ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ
HEAT EXCHANGER

Изобретение относится к аппаратам для проведения тепломассообменных процессов, в частности для процессов теплообмена в системе газ-жидкость при подготовке газового конденсата и нефти.
Известен тепломассобменный аппарат, содержащий корпус с переливными тарелками, выполненными в виде ступеней, каждая из которых включает горизонтальную и наклонную секции, при этом горизонтальные секции выполнены сплошными и расположены между рядами труб, а наклонные секции выполнены перфорированными и разделены трубами на отдельные секции (АС 1200924).
Недостатком известного тепломассообменного аппарата является низкая эффективность.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности работы аппарата за счет интенсификации процессов теплообмена и дегазации жидкости.
Поставленный технический результат достигается тем, что в тепломассообменном аппарате, включающем горизонтально расположенные друг над другом емкость дегазации и кожухотрубный теплообменник, соединенные между собой патрубком выхода газожидкостной смеси из емкости дегазации и переливной трубой из кожухотрубного теплообменника, образующие единую конструкцию, емкость дегазации снабжена U-образным трубным подогревателем жидкости, переливной перегородкой, патрубком входа газожидкостной смеси и патрубком слива жидкости, U-образный трубный подогреватель жидкости размещен ниже верхней кромки переливной перегородки, кожухотрубный теплообменник снабжен патрубками входа, выхода хладагента и патрубком выхода газа, переливная труба теплоизолирована, ее нижний торец расположен ниже верхней кромки переливной перегородки.
На чертеже изображен тепломассообменный аппарат.
Тепломассообменный аппарат состоит из двух горизонтально расположенных друг над другом емкости дегазации 1 и кожухотрубного теплообменника 2, соединенных между собой патрубком выхода газожидкостной смеси 3 из емкости дегазации 1 и переливной трубой 4 из кожухотрубного теплообменника 2, образуя тем самым единую конструкцию. Емкость дегазации 1 снабжена U-образным трубным подогревателем жидкости 5, переливной перегородкой 6, патрубком входа газожидкостной смеси 7 и патрубком слива жидкости 8. U-образный трубный подогреватель жидкости 5 размещен ниже верхней кромки переливной перегородки 6. Кожухотрубный теплообменник содержит переднюю камеру 9, заднюю камеру 10, трубную решетку 11 с закрепленным в ней пучком труб 12. Кожухотрубный теплообменник 2 снабжен патрубками входа 13, выхода 14 хладагента и патрубком выхода газа 15. Переливная труба 4 теплоизолирована, ее нижний торец расположен ниже верхней кромки переливной перегородки 6.
Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.
В емкость для дегазации 1 через патрубок входа парожидкостной смеси 7 подают газожидкостную смесь. Жидкостная часть смеси заполняет внутреннюю полость емкости для дегазации 1 и подогревается U-образным трубным подогревателем жидкости 5. При этом легкокипящие фракции, например метан, этан, пропан, часть тяжелых фракций через патрубок выхода парожидкостной среды 3 поступают в переднюю камеру 9 и далее в трубное пространство пучка труб 12. Одновременно с этим в затрубное пространство 16 кожухотрубного теплообменника 2 подают хладагент, например холодный газ, который входит через патрубок входа хладагента 13 и выходит через патрубок выхода хладагента 14. При охлаждении газожидкостной смеси происходит конденсация жидкой фазы. Далее газ и сконденсировавшаяся жидкость из пучка труб 12 поступают в заднюю камеру 10. Газ через патрубок выхода газа 15 уходит из аппарата, а жидкость по переливной трубе 4 стекает в емкость дегазации 1. Нагретая и дегазированная жидкость через переливную перегородку 6 поступает к патрубку слива жидкости 8 и сливается из аппарата. Размещение U-образного трубного подогревателя жидкости 5 ниже верхней кромки переливной перегородки 6 позволяет увеличить эффективность теплообмена. Выполнение переливной трубы 4 теплоизолированной препятствует газообразованию в ее внутренней полости. Использование в тепломассобменном аппарате противоточного кожухотрубного теплообменника 2 значительно увеличивает эффективность тепломассообмена за счет увеличения среднего перепада температур между хладагентом и газом дегазации.