tube heat exchangers into a kind of column or stack, in which, during operation, the fluid in the space of the casing enters the next module after exiting the heat exchanger module.

Чтобы иметь возможность реализовать более длинные пути потока при максимально больших перепадах для теплопередачи, кожухотрубный теплообменник в варианте усовершенствования изобретения имеет две или более, предпочтительно до двадцати, камер на один единственный пакет труб, причём между соседними камерами расположен, по меньшей мере, один отражательный сегмент для текучей среды в пространстве кожуха.In order to be able to realize longer flow paths with the highest possible differences for heat transfer, the shell-and-tube heat exchanger in the embodiment of the invention has two or more, preferably up to twenty, chambers for a single package of tubes, with at least one reflective segment located between adjacent chambers for fluid in the space of the casing.

В процессе эксплуатации кожухотрубного теплообменника текучая среда в пространстве кожуха входит в первую камеру, которая снаружи посредством поверхности кожуха ограничена от трубной решётки и отражательного сегмента. Отражательный сегмент состоит из диска с поверхностью перпендикулярной продольной оси, которая зеркально соответствует трубному отражателю, причём из этой поверхности вырезана одна внутренняя зона или одна внешняя зона. В частности, внутренняя зона по своему поперечному сечению соответствует практически такой же зоне внутреннего канала, а внешняя зона по своему поперечному сечению соответствует практически такой же зоне внешнего канала.During operation of the shell-and-tube heat exchanger, the fluid in the shell space enters the first chamber, which is bounded outside by the shell surface from the tube sheet and the reflective segment. The reflective segment consists of a disk with a surface perpendicular to the longitudinal axis, which mirrors the reflector tube, and from this surface is cut one inner zone or one outer zone. In particular, the inner zone in its cross section corresponds to almost the same zone of the inner channel, and the outer zone in its cross section corresponds to almost the same zone of the outer channel.

В соответствии с предпочтительным вариантом усовершенствования изобретения расположение труб в пакете труб определяет трубный отражатель, который имеет, по меньшей мере, одну соединительную зону, через которую в процессе эксплуатации кожухотрубного теплообменника текучая среда входит в пространство кожуха и/или выходит из пространства кожуха. При этом количество труб на поверхности поперечного сечения перпендикулярно продольной оси в соединительной зоне может быть меньше, чем снаружи соединительной зоны или, что соединительная зона полностью свободна от труб. При использовании теплообменника в соответствии с изобретением с соединительной зоной можно, в принципе, отказаться от кожуха в традиционном смысле, вслед за трубной решёткой в продольном направлении теплообменника. Таким образом, при помощи изобретения можно осуществить его более компактным и, тем самым, менее габаритным.In accordance with a preferred embodiment of the invention, the arrangement of pipes in a pipe package defines a pipe reflector, which has at least one connecting zone through which the fluid enters the shell space and / or leaves the shell space during operation of the shell-and-tube heat exchanger. The number of pipes on the cross-sectional surface perpendicular to the longitudinal axis in the connecting zone may be less than outside the connecting zone or that the connecting zone is completely free from the pipes. When using a heat exchanger in accordance with the invention with a connecting zone, it is possible, in principle, to discard the casing in the traditional sense, following the tube sheet in the longitudinal direction of the heat exchanger. Thus, with the help of the invention, it can be made more compact and, thus, less overall.

Выражаясь предметно, посредством кожухотрубного теплообменника с соединительной зоной реализуется «полурадиальное течение». Теплообменник в соответствии с изобретением обозначается, поэтому, также как «Semi RF Heat Exchanger». При этом выражение «semi» должно пониматься таким образом, что лишь одна часть – не обязательно половина – трубного отражателя укомплектована трубами. Expressing it in detail, a “semi-radial flow” is realized by means of a shell-and-tube heat exchanger with a connecting zone. The heat exchanger in accordance with the invention is, therefore, also referred to as “Semi RF Heat Exchanger”. At the same time, the term “semi” should be understood in such a way that only one part — not necessarily half — of the pipe reflector is equipped with pipes.

Если, по меньшей мере, один компонент пакета труб составлен из модулей пакета труб и, по меньшей мере, один модуль пакета труб не однотипен с, по меньшей мере, одним другим модулем пакета труб, то может быть конструктивно простым способом реализована соединительная зона. Модуль пакета труб включает тогда в себя, к примеру, фрагмент из трубного отражателя с соединительной зоной и соседними трубами, в то время как остальные трубы следующего модуля или следующих модулей пакета труб формируются в общий трубный отражатель. If at least one component of a package of pipes is made up of modules of a package of pipes and at least one module of a package of pipes is not of the same type with at least one other module of a package of pipes, then the connecting zone can be implemented in a structurally simple way. The tube package module then includes, for example, a fragment of a pipe reflector with a connecting zone and adjacent pipes, while the remaining pipes of the next module or the following modules of the pipe package are formed into a common pipe reflector.

Сформированный посредством соединительной зоны впускной и/или выпускной зазор для текучей среды в пространстве кожуха может принимать любые геометрические формы. Для этого соединительная зона имеет в предпочтительно простом варианте осуществления первую и вторую проходные поверхности, а также два боковых ограничения, причём первая проходная поверхность является переходом между внешним каналом и соединительной зоной, вторая проходная поверхность является переходом между соединительной зоной и внутренним каналом, первое боковое ограничение проходит от расположенной в продольном направлении пространства кожуха кромки первой проходной поверхности к соответствующей расположенной в продольном направлении пространства кожуха кромке второй проходной поверхности, и второе боковое ограничение проходит от другой расположенной в продольном направлении пространства кожуха кромки первой проходной поверхности к соответствующей расположенной в продольном направлении пространства кожуха кромке второй проходной поверхности.The inlet and / or outlet clearance for the fluid in the space of the casing formed by the connecting zone can take any geometrical shape. For this, the connecting zone has, in a preferably simple embodiment, first and second passage surfaces, as well as two lateral restrictions, with the first passage surface being the junction between the outer channel and the junction area, the second passage surface being the junction between the coupling zone and the inner channel, the first lateral limiting extends from the longitudinal space of the housing of the edge of the first passage surface to the corresponding one located in the longitudinal the direction of the casing space to the edge of the second passage surface, and the second lateral restriction extends from the other longitudinal space of the casing to the edge of the first passage surface to the corresponding edge of the second passage surface located in the longitudinal direction of the casing space.

Оба боковых ограничения соединительной зоны располагаются, в основном, параллельно друг другу, когда соединительная зона должна реализовывать наикратчайший путь между внутренним и внешним каналами. В рамках изобретения боковые ограничения соединительной зоны в направлении перпендикулярно продольной оси или параллели продольной оси могут создавать также частично различные формы поперечного сечения соединительной зоны. Поперечное сечение соединительной зоны является поверхностью, через которую проходит текучая среда в пространстве кожуха, когда она проходит между внутренним и внешним каналами.Both lateral restrictions of the connecting zone are located mainly parallel to each other, when the connecting zone must realize the shortest path between the internal and external channels. In the framework of the invention, the lateral restrictions of the connecting zone in the direction perpendicular to the longitudinal axis or parallel to the longitudinal axis can also create partially different cross-sectional shapes of the connecting zone. The cross section of the connecting zone is the surface through which the fluid passes through the space of the casing as it passes between the inner and outer channels.

Изобретение создаёт большое количество возможностей за счёт геометрии соединительной зоны отрегулировать желаемый в процессе эксплуатации профиль потока текучей среды в пространстве кожуха, а, тем самым, также и кинетику теплопередачи. Боковые ограничения соединительной зоны могут располагаться, к примеру, по меньшей мере, частично, в основном, параллельно друг другу.The invention creates a large number of possibilities due to the geometry of the connecting zone to adjust the desired flow profile of the fluid in the space of the casing during operation, and, thereby, also the kinetics of heat transfer. The lateral restrictions of the connective zone can be located, for example, at least partially, mainly parallel to each other.

Оба боковых ограничения, если смотреть от продольной оси, могут образовывать между собой, по меньшей мере, на некоторых участках угол (α) в диапазоне от 180° до примерно 10°. Следующая возможность в рамках изобретения состоит в том, что оба боковых ограничения в направлении от внешнего канала к внутреннему каналу образуют между собой, по меньшей мере, на некоторых участках угол (α) в диапазоне от примерно 180° до примерно 10°.Both lateral constraints, when viewed from the longitudinal axis, can form an angle (α) in the range from 180 ° to about 10 ° with each other, at least in some areas. A further possibility within the scope of the invention is that both lateral constraints in the direction from the external channel to the internal channel form an angle (α) in the range from about 180 ° to about 10 ° in at least some areas.

Далее изобретение предоставляет возможность для того, чтобы первое или второе боковое ограничение или оба боковых ограничения соединительной зоны, по меньшей мере, на некоторых участках проходили в радиальном направлении, если смотреть от продольной оси. Дополнительная возможность состоит в том, что первое или второе боковое ограничение или оба боковых ограничения соединительной зоны в поперечном сечении, если смотреть перпендикулярно продольной оси, по меньшей мере, на некоторых участках проходят, в основном, тангенциально кромке внутреннего канала.The invention further provides the opportunity for the first or second lateral restriction or both lateral constraints of the connecting zone to extend at least in some portions in the radial direction when viewed from the longitudinal axis. An additional possibility is that the first or second lateral restriction or both lateral constraints of the connecting zone in cross section, when viewed perpendicularly to the longitudinal axis, extend, at least in some areas, tangentially to the edge of the inner channel.

Следующий вариант осуществления изобретения предусматривает, что первое или второе боковое ограничение или оба боковых ограничения соединительной зоны в поперечном сечении, если смотреть перпендикулярно продольной оси, по меньшей мере, на некоторых участках проходят с изгибом, причём первое или второе боковое ограничение или оба боковых ограничения, по меньшей мере, на некоторых участках определяют, в частности, сегмент дуги окружности или участок спирали. Что касается ещё более детального описания соединительной зоны в различных возможных вариантах осуществления, то следует сослаться на поданную заявителем в настоящее время немецкую патентную заявку под названием «Кожухотрубный теплообменник», и там, в частности, на фигуры 12-30 и их описание, которая со ссылкой принимается в предложенную на рассмотрение заявку.A further embodiment of the invention provides that the first or second lateral restriction, or both lateral constraints of the connecting zone in cross section, when viewed perpendicular to the longitudinal axis, at least in some areas are bent, and the first or second lateral restriction or both lateral constraints, at least in some areas, in particular, a segment of a circular arc or a section of a helix is determined. As for a more detailed description of the connecting zone in various possible embodiments, reference should now be made to the applicant’s current German patent application entitled “Shell-and-tube heat exchanger” and, in particular, figures 12-30 and their description, which The link is accepted in the proposed application for consideration.

Изобретение касается также пакета труб для вышеописанного кожухотрубного теплообменника, а также компонента пакета труб для такого пакета труб. Такой пакет труб или каждый компонент пакета труб может быть изготовлен и может эксплуатироваться отдельно. Окончательный монтаж всего теплообменника в целом может быть осуществлён тогда, к примеру, лишь в месте использования посредством встраивания в кожух и установки подающих и отводящих элементов на присоединительные элементы для соединительной зоны. The invention also relates to a tube package for the above described shell-and-tube heat exchanger, as well as a component of a tube package for such a tube package. Such a package of pipes or each component of a package of pipes can be manufactured and operated separately. The final installation of the entire heat exchanger as a whole can then be carried out, for example, only at the point of use by embedding in the casing and installing the supply and discharge elements on the connecting elements for the connecting zone.

Изобретение, к тому же, за счёт других параметров, создаёт возможность для того, чтобы целенаправленным образом оказывать воздействие на поток, в частности, текучей среды в пространстве кожуха и согласовывать его с соответствующими практическими требованиями. Так, с одной стороны, предусмотрено, что расположение труб в пакете труб определяет трубный отражатель, в котором трубы, по меньшей мере, местами расположены соосно друг другу и/или, по меньшей мере, местами со смещением относительно друг друга. Далее пакет труб может быть расположен также эксцентрично продольной оси в пространстве кожуха.The invention, moreover, due to other parameters, makes it possible to purposefully influence the flow, in particular, of the fluid in the space of the casing and to coordinate it with the corresponding practical requirements. Thus, on the one hand, it is provided that the location of the pipes in the package of pipes defines a pipe reflector, in which the pipes are at least locally coaxial with each other and / or at least with displacement relative to each other. Further the package of pipes can be located also eccentric to a longitudinal axis in space of a casing.

Кожухотрубный теплообменник в соответствии с изобретением может использоваться, в принципе, для жидких и газообразных сред, а также для текучих сред, которые содержат жидкие и газообразные компоненты, к примеру, аэрозоли или влажный пар. Посредством получаемой за счёт изобретения относительно большой поверхности теплообмена кожухотрубный теплообменник в особо предпочтительном варианте может быть использован в качестве теплообменника типа «газ-газ», то есть для теплопередачи между двумя, в основном, газообразными средами. К примеру, кожухотрубный теплообменник в соответствии с изобретением может применяться для регенерации тепла из горячих отработанных газов. Особая область применения выявляется на основании использования в рамках способов синтеза серной кислоты (H₂SO₄).The shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention can be used, in principle, for liquid and gaseous media, as well as for fluids that contain liquid and gaseous components, for example, aerosols or wet steam. Using the relatively large heat exchange surface obtained by the invention, the shell-and-tube heat exchanger in a particularly preferred embodiment can be used as a gas-gas heat exchanger, that is, for heat transfer between two mainly gaseous media. For example, a shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention can be used to recover heat from hot exhaust gases. A special field of application is detected on the basis of the use of sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) as part of the methods of synthesis.

Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings

Изобретение поясняется далее более детально со ссылкой на приложенные чертежи на основании примеров осуществления. Одинаковые и подобные конструктивные элементы снабжены при этом одинаковыми ссылочными позициями, причём признаки различных примеров осуществления могут быть скомбинированы друг с другом. На чертежах представлены:The invention is explained further in more detail with reference to the attached drawings on the basis of embodiments. The same and similar structural elements are provided with the same reference position, and the signs of various embodiments can be combined with each other. The drawings show:

фиг.1 схематичное изображение в продольном разрезе приводимого в действие посредством перекрёстного тока кожухотрубного теплообменника в соответствии с уровнем техники (вверху), а также схематичное открытое перспективное изображение соответствующего пространства кожуха с пакетом труб и отражательными сегментами (снизу),Fig. 1 is a longitudinal sectional schematic illustration of a shell-and-tube heat exchanger driven by cross-current in accordance with the prior art (above), as well as a schematic open perspective image of the corresponding shell space with a stack of pipes and reflective segments (below),

фиг.2 схематичное изображение в продольном разрезе приводимого в действие посредством перекрёстного тока радиального кожухотрубного теплообменника в соответствии с уровнем техники (вверху), а также схематичное открытое перспективное изображение соответствующего пространства кожуха с пакетом труб и отражательными сегментами (снизу), причём соответствующее первичное пространство для подачи и отведения текучей среды со стороны труб и со стороны кожуха не изображены,FIG. 2 is a longitudinal sectional schematic illustration of a radial shell-and-tube heat exchanger driven by cross current in accordance with the prior art (above), as well as a schematic open perspective image of the corresponding housing space with a package of pipes and reflective segments (bottom). supply and discharge of fluid from the pipes and from the casing are not shown,

фиг.3 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе с соприкасающимися трубами (фиг.3А) и с увеличенными габаритами (фиг.3В) для размещения четырёх рядов труб вместо трёх,FIG. 3 is a schematic depiction of a cross section of a package of pipes in a casing with contiguous pipes (FIG. 3A) and with increased dimensions (FIG. 3B) for accommodating four rows of pipes instead of three,

фиг.4 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения,figure 4 is a schematic depiction of the cross-section of a package of pipes in the casing in accordance with the first embodiment of the invention,

фиг.5 схематичное изображение соосного и со смещением расположения труб (фиг.5А), а также схематичное изображение поперечного сечения пакета труб (фиг.5В) в кожухе (слева) и без кожуха (справа) со смещённым расположением труб,FIG. 5 is a schematic depiction of coaxial and offset pipe arrangement (FIG. 5A), as well as a schematic cross section of a tube package (FIG. 5B) in a casing (left) and without a casing (right) with an offset arrangement of pipes,

фиг.6 схематичное открытое перспективное изображение кожухотрубного теплообменника в соответствии с изобретением с двумя камерами с пакетом труб в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения,6 is a schematic open perspective image of a shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention with two chambers with a tube package in accordance with a further embodiment of the invention,

фиг.7 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения,Fig.7 is a schematic depiction of the cross-section of a package of pipes in the casing in accordance with the following embodiment of the invention,

фиг.8 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения,Fig a schematic depiction of the cross-section of a package of pipes in the casing in accordance with the following embodiment of the invention,

фиг.9 схематичное открытое перспективное изображение кожухотрубного теплообменника в соответствии с изобретением с двумя камерами с пакетом труб в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения,Fig.9 is a schematic open perspective image of a shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention with two chambers with a pipe package in accordance with a further embodiment of the invention,

фиг.10 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения,figure 10 is a schematic depiction of the cross-section of a package of pipes in the casing in accordance with the following embodiment of the invention,

фиг.11 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения,11 is a schematic depiction of the cross-section of a package of pipes in the casing in accordance with the following embodiment of the invention,

фиг.12 схематичное изображение поперечного сечения пакета труб в кожухе в соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения.FIG. 12 is a schematic cross sectional view of a package of pipes in a casing in accordance with a further embodiment of the invention.

Осуществление изобретения The implementation of the invention

На фигурах для лучшей наглядности частично направление потока текучей среды в пространстве кожуха и текучей среды в пространстве труб обозначено стрелками, как оно, в принципе, имеет место в процессе работы кожухотрубного теплообменника в соответствии с изобретением. Далее частично нанесены точечные линии, которые должны служить для лучшей наглядности разделения пакета труб на компоненты пакета труб (фиг.4 и 8) или пакета труб и соединительной зоны (фиг.10). In the figures, for better clarity, partly the direction of the flow of fluid in the space of the casing and the fluid in the space of the pipes is indicated by arrows, as it basically takes place during the operation of the shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention. Next, dotted lines are partially applied, which should serve to better visualize the separation of the tube package into the components of the tube package (FIGS. 4 and 8) or the tube package and the connecting zone (FIG. 10).

Впускной и выпускной штуцеры 13, 14 для текучей среды в пространстве кожуха могут принимать в рамках изобретения, в принципе, любые конструктивные формы, к примеру, с прямоугольным, овальным или круглым поперечным сечением. Диапазон рабочей температуры кожухотрубного теплообменника в соответствии с изобретением может составлять, в принципе, от -270°С до 2000°С, в частности, от -80°С до 2000°С, прежде всего, от -50°С до 1300°С. В предпочтительном варианте рабочий диапазон составляет от 0°С до 600°С.The inlet and outlet fittings 13, 14 for the fluid in the space of the casing can take in the framework of the invention, in principle, any constructive form, for example, with a rectangular, oval or circular cross-section. The operating temperature range of the shell-and-tube heat exchanger in accordance with the invention can be, in principle, from -270 ° C to 2000 ° C, in particular, from -80 ° C to 2000 ° C, first of all, from -50 ° C to 1300 ° C . In a preferred embodiment, the operating range is from 0 ° C to 600 ° C.

Чтобы иметь возможность изменять поверхность кожухотрубного теплообменника, без изменения внешних габаритов пакета труб или теплообменника, изобретение создаёт пакет 2 труб с несколькими компонентами пакета труб, которые скомбинированы друг с другом, и трубы которого совместно определяют общую поверхность теплообменника. In order to be able to change the surface of the shell-and-tube heat exchanger, without changing the external dimensions of the tube package or heat exchanger, the invention creates a package of 2 pipes with several components of a package of pipes that are combined with each other, and the pipes of which jointly determine the total surface of the heat exchanger.

На фиг.4 пакет труб 2 в соответствии с изобретением представлен в поперечном сечении. Он располагается вдоль продольной оси 33 и имеет внутренний канал 21. Между самым внешним рядом труб пакета 2 труб и внутренней стороной поверхности кожуха проходит внешний канал 23. В представленном примере осуществления изобретения пакет 2 труб включает в себя три компонента 50, 51, 52 пакета труб. Они позиционированы концентрично друг другу вокруг продольной оси 33. 4, a package of pipes 2 according to the invention is shown in cross section. It is located along the longitudinal axis 33 and has an inner bore 21. Between the outermost row of tubes of the 2-pipe bundle and the inner side of the casing surface, an outer bore 23 extends. . They are positioned concentrically to each other around the longitudinal axis 33.

Компоненты 50, 51, 52 пакета труб имеют, соответственно, поверхность поперечного сечения в форме круглого кольца. Перпендикулярно этой поверхности поперечного сечения во внешнем компоненте 50 пакета труб располагаются трубы 27 в шести концентричных рядах труб вокруг продольной оси 33.Components 50, 51, 52 of the package of pipes have, respectively, the cross-sectional surface in the form of a circular ring. Perpendicular to this cross-sectional surface, pipes 27 are arranged in six concentric rows of pipes around longitudinal axis 33 in an external component 50 of a package of pipes.

Центральный компонент 51 пакета труб имеет габарит в радиальном направлении относительно продольной оси 33, который составляет примерно половину соответствующего габарита внешнего компонента 50 пакета труб. Трубы 22 центрального компонента 51 пакета труб имеют больший диаметр, чем трубы 27 внешнего компонента 50 пакета труб.The central component 51 of the pipe package has a dimension in the radial direction relative to the longitudinal axis 33, which is about half the corresponding dimension of the external component 50 of the pipe package. The pipes 22 of the central component 51 of the pipe package have a larger diameter than the pipes 27 of the external component 50 of the pipe package.

Трубы 27 располагаются в трёх концентричных относительно продольной оси 33 рядах труб.Pipes 27 are located in three concentric with respect to the longitudinal axis of the 33 rows of pipes.

Внутренний компонент 52 пакета труб включает в себя трубы 20, которые также располагаются в трёх концентричных относительно продольной оси 33 рядах труб. Трубы 20 имеют больший диаметр, чем трубы 22 центрального компонента 51 пакета труб. Его трубы 22 имеют диаметр, который также больше, чем диаметр труб 27 внешнего компонента 50 пакета труб. В зависимости от потребностей технологического процесса это соотношение диаметров может быть точно реализовано в обратной последовательности или в радиальном направлении может представлять собой комбинацию следующих друг за другом увеличивающихся и уменьшающихся диаметров компонентов пакета труб. The internal component 52 of the package of pipes includes pipes 20, which are also arranged in three rows of pipes concentric with respect to the longitudinal axis. The pipes 20 have a larger diameter than the pipes 22 of the central component 51 of the pipe package. Its pipes 22 have a diameter that is also larger than the diameter of the pipes 27 of the external component 50 of the pipe package. Depending on the needs of the process, this ratio of diameters can be accurately implemented in reverse order or in the radial direction it can be a combination of successively increasing and decreasing diameters of the components of the pipe package.

Трубы 20, 22, 27 расположены в компоненте 50, 51, 52 пакета труб по типу каменной кладки, то есть, так сказать, с зазорами относительно друг друга. Зазор между двумя соседними трубами 20, 22, 27 в компоненте 52, 51, 50 пакета труб равен минимальному зазору 1,05-кратного диаметра трубы от центра трубы до центра соседней трубы. Будучи обусловленным технологическим процессом или же конструктивным решением, он может быть увеличен.Pipes 20, 22, 27 are located in component 50, 51, 52 of a package of pipes according to the type of masonry, that is, so to speak, with gaps relative to each other. The gap between two adjacent pipes 20, 22, 27 in the component 52, 51, 50 package of pipes is equal to the minimum gap of 1.05 times the diameter of the pipe from the center of the pipe to the center of the adjacent pipe. Being a due process or a constructive solution, it can be increased.

Зазор между трубами 20 внутреннего компонента 52 пакета труб равен примерно 1,8-2,0 – кратному диаметру трубы. Зазор между трубами 22 центрального компонента 51 пакета труб равен примерно 1,1-1,3 – кратному диаметру трубы. Зазор между трубами 27 внешнего компонента 50 пакета труб равен примерно 1,8-2,0 – кратному диаметру трубы. The gap between the pipes 20 of the inner component 52 of the pipe package is approximately 1.8-2.0 times the pipe diameter. The gap between the pipes 22 of the central component 51 of the pipe package is approximately 1.1-1.3 times the pipe diameter. The gap between the pipes 27 of the outer component 50 of the pipe package is approximately 1.8-2.0 times the pipe diameter.

Выше был описан пакет труб, состоящий из компонентов пакета труб, причём трубы в каждом компоненте пакета труб расположены со смещением, при свободном от труб центре и свободном от труб внешнем кольце (кирпичная кладка). Следующей возможностью для расположения труб относительно друг друга в рамках изобретения является специальный вариант расположения со смещением, а именно, расположение – если смотреть от продольной оси – позиционированных друг за другом рядов труб таким образом, что трубы располагаются по изогнутой линии. Такое расположение достигается тогда, когда кирпичная кладка формируется посредством труб, центра которых позиционированы на концентричных окружностях вокруг продольной оси. На фиг.4 в виде пунктирных линий такие изогнутые линии 28 маркируются для внутреннего и внешнего компонента пакета труб.Above was described a package of pipes consisting of components of a package of pipes, with pipes in each component of a package of pipes arranged offset, with a center free from the pipes and an outer ring free from the pipes (brickwork). A further possibility for the arrangement of pipes relative to each other within the framework of the invention is a special arrangement with an offset, namely, the arrangement, as viewed from the longitudinal axis, of the rows of pipes positioned one behind the other in such a way that the pipes are arranged along a curved line. Such an arrangement is achieved when the brickwork is formed by means of pipes, the centers of which are positioned on concentric circles around the longitudinal axis. 4, in the form of dashed lines, such curved lines 28 are marked for the inner and outer component of the tube package.

Компонент пакета труб в соответствии с изобретением имеет в предпочтительном соответствующем варианте осуществления, по меньшей мере, один компонент пакета труб, в котором трубы своими центрами располагаются на, по меньшей мере, трёх концентричных продольной оси окружностях таким образом, что линия соединения центров трубы одной окружности и трубы окружности со следующим бóльшим диаметром при продвижении к соседней трубе следующей окружности с бóльшим диаметром, выявляет изогнутую линию 28. Таким образом, изобретение создаёт возможность для того, чтобы уложить трубы на соседних окружностях особенно плотно друг к другу, так как расстояние между окружностями, на которых располагаются центры труб, при рассчитанном соответствующим образом зазоре между трубами, может быть выбрано и меньше, чем радиус трубы. Такие варианты расположения труб реализованы в пакетах труб, которые представлены на фиг.7-12. In a preferred embodiment of the invention, the tube package component in accordance with the invention has at least one tube package component in which the pipes with their centers are located on at least three concentric longitudinal axes of the circles such that the line connecting the centers of the pipe to one circle and pipes of a circle with the next larger diameter, when advancing to a neighboring pipe of the next circle with a larger diameter, reveal a curved line 28. Thus, the invention creates the possibility In order to lay pipes on adjacent circles, it is especially close to each other, since the distance between the circles on which the centers of the pipes are located, with the appropriately calculated clearance between the pipes, can be chosen less than the radius of the pipe. Such options for the location of the pipes are implemented in packages of pipes, which are presented in Fig.7-12.

В рамках изобретения трубы могут быть расположены в компоненте пакета труб, однако, и соосно друг другу. В рамках изобретения предусматривается также возможность комбинирования соосного и смещённого расположения труб относительно друг друга. Такая комбинация может иметь место внутри одного единственного компонента пакета труб. Далее компоненты пакета труб со смещённым расположением труб могут быть скомбинированы с компонентами пакета труб с соосным расположением труб в один пакет труб. При этом зазоры между трубами в каждом компоненте пакета труб могут отличаться друг от друга. Within the scope of the invention, pipes may be located in a component of a package of pipes, however, and coaxially with each other. In the framework of the invention also provides for the possibility of combining coaxial and offset the location of the pipes relative to each other. Such a combination may occur within a single component of a tube package. Further, the components of a package of pipes with an offset arrangement of pipes can be combined with the components of a package of pipes with a coaxial arrangement of pipes into one package of pipes. In this case, the gaps between the pipes in each component of the package of pipes may differ from each other.

Примеры соосного и смещённого расположения труб представлены на фиг.5. На фиг.5А слева представлено расположение труб 20, при котором центры соседних труб располагаются в ряд по прямой линии. Таким же образом центры соседних труб непосредственно следующих друг за другом рядов труб располагаются, соответственно, по прямой линии. Каждая труба является, таким образом, центром окружности с ортогональными плечами, на которых располагаются соседние трубы. Examples of coaxial and biased arrangement of pipes are presented in figure 5. On figa on the left shows the location of the pipes 20, in which the centers of adjacent pipes are arranged in a row in a straight line. In the same way, the centers of adjacent pipes immediately following each other rows of pipes are located, respectively, in a straight line. Each pipe is thus the center of a circle with orthogonal arms on which adjacent pipes are located.

При представленном на фиг.5А справа смещённом расположении труб две соседние трубы одного ряда труб определяют зазор, причём в следующем ряду трубы располагаются в том месте, которое позиционировано в ряду с удалением на половину зазора от трубы предыдущего и последующего ряда труб. Трубы располагаются, таким образом, по типу кирпичной кладки с просветом.With the offset arrangement of the pipes shown in Fig. 5A on the right, two adjacent pipes of one row of pipes define a gap, and in the next row the pipes are located in the position that is positioned in a row with a distance of half the gap from the pipe of the previous and subsequent row of pipes. Pipes are arranged, thus, by the type of brickwork with a lumen.

На фиг.6 представлено открытое перспективное изображение камеры кожухотрубного теплообменника с пакетом труб, который имеет три компонента 50, 51, 52 пакета труб. Его трубы имеют один тот же диаметр, однако, количество труб на поверхности поперечного сечения внутреннего компонента 52 пакета труб меньше.Figure 6 presents an open perspective image of the camera shell-and-tube heat exchanger with a package of pipes, which has three components 50, 51, 52 of a package of pipes. Its pipes have the same diameter, however, the number of pipes on the cross-sectional surface of the internal component 52 of a package of pipes is smaller.

В процессе эксплуатации текучая среда в пространстве кожуха проходит через центральный канал 21 и обтекает друг за другом трубы внутреннего компонента 52 пакета труб, центрального компонента 51 пакета труб и внешнего компонента 50 пакета труб. Затем текучая среда в пространстве кожуха проходит во внешнем канале 23 по отражательной перегородке 32 и обтекает по пути обратно в центральный канал 21 трубы вышеуказанных компонентов пакета труб в обратной последовательности, прежде чем выйдет из внутреннего канала 21. During operation, the fluid in the space of the casing passes through the central channel 21 and flows one after the other pipes of the internal component 52 of the pipe package, the central component 51 of the pipe package and the external component 50 of the pipe package. Then the fluid in the space of the casing passes in the outer channel 23 along the baffle 32 and flows along the path back to the central channel 21 of the pipe of the above-mentioned components of the package of pipes in reverse sequence before it leaves the internal channel 21.

На фиг.7 представлен следующий вариант осуществления пакета 2 труб в соответствии с изобретением в поперечном сечении. Он располагается вдоль продольной оси 33 и имеет внутренний канал 21. Между самым внешним рядом труб пакета 2 труб и внутренней стороной поверхности кожуха проходит внешний канал 23. Пакет 2 труб включает в себя два компонента 50, 51 пакета труб. Они позиционированы концентрично друг другу вокруг продольной оси 33.Figure 7 presents the following variant of the implementation of the package 2 pipes in accordance with the invention in cross section. It is located along the longitudinal axis 33 and has an inner channel 21. Between the outermost row of pipes of the 2-pipe bundle and the inner side of the casing surface, an outer channel 23 passes. The 2-tube bundle includes two tubular components 50, 51. They are positioned concentrically to each other around the longitudinal axis 33.

Компоненты 50, 51 пакета труб имеют, соответственно, поверхность поперечного сечения в форме круглого кольца. Перпендикулярно этой поверхности поперечного сечения проходят трубы 20. Components 50, 51 packages of pipes have, respectively, the cross-sectional surface in the form of a circular ring. Perpendicular to this cross-sectional surface are pipes 20.

Трубы 20 внутреннего компонента 51 пакета труб проходят в трёх концентричных относительно продольной оси 33 рядах труб. Зазор между трубами 20 внутреннего компонента 51 пакета труб равен примерно 0,95-1,05 – кратному диаметру трубы.The pipes 20 of the internal component 51 of the package of pipes run in three concentric 33 rows of pipes relative to the longitudinal axis. The gap between the pipes 20 of the internal component 51 of the pipe package is approximately 0.95-1.05 times the pipe diameter.

Вслед за третьим рядом труб внутреннего компонента пакета труб радиально в направлении вовне находится зона без труб. По своему радиальному габариту она соответствует примерно одному ряду труб. Такое свободное пространство в варианте модульной конструкции пакета труб из выполненных с возможностью разъёмного соединения друг с другом компонентов пакета труб может использоваться, к примеру, в качестве монтажной поверхности, на которую могут быть помещены крепёжные средства, к примеру, фланцевые соединения (на фигурах не изображены). Вслед за свободным пространством расположен внешний компонент 50 пакета труб. В нём трубы 20 уложены явно более плотно, чем во внутреннем компоненте 51 пакета труб. Зазор между трубами 20 во внешнем компоненте 50 пакета труб равен примерно 0,05-0,1 – кратному диаметру трубы.Following the third row of pipes of the internal component of the pipe package, there is a zone without pipes radially in the outward direction. In terms of its radial dimension, it corresponds to approximately one row of pipes. Such free space in the variant of the modular package of pipes made of components of the package of pipes that can be detachably connected to each other can be used, for example, as a mounting surface on which fastening means can be placed, for example, flanged connections (figures are not shown ). Following the free space is the outer component 50 of the pipe package. In it, the pipes 20 are laid clearly more tightly than in the internal component 51 of the package of pipes. The gap between the pipes 20 in the outer component 50 of the pipe package is approximately 0.05-0.1 times the pipe diameter.

На фиг.8 представлен следующий вариант осуществления пакета 2 труб в соответствии с изобретением в поперечном сечении, который включает в себя пять радиально последовательно расположенных компонентов 50, 51, 52, 53, 54 пакета труб, соответственно, с поверхностью поперечного сечения в форме круглого кольца. Зазоры между рядами труб во внешнем, центральном и внутреннем компонентах 50, 52, 54 равны. Разумеется, количество труб 20 в ряду в центральном компоненте 54 пакета труб явно меньше, чем во внешнем компоненте 50 пакета труб. On Fig presents the following variant of the implementation of the package 2 pipes in accordance with the invention in cross section, which includes five radially spaced components 50, 51, 52, 53, 54 package of pipes, respectively, with the surface of the cross section in the form of a circular ring . The gaps between the rows of pipes in the outer, central and inner components 50, 52, 54 are equal. Of course, the number of pipes 20 in a row in the central component 54 of the package of pipes is clearly less than in the external component 50 of the package of pipes.

В представленном на фиг.8 варианте осуществления пакета 2 труб зоны с трубами и зоны без труб сменяют друг друга в радиальном направлении от продольной оси 33. Благодаря этому, между внешними и центральными компонентами 50, 52 пакета труб, а также между центральными и внутренними компонентами 52, 54 пакета труб создаются зоны без труб, которые также могут быть обозначены как компоненты 51, 53 пакета труб. Они имеют плотность труб, равную нулю. Эти зоны помогают в варианте модульной конструкции и при монтаже теплообменника, а также способствуют лучшему техническому обслуживанию и более позднему санированию установки.In the embodiment depicted in FIG. 8, a package of 2 pipes has a zone with pipes and zones without pipes that alternate radially from the longitudinal axis 33. Due to this, between the external and central components 50, 52 of the package of pipes, as well as between the central and internal components 52, 54 pipe packages are created zones without pipes, which can also be designated as components 51, 53 of a pipe package. They have a pipe density of zero. These zones help with the modular design and with the installation of the heat exchanger, as well as contribute to better maintenance and a more recent refurbishment of the installation.

На фиг.9 представлено открытое перспективное изображение камеры кожухотрубного теплообменника с трубными решётками 25, 26 для пакета 2 труб в соответствии с представленным на фиг.6 вариантом осуществления с двумя компонентами 50, 51 пакета труб. Однако не во все отверстия вставлены трубы, более того, одна зона остаётся свободной от труб. Эта зона представляет собой соединительную зону 4, посредством которой в процессе эксплуатации текучая среда в пространстве кожуха через соответствующие подающие и отводящие штуцера (не изображены) может быть введена во внутренний канал вокруг продольной оси 33 или выведена из него.FIG. 9 shows an open perspective view of a chamber of a shell-and-tube heat exchanger with tube grids 25, 26 for a stack of 2 tubes in accordance with the embodiment of FIG. 6 with two tube bundles 50, 51. However, not all the pipes are inserted into the holes, moreover, one zone remains free of pipes. This zone is a connecting zone 4, by means of which, during operation, the fluid in the space of the casing can be introduced into or out of the internal channel through the corresponding supply and discharge fittings (not shown) into the internal channel around the longitudinal axis 33.

В процессе эксплуатации текучая среда в пространстве кожуха проходит через соединительную зону 4 в центральный канал 21 и обтекает друг за другом трубы внутреннего компонента 51 пакета труб и внешнего компонента 50 пакета труб. Затем текучая среда в пространстве кожуха проходит во внешнем канале 23 по отражательной перегородке 32 и обтекает на своём пути обратно в центральный канал 21 трубы вышеуказанных компонентов пакета труб в обратной последовательности, прежде чем снова выйдет из внутреннего канала через соединительную зону 4. During operation, the fluid in the space of the casing passes through the connecting zone 4 into the central channel 21 and flows one after the other pipes of the internal component 51 of the package of pipes and the external component 50 of the package of pipes. Then the fluid in the space of the casing passes in the outer channel 23 along the baffle 32 and flows around on its way back to the central channel 21 of the pipe of the above-mentioned components of the package of pipes in reverse sequence before it again leaves the internal channel through the connecting zone 4.

На фиг.10 представлен следующий вариант осуществления пакета 2 труб в соответствии с изобретением в поперечном сечении, который включает в себя четыре компонента 51, 52, 53, 54 пакета труб, соответственно, с кольцеобразной поверхностью поперечного сечения в три четверти круга. Представляющая собой выемку до образования полного круга зона образует соединительную зону 4, которая напрямую соединяет друг с другом внутренний канал 21 и внешний канал 23. Зазор между трубами 20 уменьшается извне наружу от одного компонента пакета труб к последующему. Наибольшую плотность труб имеет внешний компонент 51 пакета труб. Figure 10 presents the following embodiment of a package 2 of pipes in accordance with the invention in cross section, which includes four components 51, 52, 53, 54 of a package of pipes, respectively, with an annular cross-sectional surface of three quarters of a circle. Representing a notch before the formation of a full circle, the zone forms a connecting zone 4, which directly connects the internal channel 21 and the external channel 23 with each other. The gap between the pipes 20 decreases from the outside to the outside from one component of the package of pipes to the next. The greatest density of pipes has an external component 51 of the package of pipes.

Компоненты пакета труб вышеописанного варианта осуществления изобретения позволяют в радиальном направлении относительно продольной оси осуществить конструкцию пакета труб по модульному принципу. В рамках изобретения это возможно также и в направлении параллельно продольной оси, что именно в отношении варианта осуществления с соединительной зоной позволяет осуществить особенно простую конструкцию. К тому же, за счёт варианта осуществления пакета труб в соответствии с изобретением с несколькими модулями пакета труб создаётся дополнительная степень свободы в конструкции и системе труб пакета труб.The components of the package of pipes of the above-described embodiment of the invention allow, in a radial direction relative to the longitudinal axis, to carry out the design of the package of pipes according to a modular principle. In the framework of the invention, this is also possible in the direction parallel to the longitudinal axis, which, in relation to the embodiment with the connecting zone, allows a particularly simple construction. In addition, due to the embodiment of the package of pipes in accordance with the invention with several modules of the package of pipes, an additional degree of freedom is created in the design and pipe system of the package of pipes.

На фиг.11 представлен пакет 2 труб в пространстве 3 кожуха следующего варианта осуществления теплообменника в соответствии с изобретением, в поперечном сечении. В отношении радиального разделения на компоненты пакета труб этот пакет труб соответствует пакету труб, представленному на фиг.6. Пакет 2 труб составлен из четырёх модулей 200, которые проходят параллельно продольной оси 33. Четыре модуля пакета труб смонтированы в трубной решётке таким образом, что комплектуются в закрытый в направлении периферии пакет труб. В представленном примере каждый из четырёх модулей пакета труб имеет поперечное сечение, в основном, в форме кольца в три четверти круга. В рамках изобретения модули пакета труб с поверхностями поперечного сечения, которые, соответственно, в направлении периферии относительно продольной оси перекрывают различные части кольца полного круга, также могут быть скомбинированы друг с другом в пакет труб.Figure 11 presents the package 2 tubes in the space 3 of the casing of the following variant of the implementation of the heat exchanger in accordance with the invention, in cross section. In relation to the radial separation of the components of the package of pipes, this package of pipes corresponds to the package of pipes shown in Fig.6. The package of 2 pipes is made up of four modules 200, which run parallel to the longitudinal axis 33. Four modules of the pipe package are mounted in a tube grid in such a way that they are completed in a pipe package closed in the periphery direction. In the presented example, each of the four modules of the tube package has a cross section, mainly in the form of a ring of three quarters of a circle. In the framework of the invention, modules of a package of pipes with cross-section surfaces, which, respectively, in the direction of the periphery relative to the longitudinal axis, overlap the different parts of the full circle ring, can also be combined with each other into a package of pipes.

В рамках изобретения, к примеру, и три модуля 200 пакета труб представленного на фиг.11 варианта осуществления также могут быть соединены в пакет 2 труб, который затем, вместо четвёртого модуля пакета труб, имеет соединительную зону. Эта конструкция соответствует, в принципе, представленному на фиг.10 варианту осуществления. Разделение на четыре модуля 200 пакета труб или вариант осуществления с соединительной зоной с поперечным сечением в форме кольца в четверть круга, следует понимать в качестве примера; в рамках изобретения может быть выбрана бóльшая или меньшая разбивка поверхности имеющего форму полного кольца поперечного сечения пакета 2 труб и/или же в пакете труб может быть расположено несколько соединительных зон. In the framework of the invention, for example, three modules 200 of a tube package of the embodiment shown in FIG. 11 can also be connected into a tube package 2, which then, instead of the fourth module of the tube package, has a connecting zone. This construction corresponds, in principle, to the embodiment of FIG. 10. The division into four modules 200 of a tube package or an embodiment with a connecting zone with a cross section in the shape of a quarter circle is to be understood as an example; within the framework of the invention, a greater or lesser breakdown of the surface of a package of 2 tubes having the form of a full ring can be selected and / or several connecting zones can be located in a tube package.

Далее в рамках изобретения возможно оказывать воздействие на поток текучей среды в пространстве кожуха посредством того, что продольная ось пакета 2 труб располагается со смещением относительно продольной оси пространства 3 кожуха. Такое эксцентричное расположение пакета 2 труб в пространстве кожуха представлено на фиг.12. Further, within the framework of the invention, it is possible to influence the fluid flow in the space of the casing by means of the fact that the longitudinal axis of the tube package 2 is disposed relative to the longitudinal axis of the casing space 3. Such an eccentric arrangement of the package 2 tubes in the space of the casing is shown in Fig. 12.

Зазор между внешней кромкой 24 пакета труб и внутренней стороной поверхности 31 кожуха сначала увеличивается по часовой стрелке в представленном на фиг.12 варианте осуществления сверху по центру, пока не достигает своего максимума внизу по центру и, соответственно, снова уменьшается до минимума вверху по центру. За счёт эксцентричного расположения пакета труб относительно центральной оси 33 распределение текучей среды может быть оптимизировано, особенно, когда газ в качестве текучей среды в пространстве кожуха проходит в пакет труб не через центральный канал, а напрямую через кожух. Тем самым, изобретение создаёт возможность принимать во внимание и конструктивные особенности. The gap between the outer edge 24 of the tube package and the inner side of the housing surface 31 first increases clockwise in the embodiment shown in FIG. 12 from the top center until it reaches its maximum down the center and, accordingly, decreases again to the minimum top center. Due to the eccentric arrangement of the tube package relative to the central axis 33, the distribution of the fluid can be optimized, especially when gas as a fluid in the space of the casing passes into the package of pipes not through the central channel, but directly through the casing. Thus, the invention creates an opportunity to take into account the design features.

Для специалиста очевидно, что изобретение не ограничивается ранее описанными примерами, и, более того, может варьироваться различным образом. В частности, признаки отдельно представленных примеров могут быть также скомбинированы друг с другом или заменены друг другом. Это относится, в частности, к толщине труб, к внешнему диаметру труб и к зазору между трубами в изображённых в комбинации друг с другом компонентах пакета труб. Именно в отношении этих параметров в рамках изобретениям возможна свобода в выборе вариантов осуществления состоящего из нескольких компонентов пакета труб, так что для любого интересующего на практике случая применения может быть выбрана оптимальная система труб. Это относится как к вариантам осуществления с соединительной зоной, так и без неё. It is obvious to a person skilled in the art that the invention is not limited to the previously described examples, and, moreover, may vary in various ways. In particular, the features of separately presented examples may also be combined with each other or replaced with each other. This applies, in particular, to the thickness of the pipes, to the external diameter of the pipes and to the gap between the pipes in the components of the package of pipes shown in combination with each other. It is with respect to these parameters in the framework of the inventions that freedom is possible in the choice of embodiments of a package of pipes consisting of several components, so that for any practical application case, an optimal system of pipes can be chosen. This applies both to and without the connection options.

Перечень ссылочных позицийList of reference positions

1 кожухотрубный теплообменник1 shell and tube heat exchanger

11 камера, первая камера11 camera, first camera

12 последняя камера12 last camera

13 система подведения для текучей среды в пространстве кожуха, подводящее устройство13 supply system for fluid in the space of the casing, the supply device

14 систем отведения для текучей среды в пространстве кожуха, отводящее устройство14 discharge systems for fluid in the space of the casing, diverting device

2 пакет труб2 pack of pipes

20, 22, 27 труба20, 22, 27 pipe

21 внутренний канал21 internal channels

23 внешний канал23 external channel

24 внешняя кромка пакета труб24 outer pipe package edge

200 модуль пакета труб200 tube package module

25 первая трубная решётка25 first tube sheet

26 вторая трубная решётка26 second tube sheet

28 изогнутая линия28 curved line

250 подводящая камера250 feed chamber

260 отводящая камера260 outflow chamber

R среда в пространстве трубыR medium in pipe space

M среда в пространстве кожухаM environment in the space of the casing

3 пространство кожуха3 casing space

31 поверхность кожуха31 surface of the casing

32 направляющая перегородка, отражательный сегмент для текучей среды в пространстве кожуха32 guide baffle, reflective segment for fluid in the casing space

33 продольная ось33 longitudinal axis

4 соединительная зона4 connecting zone

50-54 компоненты пакета труб 50-54 pipe package components

Claims

1. Кожухотрубный теплообменник (1), в котором в пространстве (3) кожуха расположен пакет (2) труб из нескольких труб (20, 22, 27) с по меньшей мере одной трубной решёткой (25, 26),1. Shell-and-tube heat exchanger (1), in which in the space (3) of the shell there is a package (2) of pipes from several pipes (20, 22, 27) with at least one tube sheet (25, 26),

причём кожухотрубный теплообменник (1) вовне ограничен поверхностью (31) кожуха и имеет проходящую по центру в пространстве кожуха продольную ось (33), вокруг которой образован свободный от труб внутренний канал (21),moreover, the shell-and-tube heat exchanger (1) is outwardly bounded by the surface (31) of the shell and has a longitudinal axis passing through the center in the space of the shell (33), around which the inner channel (21) free from the tubes is formed,

при этом с внутренней стороны смежно поверхности (31) кожуха образован свободный от труб внешний канал (23),while on the inner side adjacent to the surface (31) of the casing, a pipe-free outer channel (23) is formed,

причём пакет (2) труб между внутренним каналом (21) и внешним каналом (23) содержит по меньшей мере два компонента (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб, которые отличаются по количеству труб на поверхности, и/или по внешнему диаметру труб, и/или по зазору между трубами,Moreover, the package (2) of pipes between the internal channel (21) and the external channel (23) contains at least two components (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes that differ in the number of pipes on the surface, and / or the outer diameter of the pipes, and / or the gap between the pipes,

отличающийся тем, чтоcharacterized in that

компоненты пакета труб перпендикулярно продольной оси (33) соответственно имеют поперечное сечение в основном в форме круглого кольца и в пространстве кожуха в направлении перпендикулярно продольной оси расположены последовательно,the components of the tube package perpendicular to the longitudinal axis (33), respectively, have a cross section mainly in the form of a circular ring and are arranged sequentially in the casing space in the direction perpendicular to the longitudinal axis,

причем по меньшей мере два компонента (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб соединены друг с другом с возможностью разъёма.moreover, at least two components (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes are connected to each other with the possibility of a connector.

2. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что пакет (2) труб содержит от двух до десяти компонентов (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб.2. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 1, characterized in that the package (2) of the pipes contains from two to ten components (50, 51, 52, 53, 54) of the package of pipes.

3. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что в по меньшей мере одном компоненте (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб трубы (20, 22, 27) своими центрами расположены на по меньшей мере трёх концентричных продольной оси (33) окружностях таким образом, что соединительная линия центров трубы одной окружности и трубы окружности со следующим бóльшим диаметром при продвижении к соседней трубе следующей окружности с бóльшим диаметром образует изогнутую линию (28).3. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 1 or 2, characterized in that in at least one component (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes (20, 22, 27) with their centers are located on at least three concentric longitudinal axes (33) of circles in such a way that the connecting line of the centers of the tube of one circle and the tube of a circle with the next larger diameter forms a curved line (28) when advancing to the adjacent pipe of the next circle with a larger diameter.

4. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что пакет труб выполнен в модульном исполнении из по меньшей мере двух компонентов (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб.4. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the package of pipes is made in a modular design of at least two components (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes.

5. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере один компонент (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб собран из по меньшей мере двух, предпочтительно трёх, или четырёх, или пяти модулей (200) пакета труб.5. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one component (50, 51, 52, 53, 54) of a tube package is assembled from at least two, preferably three or four , or five modules (200) package of pipes.

6. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.5, отличающийся тем, что модули (200) пакета труб выполнены однотипными или по меньшей мере один модуль пакета труб выполнен не однотипным по сравнению с по меньшей мере одним другим модулем пакета труб.6. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 5, characterized in that the modules (200) of a package of pipes are made of the same type or at least one module of a package of pipes are made not of one type as compared with at least one other module of a package of pipes.

7. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что кожухотрубный теплообменник содержит одну камеру (11).7. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the shell-and-tube heat exchanger contains one chamber (11).

8. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что кожухотрубный теплообменник имеет две или более, предпочтительно до двадцати, камер (11, 12) и по меньшей мере один пакет (2) труб, причём между соседними камерами расположен отражательный сегмент (32) для текучей среды (M) в пространстве кожуха.8. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the shell-and-tube heat exchanger has two or more, preferably up to twenty, chambers (11, 12) and at least one package (2) of pipes, and between adjacent chambers is a reflective segment (32) for the fluid (M) in the space of the casing.

9. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что расположение труб (20) в пакете (2) труб определяет трубный отражатель, который имеет по меньшей мере одну соединительную зону (4), через которую в процессе эксплуатации кожухотрубного теплообменника (1) текучая среда (M) входит в пространство (3) кожуха и/или выходит из пространства (3) кожуха.9. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the arrangement of pipes (20) in a package (2) of pipes defines a pipe reflector, which has at least one connecting zone (4) through which During operation of the shell-and-tube heat exchanger (1), the fluid (M) enters the space (3) of the shell and / or leaves the space (3) of the shell.

10. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.9, отличающийся тем, что количество труб (20) на поверхности поперечного сечения перпендикулярно продольной оси (33) в соединительной зоне (4) меньше, чем вне соединительной зоны, или что соединительная зона свободна от труб.10. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 9, characterized in that the number of pipes (20) on the surface of the cross section is perpendicular to the longitudinal axis (33) in the connecting zone (4) less than outside the connecting zone, or that the connecting zone is free from pipes.

11. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что расположение труб (20) в пакете (2) труб определяет трубный отражатель, в котором трубы (20), по меньшей мере, местами расположены соосно друг другу и/или, по меньшей мере, местами со смещением относительно друг друга.11. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the arrangement of the pipes (20) in the package (2) of pipes defines a pipe reflector in which the pipes (20) are at least in places coaxially aligned to a friend and / or at least in some places offset from each other.

12. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что пакет (2) труб расположен эксцентрично продольной оси (33) в пространстве (3) кожуха.12. Shell and tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the tube package (2) is located eccentrically to the longitudinal axis (33) in the space (3) of the shell.

13. Пакет (2) труб для кожухотрубного теплообменника (1) по любому из пп.1-12, который в виде пакета (2) труб из нескольких труб (20, 22, 27) с по меньшей мере одной трубной решёткой (25, 26) в собранном состоянии расположен в пространстве (3) кожуха,13. Package (2) pipes for shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 12, which in the form of a package (2) pipes from several pipes (20, 22, 27) with at least one tube sheet (25, 26) in the assembled state is located in the space (3) of the casing,

причём кожухотрубный теплообменник (1) вовне ограничивается поверхностью (31) кожуха и имеет проходящую по центру в пространстве кожуха продольную ось (33), вокруг которой образован свободный от труб внутренний канал (21), иmoreover, the shell-and-tube heat exchanger (1) is outwardly bounded by the surface (31) of the shell and has a longitudinal axis (33) passing through the center in the shell space, around which the inner channel (21) free from the tubes is formed, and

отличающийся тем, чтоcharacterized in that

причём по меньшей мере два компонента (50, 51, 52, 53, 54) пакета труб соединены друг с другом с возможностью разъёма.moreover, at least two components (50, 51, 52, 53, 54) of a package of pipes are connected to each other with the possibility of a connector.

14. Применение кожухотрубного теплообменника (1) по любому из пп.1-12 в качестве теплообменника типа «газ-газ», в частности, для регенерации тепла.14. The use of shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 12 as a heat exchanger of the type "gas-gas", in particular, for heat recovery.

15. Применение кожухотрубного теплообменника (1) по любому из пп.1-12 в качестве теплообменника типа «газ-газ», в частности, для регенерации тепла, причём теплообменник типа «газ-газ» применяется в способе синтеза серной кислоты.15. The use of shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 12 as a gas-gas heat exchanger, in particular, for heat recovery, the gas-gas heat exchanger used in the method of synthesis of sulfuric acid.