SU1604428A1 - Filter-heat exchanger - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  одновременного проведени  процессов фильтровани  и нагрева (охлаждени ) различных газов и жидкостей. Изобретение позвол ет повысить производительность фильтра-теплообменника и эффективность теплообмена и фильтрации. Фильтр-теплообменник содержит корпус 1, включающий входную 2, выходную 3 и камеру 4 сбора конденсата, размещенный в корпусе 1 решетчатый каркас 6, заполненный насыпной насадкой 7, и теплообменные трубки 8, на которых дополнительно закреплены отражательные пластины 9, нижние концы которых выведены в камеру 4 сбора конденсата. Входна  2 камера и камера 4 сбора конденсата имеют общую наклонную стенку 5, а решетчатый каркас 6 установлен в корпусе 1 с образованием зазора с наклонной стенкой 5. Теплообменные трубки 8 соединены между собой последовательно внутри решетчатого каркаса 6 с насадкой 7. Насыпна  насадка 7 и отражательные пластины 9 выполнены из металла с высокой теплопроводностью, преимущественно алюмини . 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention can be used for simultaneous filtering and heating (cooling) of various gases and liquids. The invention improves the performance of the filter heat exchanger and the efficiency of heat exchange and filtration. The filter-heat exchanger includes a housing 1 comprising an inlet 2, an outlet 3 and a condensate collection chamber 4 housed in the housing 1 a trellised framework 6 filled with a bulk nozzle 7, and heat exchange tubes 8, to which the reflective plates 9 are additionally fixed, condensate collection chamber 4. The inlet 2 chamber and the condensate collection chamber 4 have a common inclined wall 5, and the grating frame 6 is installed in the housing 1 with the formation of a gap with an inclined wall 5. The heat exchange tubes 8 are interconnected in series inside the grate frame 6 with the nozzle 7. The filling of the nozzle 7 and the reflective Plate 9 is made of metal with high thermal conductivity, mainly aluminum. 3 hp f-ly, 2 ill.

Description

иг. Jig. J

Изобретение, относитс  к энергетическому и химическому машиностроению и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл  одновременного проведени  процессов фильтровани  и нагрева (охлаждени ) различных газов и жидкостей.The invention relates to power and chemical engineering and can be used in various sectors of the national economy for the simultaneous filtration and heating (cooling) of various gases and liquids.

Цель изобретени  - повьшение производительности фильтра-теплообменника и эффективности теплообмена и фильтрации при расширении технологических возможностей.The purpose of the invention is to increase the performance of the filter-heat exchanger and the efficiency of heat exchange and filtration while expanding technological capabilities.

На фиг. 1 изображен фильтр-теплообменник , разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a filter heat exchanger, a cut; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Фильтр-теплообменник содержит корпус 1, включающий входную 2, выходную 3 камеры и нижнюю камеру 4 сбора конденсата. Камеры 3 и 4 имеют общую наклонную стенку. 5. В корпусе 1 размещен решетчатый каркас 6, заполнен- ;ный насыпной насадкой 7,. представл ющей собой засыпку из проболочных спиралей из алюминиевой проволоки диаметром 1,7 мм., Внутри решетчатого каркаса 6 с насадкой 7 размещены в шахматном пор дке теплообмённые трубки 8, -соединенные между собой последовательно , причем перва  и последн   трубки 8 выведены из корпуса 1 наружу (дл  подачи и выхода теплоносител ) . На теплообменных трубках 8 закреплены отражательные пластины 9, нижние концы которых выведены из решетчатого каркаса 6 в камеру 4 сбора конденсата. Пластины 9 с дугообразным сечением выполнены из листового алюмини  толщиной 1 мм и закреплены на теплообменных трубках 8 при помог щи алюминиевой проволоки выпуклостью к теплообменным трубкам 8.The filter heat exchanger comprises a housing 1 comprising an inlet 2, an outlet 3 of the chamber and a lower condensate collection chamber 4. Chambers 3 and 4 have a common inclined wall. 5. In case 1 a trellised skeleton 6, filled with bulk fill nozzle 7, is placed. A backfill of aluminum coil with a diameter of 1.7 mm in diameter from the dowel coils. Inside the trellis carcass 6 with the nozzle 7 are placed in a staggered order the heat tubes 8 are interconnected in series with the first and last tubes 8 removed from the housing 1 to the outside (for supplying and exiting coolant). On the heat exchange tubes 8 fixed reflective plate 9, the lower ends of which are removed from the lattice frame 6 into the chamber 4 of the condensate collection. The arcuate cross-section plates 9 are made of aluminum sheet with a thickness of 1 mm and are fixed on the heat exchange tubes 8 with the help of aluminum wire convex to the heat exchange tubes 8.

Решетчатый каркас 6 установлен в корпусе 1 таким образом, что между ним и наклонной стенкой 5 образуетс  зазор.The grating frame 6 is installed in the housing 1 in such a way that a gap is formed between it and the inclined wall 5.

Фильтр-теплообменник работает следующим образом.The filter heat exchanger works as follows.

Пример 1. Газификаци  конде сата природного газа с удалением неиспарившихс  т желых фракций.Example 1. Gasification of a natural gas conde with removal of non-evaporated heavy fractions.

Фильтр-теплообменник устанавливаетс  в топливной системе газотурбинной установки перед камерой сгорани  При движении смеси топливного .газа и конденсата через насыпную насадку происходит объемное фильтрование, при котором частицы загр знений за- держиваютс  в насадке 7 по всему объA filter heat exchanger is installed in the fuel system of a gas turbine installation in front of the combustion chamber. As the mixture of fuel gas and condensate moves through the bulk nozzle, volumetric filtration takes place, during which particles of contaminants are held in the nozzle 7 over the entire volume.

5five

00

5five

00

5five

00

4545

5050

5555

му насадочного сло . Наиболее круп- ные капли конденсата при этом под действием пониженного давлени  в камере сбора конденсата опускаютс  в эту камеру 4. Отражательные пластины 9 при этом преп тствуют уносу крупных капель конденсата в выходную камеру 3 и направл ют их вдоль своей поверхности в камеру 4 сбора конденсата. Одновременно теплота от теплообменных трубок 8 передаетс  теплопроводностью отражательным пластинам 9 и насадоч- ному слою и далее от развитой поверхности насадки 7 теплота отдаетс  потоку фильтрата. При этом мелкие капли конденсата испар ютс  в среде топливного газа.Mu nozzle layer. In this case, the largest drops of condensate under the action of reduced pressure in the condensate collection chamber are lowered into this chamber 4. In this case, the reflective plates 9 prevent large condensate droplets from escaping into the output chamber 3 and direct them along their surface to the condensate collection chamber 4. At the same time, the heat from the heat exchange tubes 8 is transferred by thermal conductivity to the reflective plates 9 and the packed layer, and further from the developed surface of the packing 7, heat is transferred to the filtrate flow. In this case, small droplets of condensate evaporate in the environment of the fuel gas.

Использование фильтра-теплообменника позволит предотвратить попадание неиспарившихс  капель конденсата в камеру сгорани  газотурбинной установки и повысить надежность ее работы .The use of a filter-heat exchanger will prevent non-evaporated condensate droplets from entering the combustion chamber of a gas turbine installation and increase its reliability.

Пример 2. Конденсаци  и удаление влаги при охлаждении потока парогазовой смеси.Example 2. Condensation and removal of moisture while cooling the vapor-gas mixture stream.

Поток парогазовой смеси пропускаетс  через насыпную насадку 7, где рроисходит объемное фильтрование. Одновременно теплообмённые трубки 8 охлаждают отражательные пластины 9 и насадку 7. При этом на развитой поверхности насадки 7, поверхности отражательных пластин 9 и поверхности самих теплообменных трубок 8 конденсируетс  влага. :The steam-gas mixture flow is passed through the bulk nozzle 7, where volumetric filtration occurs. At the same time, the heat exchange tubes 8 cool the reflecting plates 9 and the nozzle 7. At the same time, moisture condenses on the developed surface of the attachment 7, the surface of the reflective plates 9 and the surface of the heat exchange tubes 8. :

Перемеща сь в слое насадки 7, капли влаги увеличиваютс  в.размерах и удал ютс  в камеру 4 сбора конденсата . Отражательные пластины 9 способствуют процессу теплообмена .(благодар  своей поверхности, на которой конденсируетс  влага), а также, .как и в примере 1, преп тствуют уносу капель влаги из фильтра-теплообменника , направл   их вдоль своей поверхности в камеру 4 сбора конденсата . Наклонна  стенка 5 преп тствует уносу сконденсированной жидкости из камеры 4, а зазор между камерами 3 и 4 способствует созданию в этих камерах 3 и 4 примерно одинакового давлени , что способствует стеканию влаги в камеру 4. Ф о р м ула изобретен и. Moving in the layer of the nozzle 7, the drops of moisture increase in size and are removed to the condensate collection chamber 4. The reflective plates 9 facilitate the heat exchange process (due to its surface on which moisture condenses), as well as, as in Example 1, prevent the removal of moisture droplets from the heat exchanger filter, directing them along its surface to the condensate collection chamber 4. The inclined wall 5 prevents the condensation liquid from the chamber 4 from being carried away, and the gap between chambers 3 and 4 contributes to creating approximately the same pressure in these chambers 3 and 4, which facilitates the flow of moisture into the chamber 4. The mold is invented and.

1. Фильтр-теплообменник, содержащий корпус, включающий входную, выходную камеры и камеры сбора конденсата , размещенный в корпусе решетчатый каркас, заполненный насыпной насадкой, и теплообменные трубки, р-азмещенные в шахматном пор дке внутри решетчатого каркаса с насадкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности фильтра-теплообменника и эффективности теплообмена и фильтрации при расширении технологических возможностей , он снабжен закрепленными на теплообменных трубк.ах отражательными пластинами, нижние концы которых расположены в камере сбора конденсата. 2. Фильтр-теплообменник по п. 1, отлич.ающийс  тем, что 1. A filter heat exchanger comprising a housing including an inlet chamber, an outlet chamber and a condensate collection chamber, a grating skeleton housed in the body, filled with a filling nozzle, and heat exchange tubes, p-placed in a checkerboard pattern inside a grating skeleton with a nozzle, characterized in that , in order to improve the performance of the filter-heat exchanger and the efficiency of heat exchange and filtration while expanding technological capabilities, it is equipped with reflective plates fixed to the heat exchange tubes. The bottom ends which are located in the condensate collection chamber. 2. The filter heat exchanger according to claim 1, characterized in that

00

5five

входна  камера и камера сбора конденсата имеют общую наклонную стенку, а решетчатый каркас установлен в корпусе с образованием зазора с наклонной стенкой.The inlet chamber and the condensate collection chamber have a common inclined wall, and the grating frame is installed in the housing with the formation of a gap with an inclined wall.

3.Фильтр-теплообменник по п. 1, отличающийс  тем, что теплообменные трубки соединены между3. The filter-heat exchanger according to claim 1, characterized in that the heat exchange tubes are connected between

собой последовательно. Ithemselves consistently. I

4.Фильтр-теплообменник по п. 1, отличающийс  те1, что насыпна  насадка и отражательные пластины выполнены из металла с высокой теплопроводностью, преимущественно алюмини .4. The filter-heat exchanger according to claim 1, characterized in that 1, that the filling nozzle and the baffle plates are made of metal with high thermal conductivity, preferably aluminum.

иг.2.ig.2.

Х1-ЛX1-L

Claims (4)

Ф о р м ула изобретен и.яClaim 1. Фильтр-теплообменник, содержащий корпус, включающий входную, выходную камеры и камеры сбора конден сата, размещенный в корпусе решетчатый каркас, заполненный насыпной насадкой, и теплообменные трубки, размещенные в шахматном порядке внутри решетчатого каркаса с насадкой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности фильтра-теплообменника и эффективности теплообмена и фильтрации при расширении технологических возможностей, он снабжен закрепленными на теплообменных трубках отражательными пластинами, нижние концы которых расположены в камере сбора конденсата.1. A heat exchanger filter comprising a housing comprising an inlet, outlet and condensate collection chambers, a lattice frame filled with a bulk nozzle housed in the housing, and heat transfer tubes placed staggered inside the lattice frame with a nozzle, characterized in that, In order to increase the efficiency of the filter-heat exchanger and the efficiency of heat exchange and filtration while expanding technological capabilities, it is equipped with reflective plates fixed to the heat exchange tubes, the lower ends of which They are located in the condensate collection chamber. 2. Фильтр-теплообменник по п. 1, о тлич.ающий с я тем, что' входная камера и камера сбора конденсата имеют общую наклонную стенку, а решетчатый каркас установлен в корпусе с образованием зазора с наклон5 ной стенкой.2. The filter-heat exchanger according to claim 1, which is characterized in that the inlet chamber and the condensate collection chamber have a common inclined wall, and the lattice frame is installed in the housing with the formation of a gap with an inclined wall. 3. Фильтр-теплообменник по π. 1, отличающийся тем, что теплообменные трубки соединены между .л собой последовательно.3. Filter-heat exchanger according to π. 1, characterized in that the heat exchange tubes are connected between them. In series. (( 4. Фильтр-теплообменник по п. 1, отличающийся тей, что насыпная насадка и отражательные4. The filter-heat exchanger according to claim 1, characterized in that the bulk nozzle and reflective 15 пластины выполнены из металла с высокой теплопроводностью, преимущественно алюминия.15 plates are made of metal with high thermal conductivity, mainly aluminum. А-АAa Фиг. 2.FIG. 2.