ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, преимущественно, с горизонтальным расположением трубного пучка, предназначенным для охлаждения и конденсации газообразных, парообразных и жидких сред в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других смежных отраслях промышленности.
Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус с крышками, патрубки ввода и вывода теплообменного потока, пучок труб, поперечные перегородки, разделяющие межтрубное пространство (см., например, Судаков Е.Н. «Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки», М., «Химия», 1979 г. стр.431-432).
Известен теплообменный аппарат, содержащий горизонтально-расположенный цилиндрический кожух со штуцерами ввода и вывода теплообменных потоков, решетки, в отверстиях которых закреплены горизонтальные трубки, винтообразную перегородку, разделяющую межтрубное пространство, каждый виток которой составлен из размещенных с зазором секторных пластин, (см., например, проспект фирмы ABB Lummus, Heat Transfer, "Helixchanger", 2001 г.)
В известных теплообменных аппаратах возникают байпасные потоки, которые снижают эффективность теплопередачи.
Наиболее близким по технической сущности является, выбранный заявителем за прототип, теплообменный аппарат, содержащий корпус, распределительную камеру, штуцера ввода и вывода теплообменных потоков, решетки, в отверстиях которых закреплены горизонтальные трубки, винтообразную перегородку, разделяющую межтрубное пространство,
каждый виток которой составлен из размещенных с зазором секторных пластин, установленных под углом к оси корпуса и размещенных с шагом вдоль оси и дополнительные перегородки, ограниченные осью корпуса и кромками соседних секторных пластин, (см., например, патент РФ №29578, F28D 1/00, 2003 г.).
В известном аппарате снижена эффективность теплообмена за счет возникновения байпасного потока и повышения давления.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является, снижение перепада давления и повышение эффективности теплопередачи за счет организации безпрепятственного движения жидкой фазы в винтовом пространстве.
Решение поставленной задачи достигается тем, что теплообменный аппарат, содержащий корпус, распределительную камеру, штуцера ввода и вывода теплообменных потоков, решетки, в отверстиях которых закреплены горизонтальные трубки, винтообразную перегородку, разделяющую межтрубное пространство, каждый виток которой составлен из размещенных с зазором секторных пластин, установленных с шагом вдоль оси и дополнительные перегородки, ограниченные осью корпуса и кромками соседних секторных пластин, согласно полезной модели, секторные пластины винтообразной перегородки установлены с размещением кромок пластин в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
На фиг.1 изображен общий вид теплообменного аппарата.
На фиг.2 - разрез по А-А фиг.1
Теплообменный аппарат содержит корпус 1, распределительную камеру 2, штуцера 3, 4, 5, 6 ввода и вывода теплообменных потоков, решетку 7, в отверстиях которых закреплены горизонтальные трубки 8, винтообразную перегородку 9, разделяющую межтрубное пространство, каждый виток которой составлен из размещенных с зазором секторных пластин 10, установленных с шагом вдоль оси, дополнительные перегородки 11,
ограниченные осью корпуса и соседними секторными пластинами, секторные пластины винтообразной перегородки установлены с размещением кромок 12, 13 в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Аппарат снабжен патрубком 14 для вывода паровой фазы. Теплообменный аппарат работает следующим образом:
Один из теплообменных потоков поступает через штуцер 5 в распределительную камеру 2, проходит по горизонтальным трубам 8, нагревая или охлаждая поток, движущийся в межтрубном пространстве и выводится из аппарата через штуцер 6. Другой поток поступает через штуцер 3 в межтрубное пространство и, обтекая поверхность труб, движется по винтообразному каналу, образованными секторными пластинами 10 винтообразной перегородки 9 и дополнительными перегородками 11, обмениваясь теплом с потоком, движущимся по трубкам 8. При изменении фазового состояния потока, движущегося в межтрубном пространстве за счет испарения или конденсации, жидкая часть потока отжимается к стенкам корпуса аппарата и скапливается в нижней части межтрубного пространства. Размещение кромок 12, 13 секторных пластин 10 в вертикальной и горизонтальной плоскостях приводит к тому, что в любом сечении аппарата нижняя часть межтрубного пространства полностью не перекрывается. То есть, по меньшей мере, один из квадратов поперечного сечения аппарата всегда остается свободным. Это предотвращает задержку жидкой части потока в нижней части межтрубного пространства. В связи с этим жидкая часть потока беспрепятственно движется к штуцеру 4, а паровая часть потока отводится через патрубок 14.
Предложенный теплообменный аппарат снижает перепад давления и повышает эффективность теплопередачи за счет организации безпрепятственного движения жидкой фазы в винтовом пространстве.