SU1231369A2 - Vortex vertical shell-and-tube heat exchanger - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к теплооб- менным аппаратам и может быть использовано в различных отрасл х промышленности .The invention relates to heat exchangers and can be used in various industries.

Цель изобретени  - интенсификаци  процессов конденсации и сепарации при работе на газах, содержащих парожидкостную фазу.The purpose of the invention is to intensify the processes of condensation and separation when operating on gases containing a vapor-liquid phase.

На фиг. I изображен предлагаемыйFIG. I depicts the proposed

вихревой вертикальный кожухотрубчатый ю пщм образом.vertical vortex shell-and-tube

теплообменник; на фиг. 2 - труба, сечение в месте расположени  прорезей; на фиг. 3 - вихревой энергоразделитель .heat exchanger; in fig. 2 - pipe, section at the location of the slots; in fig. 3 - vortex power separator.

Вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник содержит кожух 1, в котором размещены трубы 2, закрепленные в трубных решетках 3 - 5 и имеющие вихревые энергоразделители 6. Часть труб 2 на холодных концах 7 снабжена каплеотбойниками 8, вьтол- ненными в виде концентрически размещенных стаканов 9, имеющих наклонные прорези 10. Друга  часть труб на холодных концах заглушена и имеет отверсти  11, размещенные над уровнем верхней трубной решетки 5 дл  отсоса жидкой фазы под действием разрежени  . Кащ(ый вихревой энергоразделитель 6 на выходе имеет гладкостен- ный участок 12 длиной, равной 0,1- 0,25 d, а,под энергоразделителем 6 на рассто нии от них, равном 1,2- 1,3d, трубы 2 выполнены с продольными тангенциальньпуги прорев ми 13 длиной 2,4-2,6 d, где d - внутренний диаметр трубы 2. Тангенциальные прорези 13 направлены в сторону вращени  газов. Над трубной решеткой 4 выполнена сепарационна  камера 14, в пределах которой трубы 2 имеют Прорези 13, Кожух снабжен патрубком I5 дл The vertical vortex shell-and-tube heat exchanger contains a casing 1 in which pipes 2 are placed, fixed in tube sheets 3 - 5 and having vortex energy separators 6. Some of the pipes 2 at the cold ends 7 are equipped with drop separators 8, mounted in the form of concentrically placed glasses 9, having inclined slots 10. The other part of the pipes at the cold ends is plugged and has openings 11 placed above the level of the upper tube sheet 5 for sucking the liquid phase under vacuum. The exit vortex energy separator 6 has a smooth-walled section 12 with a length of 0.1-0.25 d, and, under the energy separator 6 at a distance of 1.2-1.3 d from them, pipes 2 are made with longitudinal tangential fugger holes 13 with a length of 2.4-2.6 d, where d is the inner diameter of the pipe 2. Tangential slots 13 are directed toward the rotation of the gases. A separating chamber 14 is made above the tube sheet 4, within which the pipes 2 have Slots 13, The casing is equipped with an I5 pipe for

подвода газопарожидкостной смеси, патрубком 16 дл  отвода охлажденного потока, патрубком 17 дл  отвода,гор чего потока, патрубком 18 дл  подвода хладагента, патрубком 19 дл  отвода хладагента и штуцерами 20 и 21 дл  отвода конденсата.gas vapor-liquid mixture inlet, pipe 16 for evacuating the cooled stream, pipe 17 for evacuating, hot stream, pipe 18 for supplying the refrigerant, pipe 19 for evacuating the refrigerant and fittings 20 and 21 for draining the condensate.

Вихревой вертикальный кожухотруб- чатый теплообменник работает следуюГазопарожидкостна  смесь поступает в теплообменник через патрубокThe vertical vortex shell-and-tube heat exchanger operates as follows. The gas-vapor-liquid mixture enters the heat exchanger through the nozzle.

15,а затем через винтовые каналы энергоразделителей 6 в виде расшир ющихс  закрученных струй попадает в трубы 2. Сконденсированна  в результате охлаждени  и отсепарированна  центробежной силой жидка  фада через прорези 13 труб 2 поступает в сепарационную камеру. 14, откуда выводитс  через штуцер 20. Охлажденный газ, пройд  предварительно капйеот- бойники 8, отводитс  через патрубок15 and then through the screw channels of the energy separators 6 in the form of expanding swirling jets enters the tubes 2. Condensed as a result of cooling, separated by the centrifugal force of the liquid through the slots 13 of the tubes 2 enters the separation chamber. 14, from where it is discharged through nozzle 20. The cooled gas, having passed through the drip pipe 8, is discharged through the nozzle

16.Гор чий газ отводитс  через пат- Р.убок 17. Жидка  фаза, скапливающа с  на трубной решетке 5 после прохождени  каплеотбойников 8, удал етс  через отверсти  11 труб. 2 и выводитс  из теплообменника через штуцер 21. Трубы 2 охлаждаютс  хладагентом, цир16. The hot gas is discharged through Pat. R. 17. The liquid phase accumulating on the tube sheet 5 after the passage of the drip catchers 8 is removed through the holes 11 of the tubes. 2 and removed from the heat exchanger through nozzle 21. The pipes 2 are cooled with a coolant, circus

кулирунщим в межтрубном пространстве. to the cooler in the annular space.

Использование вихревых эиергораз- делителей 6 с гладкостенным участком 12 на выходе, а также выполнение в трубах под энергоразделител мн 6 продольных тангенциальных прорезей 13, направленшлс в сторону вращени  газов, позвол ют интенсифицировать процессы конденсации и сепарации при работе на газах, содержащих парожидкостную фазу.The use of vortex air distributors 6 with a smooth-wall section 12 at the exit, as well as the implementation of 6 longitudinal tangential slots 13 in the pipes under the energy separator, directed towards the rotation of gases, make it possible to intensify the processes of condensation and separation during operation on gases containing a vapor-liquid phase.

Хоиодньт поток Hoodnt stream

WW

Газопдр.ог udKOcmffQGasdog udKOcmffQ

--

смесьmixture

1313

/J/ J

иг.2ig.2

ffjDHdeHcamffjDHdeHcam

X ffdmeHfriX ffdmeHfri

-«- "

потокflow

Фиг.ЗFig.Z

Фиг.11

Редактор А. ОгарEditor A. Ogar

Составитель М. КосоротовCompiled by M. Kosorotov

Техред И.Попович Корректор А. ЗинокосовTehred I.Popovich Proofreader A. Zinokosov

Заказ 2553/45 . Тираж 589ПодписноеOrder 2553/45. Circulation 589 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий jjl3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries jjl3035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Claims (1)

ВИХРЕВОЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт. св. № 407178, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации процессов конденсации и сепарации при работе на газах, содержащих парожидкостную фазу, каждый вихревой энергоразделитель на выходе имеет гладкостенный участок длиной, равной 0,1-0,25 d, а под завихрителями на расстоянии от них, равном 1,2-1,3 d, трубы выполнены с продольными танген-. циальными прорезями длиной 2,4-2,6 d, направляемыми в сторону вращения газов, где d - внутренний диаметр трубы. 'VORTEX VERTICAL SHELL-TUBULAR HEAT EXCHANGER by ed. St. No. 407178, characterized in that, in order to intensify the condensation and separation processes when working on gases containing a vapor-liquid phase, each vortex energy separator at the outlet has a smooth-walled section with a length of 0.1-0.25 d, and at a distance under the swirlers from them, equal to 1.2-1.3 d, the pipes are made with longitudinal tangent-. with special slits 2.4-2.6 d long, directed towards the rotation of gases, where d is the inner diameter of the pipe. ''