КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области теплообменных процессов, в частности к теплообменникам «газ-жидкость», и может быть использована для нагрева природного или попутного нефтяного газа в составе технологического оборудования блоков подготовки топливного газа, газораспределительных станций и когда избыточное давление нагреваемого газа меньше избыточного давления в теплосети.
Известен кожухотрубчатый теплообменник с 11-образными патрубками, принятый за прототип (Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. Учебник для вузов. М., ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000, стр.571. Авт.: А.И.Скобло, Ю.К.Молоканов, А.И.Владимиров, В.А.Щелкунов). Теплообменник включает распределительную камеру с патрубками, трубную решетку, кожух с патрубками, трубный пучок, сегментные перегородки, опору.
Недостатком теплообменника является недостаточная надежность.
Технический результат заявленной полученной модели - повышение надежности.
Поставленный технический результат достигается тем, что кожухотрубчатый теплообменник низкого давления содержит кожух с трубным пучком, внутреннее пространство которого разделено сегментными поперечными перегородками, трубную решетку, жестко соединенную с трубным пучком, распределительную камеру и систему защиты от внештатных ситуаций, кожух снабжен патрубками входа и выхода теплоносителя, оснащенными запорной арматурой, распределительная камера разделена на две равные части сплошной вертикальной перегородкой, снабжена оппозиционно размещенными в верхней части двумя патрубками входа и выхода газа, а в нижней части двумя штуцерами, установленными на одном уровне, система защиты от внештатных ситуаций включает в себя блок управления, автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами, размещенные на патрубках входа и выхода газа, сигнализаторы уровня, которые снабжены на нижних торцах чувствительными элементами и установлены в штуцерах распределительной камеры, при этом автоматические отсекающие устройства и сигнализаторы уровня соединены электрическими сигналами с блоком управления.
На фиг. показан общий вид кожухотрубчатого теплообменника низкого давления.
Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления содержит кожух 1, трубный пучок 2, трубную решетку 3, распределительную камеру 4. Внутреннее пространство кожуха 1 разделено поперечными перегородками 5. Трубный пучок 2 жестко соединен с трубной решеткой 3. Кожух 1 снабжен патрубками входа 6 и выхода 7 теплоносителя, на которых установлена запорная арматура 8. Распределительная камера 4 разделена на две части сплошной вертикальной перегородкой 9, снабжена патрубком входа 10 и выхода 11 газа, размещенных оппозиционно в верхней части распределительной камеры 4 и двумя штуцерами 12, оппозиционно размещенных в нижней части распределительной камеры 4. Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления оснащен системой защиты от внештатных ситуаций. Система защиты от внештатных ситуаций включает в себя блок управления 13, автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14, размещенные на патрубках входа 10 и выхода 11 газа, сигнализаторы уровня 15. На нижних торцах сигнализаторов уровня 15 установлены чувствительные элементы 16. Сигнализаторы уровня 15 установлены в штуцерах 12. Автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14 и сигнализаторы уровня 15, электрическими сигналами соединены с блоком управления 13.
Перед запуском в эксплуатацию кожухотрубчатого теплообменника низкого давления предварительно настраивают соответствующие «уставки» в блоке управления 13 на срабатывание автоматических отсекающих устройств, оснащенных электро- или пневмоприводами 14, при обнаружении теплоносителя.
Кожухотрубчатый теплообменник низкого давления работает следующим образом.
Холодный газ поступает по патрубку входа газа 10 через автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14, в распределительную камеру 4. Затем через трубную решетку 3, трубчатый пучок 2 нагретый газ поступает в распределительную камеру 4, и по патрубку выхода газа 11 через автоматические отсекающие устройства, оснащенные электро- или пневмоприводами 14, подается на выход. Теплоноситель из теплосети через патрубок входа теплоносителя 6 через запорную арматуру 8 поступает вовнутрь кожуха 1, далее перемещается внутри его со сменой направления при контакте с сегментными поперечными перегородками 5 и через патрубок выхода теплоносителя 7 через запорную арматуру 8 поступает в обратную линию теплосети. В случае возникновения аварийной ситуации, связанной, например, с прорывом теплоносителя в трубное пространство трубного пучка 2 из которого попадает в распределительную камеру 4, где скапливается в ее нижних частях за счет того что теплоноситель значительно тяжелее газа. При поднятии уровня теплоносителя до хотя бы одного из чувствительных элементов 16 сигнализаторов уровня 15 электросигнал подается в блок управления 13, который дает команду на закрытие автоматических отсекающих устройств, оснащенных электро- или пневмоприводами 14, предотвращая тем самым попадание теплоносителя в газ подаваемый потребителю.
Теплообменник кожухотрубчатый низкого давления может быть и горизонтального типа.
Предлагаемая конструкция кожухотрубчатого теплообменника низкого давления позволяет значительно повысить надежность устройства связанного с исключением попадания теплоносителя в газ подаваемый потребителю.