Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием
Формула / Реферат
1. Сборная конструкция перегородок и уплотнений, предназначенная для монтажа внутри кожуха (34) теплообменника (31), содержащая
множество продольных перегородок (6, 7), каждая из которых имеет две продольные кромки (11а, 11b, 12a, 12b),
множество продольных уплотнений (14, 15, 16, 17), предназначенных для уплотнения продольных кромок (11a, 11b, 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и контактного сцепления после монтажа с кожухом (34) теплообменника (31),
отличающаяся тем, что она снабжена стеновыми элементами (21, 22), установленными с прохождением между продольными уплотнениями (14, 16, 15, 17) соседних продольных перегородок (6, 7) так, чтобы после монтажа сборной конструкции (1) образовать с кожухом (34) теплообменника (31) двойную стенку.
2. Сборная конструкция по п.1, в которой продольные уплотнения (14, 15, 16, 17) содержат U-образный гнутый профиль (75), служащий для размещения соответствующей продольной кромки (11а, 11b, 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и продольной кромки (88) стеновых элементов (21, 22).
3. Сборная конструкция по п.2, в которой стеновой элемент (21, 22) образован из упругих расположенных оппозитно и проходящих наружу гнутых профилей.
4. Сборная конструкция по любому одному из пп.2 или 3, в которой каждое продольное уплотнение (14, 16, 15, 17) содержит U-образный гнутый профиль (75), служащий для размещения соответствующей продольной кромки (11а, 11b, 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и продольной кромки (88) стеновых элементов (21, 22).
5. Сборная конструкция по любому одному из пп.1-4, в которой по меньшей мере одна из продольных перегородок (6') имеет изогнутую продольную кромку.
6. Сборная конструкция по любому одному из пп.1-5, которая содержит множество поперечных перегородок (65, 66), предназначенных для поддерживания пучка труб (45, 46, 47, 48) теплообменника (31) и одна из которых (66) является конечной перегородкой.
7. Сборная конструкция по п.6, в которой поперечные перегородки (65, 66) выполнены из тянутого металла.
8. Сборная конструкция по п.6 или 7, в которой количество продольных перегородок (6, 7) равно "n - 1" для создания внутри кожуха теплообменника извилистой траектории потока текучей среды с проходами в количестве, равном "n" между входным (36) и выходным (37) патрубками кожуха теплообменника, при этом "n" > 2, а поперечные перегородки (65, 66) образованы из "n" сегментов (91а, 91b, 91с).
9. Сборная конструкция по п.8, в которой сегменты (91а, 91b, 91с) поперечных перегородок (65, 66), расположенные между соседними продольными перегородками (6, 7), имеют сечение, соответствующее сечению между противоположными двойными стенками соседних продольных перегородок (6, 7).
10. Сборная конструкция по любому одному из пп.6-9, в которой трубы (45, 46, 47, 48) проходят от трубной решетки (62) сквозь поперечные перегородки (65) и конечную поперечную перегородку (66) к концевой трубной решетке (54), при этом стеновые элементы (21,22) соединены на одном их конце с трубной решеткой (62) и на другом конце с конечной перегородкой (66).
11. Сборная конструкция по п.10, в которой конечная перегородка (66) снабжена уплотнением (67-68) с тем, чтобы исключить прохождение текучей среды, движущейся по ходам внутритрубного пространства, по обходному пути с наружной стороны конечной перегородки (66).
12. Сборная конструкция по одному из пп.1-11, установленная в кожухе (34) теплообменника (31).
13. Способ сборки теплообменника, который осуществляют с использованием кожуха (34) теплообменника (31) и сборной конструкции (1) перегородок и уплотнений по любому из пп.1-11, включающий
монтаж сборной конструкции (1) вне кожуха (34) теплообменника (31) из собранных пакетом продольных перегородок (6, 7), снабженных на их продольных кромках (11a, 11b, 12а, 12b) продольными уплотнениями (14, 15, 16, 17), между которыми проходят стеновые элементы (21, 22),
ввод указанной конструкции (1) внутрь кожуха (34) теплообменника (31) так, что каждый стеновой элемент (21, 22) образует с кожухом(34) теплообменника (31) двойную стенку.
14. Способ по п.13, в котором стадия использования кожуха (34) теплообменника (31) включает в себя извлечение из кожуха (31) ранее установленной внутренней оснастки теплообменника.
Текст
012101 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к сборной конструкции перегородок и уплотнений и к е использованию в способе сборки теплообменника. Уровень техники Кожухотрубный теплообменник представляет собой теплообменник, в котором осуществляется косвенный теплообмен. Тепло передается от текучей среды, протекающей по трубам трубного пучка(внутритрубное пространство теплообменника), проходящего внутри корпуса теплообменника, к текучей среде, протекающей в объеме, окружающем трубы (межтрубное пространство теплообменника). Более подробную информацию о кожухотрубных теплообменниках можно найти в справочнике Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th edition, 1984, McGraw-Hill Inc., page 11-3 to 11-21. Частный вид теплообменника известен как двухходовой по межтрубному пространству теплообменник, созданный для улучшения теплопередачи при заданных размерах кожуха. Кожух теплообменников этого вида обычно представляет собой цилиндрическую внешнюю трубу, снабженную внутри проходящими аксиально и в продольном направлении разделительными перегородками. В соответствии с вышеупомянутым справочником Perry виды кожухов включают в себя: а) двухходовой по межтрубному пространству кожух с продольной перегородкой, б) кожух, разделяющий поток, и с) кожух, дважды разделяющий поток. Продольная перегородка подразделяет внутренний объем кожуха на две отдельные секции, проходящие в продольном направлении, которые обычно сообщаются на одном конце кожуха,так что поток текучей среды, протекающий внутри кожуха, дважды проходит вдоль длины кожуха. В большинстве эффективных теплообменников перегородка создает относительно герметичное уплотнение вдоль каждой ее продольной кромки, поэтому перетекание текучей среды из одного отсека в другой возможно только в предназначенных для этого зонах, находящихся в конце или в концах кожуха. Обычно такую конструкцию создают, используя прямоугольную разделительную пластину, имеющую ширину немного меньшую, чем внутренний диаметр стенки кожуха, так что продольные внешние кромки этой пластины немного отделены от внутренней поверхности кожуха, когда пластина расположена в диаметральной плоскости. Ранее было разработано несколько видов продольных уплотнений. Помимо достаточной герметичности уплотнений, желательно также, чтобы продольные уплотнения позволяли легко производить монтаж в кожухе теплообменника и были рентабельны. Хороший компромисс был, например, найден при использовании профилей, уплотняющих перегородки, разработанных и поставляемых на рынок под наименованием Т 4 фирмой KempchenCo. GmbH of Oberhausen, Germany. Конструктивные особенности этих уплотнений раскрыты также в описании изобретения к патенту США 4215745, в котором, кроме того, рассмотрены и другие уплотнения, известные в уровне техники. Известные продольные уплотнения включают U-образный гнутый профиль с полкой, который лицевой стороной обращен внутрь теплообменника и размер которого выбран таким, чтобы внутри U-образного профиля могла быть плотно вставлена продольная перегородка. Противоположная (обращенная к стенке) сторона гнутого профиля снабжена двумя уплотнительными полосками, проходящими снаружи профиля и упруго прижатыми к внутренней стенке кожуха. Во многих случаях конструкция двухходового по межтрубному пространству теплообменника не является оптимальной. Например, если необходимо модифицировать новой внутрикорпусной оснасткой существующий одноходовой теплообменник, в котором входной и выходной патрубки для текучей среды расположены на противоположных концах кожуха вдоль корпуса теплообменника, то обычно это не может быть изменено. Вместе с тем, для двухходовой по межтрубному пространству конструкции теплообменника входной и выходной патрубки необходимо располагать на одном и том же конце кожуха. Трехходовая по межтрубному пространству конструкция, в которой установлены две продольные перегородки так, что поток текучей среды протекает внутри кожуха по зигзагообразной траектории, три раза изменяя направление движения вдоль длины кожуха на обратное, могла бы решить эту проблему. Однако имеются значительные сомнения относительно внедрения такой компоновки, потому что конструкция может реализовать свою превосходную теплообменную способность только в том случае, если продольные уплотнения выполнены достаточны надежными, чтобы предотвратить утечки текучей среды в межтрубной зоне между ходами теплообменника. Хотя уплотнения Kempchen являются хорошими уплотнениями, они не гарантируют предотвращение этих утечек. Задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции продольных перегородок и уплотнений, которая обеспечивает улучшенное уплотнение в многоходовых по межтрубному пространству теплообменниках, а также, в частности, пригодна для модернизации теплообменников. Дополнительная задача изобретения заключается в обеспечении способа монтажа теплообменника с двумя или большим количеством продольных перегородок. Сущность изобретения Для решения указанных задач настоящее изобретение обеспечивает сборную конструкцию перегородок и уплотнений для их монтажа внутри кожуха теплообменника, которая содержит некоторое количество продольных перегородок, каждая из которых имеет две продольных кромки, и некоторое количество продольных уплотнений, предназначенных для герметизации продольных кромок продольных пере-1 012101 городок и контактирующих после монтажа с кожухом теплообменника, при этом сборная конструкция,кроме того, содержит стеновые элементы, размещенные с прохождением между продольными уплотнениями соседних продольных перегородок так, чтобы после монтажа образовать вместе с кожухом теплообменника двойную стенку. Заявитель понял, что надежность уплотнений может быть значительно улучшена, если обеспечиваются стеновые элементы, которые вместе с кожухом теплообменника образуют двойную стенку. При наличии стеновых элементов, если во время нормального функционирования текучая среда из одной секции, из которой возможна утечка вдоль продольного уплотнения, проникнет во внутреннее пространство двойной стенки, то она, следовательно, не проникнет непосредственно в другую секцию. Чтобы произошла утечка в следующую секцию, текучей среде необходимо пройти ещ и через другое продольное уплотнение. Стеновой элемент действует как преграда для утечки. Соответственно, продольное уплотнение содержит U-образный гнутый профиль для вмещения продольных кромок перегородки и, кроме того, стеновой уплотнительный элемент. Стеновой уплотнительный элемент надлежащим образом, образован из упругих гнутых профилей, проходящих в противоположном направлении наружу. Соответствующим такому выполнению является продольное уплотнение Т 4 для перегородок фирмы KempchenCo. GmbH. Стеновой элемент содержит согнутую продольную кромку, предпочтительно согнуты обе продольные кромки. В этом случае U-образный гнугый профиль может быть приспособлен для вмещения изогнутой продольной кромки указанного стенового элемента или каждого стенового элемента, проходящего от этого продольного уплотнения, в дополнение к продольной кромке продольной перегородки. Предпочтительно, ширина U-образного гнутого профиля выбирается такой, чтобы плотно вмещать суммарную толщину продольных кромок продольной перегородки и стенового элемента (элементов). В конкретных воплощениях изобретения продольная перегородка может быть выполнена с изогнутыми продольными кромками. Это может быть выгодно, если перегородка должна быть размещена относительно далеко от диаметральной плоскости цилиндрического кожуха, поскольку в этом случае при размещении продольного уплотнения перегородка образует конечный угол с нормалью к кожуху, проведенной в месте размещения продольного уплотнения. За счет изгибания продольных кромок этот угол может быть приведен или приближен к нулю градусов. Соответственно, сборная конструкция, кроме того, содержит некоторое количество поперечных перегородок для поддерживания пучка труб. Поперечные перегородки могут представлять собой элементы,полученные по технологии тянутого металла, как это описано в Международных заявках на патентWO/2005/067170; WO/2005/015107; WO/2005/015108, которые включены в описание настоящего изобретения путем ссылки. Как вариант, изобретение может быть также использовано с другими видами теплообменников,реализующих продольное направление движения потока. Примерами являются теплообменники с опорами для труб, выполненными в виде перегородок из прутков, или теплообменники с извилистыми трубами. Если сборную конструкцию из n-1 продольных перегородок размещают для создания после их монтажа внутри кожуха теплообменника извилистой траектории потока текучей среды с n проходами между входом и выходом, при этом п 2, то в этом случае поперечные перегородки выполняют подходящим образом из n сегментов. Сегменты, образующие поперечные перегородки, размещенные между соседними продольными перегородками, имеют тогда подходящее живое сечение для потока, соответствующее сечению для потока между противолежащими двойными стенками соседних продольных перегородок. В конкретном воплощении теплообменника трубы проходят от одной трубной решетки сквозь поперечные перегородки и конечную поперечную перегородку к концевой трубной решетке, а стеновые элементы соединены одним концом с трубной решеткой, а другим концом с конечной перегородкой. Поэтому предпочтительно, чтобы конечная перегородка была снабжена уплотнением с тем, чтобы исключить прохождение текучей среды, протекающей по ходам внутритрубного пространства, по обходному пути вокруг конечной перегородки (с е наружной стороны). Сборная конструкция может быть смонтирована заранее, по усмотрению вместе с трубными решетками и трубами, проходящими сквозь поперечные перегородки, и вставлена в корпус теплообменника, в частности, при проведении операции замены внутренней конструкции. Она, конечно же, может быть смонтирована также и непосредственно внутри кожуха теплообменника. Изобретение, кроме того, обеспечивает способ сборки теплообменника, включающий обеспечение кожуха теплообменника; обеспечение сборной конструкции перегородок и уплотнений, содержащей некоторое количество продольных перегородок, каждая из которых имеет две продольные кромки,некоторое количество продольных уплотнений и некоторое количество стеновых элементов; монтаж сборной конструкции перегородок и уплотнений вне кожуха теплообменника с тем, чтобы получить конструкцию из собранных пакетом продольных перегородок, снабженных на их продольных кромках продольными уплотнениями, в которой между продольными уплотнениями соседних продольных перегородок проходят стеновые элементы;-2 012101 ввод указанной конструкции внутрь кожуха теплообменника так, что каждый стеновой элемент образует с кожухом теплообменника двойную стенку. При модернизации существующего теплообменника стадия обеспечения кожуха теплообменника включает в себя извлечение из кожуха ранее установленной внутренней оснастки теплообменника. Краткое описание чертежей Изобретение далее будет описано более подробно и со ссылками на прилагаемые чертежи. Фиг. 1 - схематичное изображение сборной конструкции перегородок и уплотнений согласно изобретению; фиг. 2 - схематичное изображение сборной конструкций перегородок и уплотнений согласно изобретению, установленной в теплообменнике; фиг. 3 - схематичное изображение поперечного сечения теплообменника, представленного на фиг. 2. фиг. 4 - схематичное и увеличенное изображение деталей области IV, выделенной на фиг. 3. фиг. 5 - схематичное изображение поперечных перегородок из тянутого металла, поддерживающих трубы, использование которых предусмотрено в соответствии с настоящим изобретением. фиг. 6 - схематичное изображение пучка труб, проходящих сквозь тянутый металл. Одинаковые ссылочные номера позиций, использованные в разных фигурах, означают ссылку на тот же самый элемент конструкции или подобный ему. Подробное описание изобретения На фиг. 1 схематично представлен трехмерный вид сборной конструкции 1 перегородок и уплотнений согласно настоящему изобретению. Для ясности вокруг сборной конструкции показан кожух 34 теплообменника, но следует понимать, что для образования сборной конструкции кожух 34, вообще говоря,не требуется. Сборная конструкции содержит две продольные перегородки 6, 7, каждая из которых имеет пару продольных кромок 11 а, b; 12a, b. Кроме того, для уплотнения продольных кромок продольных перегородок предусмотрено некоторое количество продольных уплотнений 14, 15, 16, 17, находящихся после монтажа внутри кожуха в контактном сцеплении с кожухом 34 теплообменника. Кроме того, сборная конструкция содержит стеновой элемент 21, который установлен с прохождением между продольными уплотнениями 14, 16 соседних продольных перегородок 6, 7, и стеновой элемент 22, который установлен с прохождением между продольными уплотнениями 15, 17 продольных перегородок 6, 7. Стеновые элементы после монтажа образуют двойную стенку с кожухом 34 теплообменника. Продольные перегородки снабжены по существу прямоугольными вырезами 26, 27, которые позволяют извилистому потоку текучей среды проходить между тремя секциями, образованными внутри кожуха. На фиг. 2 схематично изображена сборная конструкция 1, смонтированная в теплообменнике 31 с кожухом 34 теплообменника. Кожух 34 теплообменника имеет входной патрубок 36 вблизи одного конца по длине кожуха и выходной патрубок 37 в нижней части противоположного конца корпуса. Продольные перегородки в месте их монтажа имеют ширину немного меньшую, чем ширина кожуха, так что продольные внешние кромки пластины (образующей перегородку) отделены некоторым промежутком,составляющим, как правило, 2-20 мм, от внутренней поверхности стенки кожуха. Продольные перегородки делят внутренний объем кожуха 34 на три секции 41, 42, 43, которые сообщаются по текучей среде посредством вырезов 26, 27. Теплообменник, кроме того, снабжен трубным пучком. Для наглядности на фиг. 2 показаны только четыре трубы 45, 46, 47, 48 этого пучка. Внутритрубное пространство теплообменника 31 обозначено на чертеже точками. В рассматриваемом воплощении внутритрубное пространство реализует двухходовую схему течения по трубам. Внутритрубное пространство имеет впускной патрубок 51, сообщающийся с входным трубным коллектором 53. Входной трубный коллектор сообщается по текучей среде с нижней частью трубного пучка, трубы 47, 48 которой проходят к концевой трубной решетке 54, соединенной с концевым трубным коллектором 55, который, в свою очередь, сообщается по текучей среде с верхней частью трубного пучка, трубы 45, 46 которой проходят к выходному коллектору 57, где расположен выпускной патрубок 59 трубного пространства. Впускной и выпускной патрубки трубных коллекторов 53,57 разделены горизонтальной пластиной 61, проходящей горизонтально вдоль центральной оси кожуха 34 от конца корпуса до трубной решетки 62, в которой закреплены трубы. Трубная решетка прикреплена к кожуху с помощью фланцев 63, посредством которых входной конец кожуха может быть открыт для вставки или извлечения съемной внутренней оснастки. На заднем конце кожуха также имеются фланцы 64, посредством которым может быть удалена концевая часть (крышка) кожуха. Концевая трубная решетка 54 на противоположном конце также закрепляет трубы, но в отличие от трубной решетки 62 концевая трубная решетка 54 и концевой трубный коллектор 55, к которому она присоединена, не соединены с кожухом 34, то есть концевой коллектор выполнен плавающим. Это обеспечивает возможность температурного удлинения трубок внутри кожуха. Вместо концевого коллектора,который принимает и распределяет всю текучую среду, протекающую по трубам, также могли бы быть использованы отдельные U-образные трубы. Трубы поддерживаются большим количеством поперечных перегородок 65. Поперечная перегородка 66, наиболее удаленная от входа в трубы и выхода из труб, отличается от остальных. Прежде всего,-3 012101 она выполнена из сплошной пластины, изготовленной с жестким допуском по отношению к поперечному сечению кожуха, и снабжена лишь отверстиями, через которые едва могут проходить трубы, но трубы с этой пластинчатой перегородкой не соединены. Конечная перегородка 66 служит для предотвращения утечки текучей среды, протекающей внутри кожуха, из секции 41 непосредственно в секцию 43 путем обтекания трубного коллектора 55. За счет такой утечки текучая среда, протекающая внутри кожуха, из первого хода могла бы кратчайшим путем достичь выходного патрубка 37 кожуха под действием небольшого перепада давления, существующего между различными проходами. Для предотвращения этого установлено уплотнение в форме профиля 67, который прижимает уплотняющий материал 68 к кожуху 34. Такое уплотнение установлено, по меньшей мере, в нижней части периметра окружности конечной перегородки 66 и проходит до расположенной выше перегородки 7, как это обозначено пунктиром 69. С помощью этого уплотнения предотвращается утечка из свободного пространства 70 вокруг концевого коллектора 55 в третий ход, секцию 43. Уплотнение можно продолжить вдоль всей окружности конечной перегородки 67, но это необязательно, так как утечка во второй ход, в секцию 42, не является проблемой,поскольку не является кратчайшим путем для текучей среды, как это имеет место в двухходовых по межтрубному пространству теплообменниках. Для создания механической прочности поперечные перегородки надлежащим образом взаимосвязаны, например, продольными рейками (не показаны). На фиг. 3 показано поперечное сечение кожуха теплообменника со смонтированной в нем конструкцией из перегородок и уплотнений, проходящее по секущей линии III-III на фиг. 2, показанное без труб и поперечных перегородок. На фиг. 3 хорошо видны двойные стенки, образованные кожухом 34 и стеновыми элементами 21, 22, ограничивающими внутренние объемы 71, 72. Стенки 21, 22 продолжаются на всем пути от трубной решетки 62 до конечной перегородочной пластины 66 и герметично соединены с ней. Для этого концевые фланцы (не показаны) приварены к концам стенок 21, 22, которые прикреплены с использованием подходящего уплотняющего материала к трубной решетке и конечной перегородочной пластине, соответственно. На фиг. 4 более детально показано воплощение продольного уплотнения 14 (увеличенная областьIV, обведенная на фиг. 3), а остальные продольные уплотнения имеют аналогичное конструктивное выполнение. Продольное уплотнение 14 включает U-образный гнутый профиль 75, который образован внутренними бортами 76 и 77, соединенными посредством нижней полки 78, изготовленные все в виде единой детали из полосы металла. Полоса металла согнута с образованием загибов 79 и 80. Загибы приспособлены для фиксации стеновых уплотнительных элементов, имеющих вид упругих проходящих наружу гнутых профилей, образованных тонкими металлическими пластинками 82, 83, 84, 85. На фиг. 4 показаны четыре такие пластинки, по две на каждой стороне уплотнения, но может быть установлено большее или меньшее количество пластинок уплотнений. Типичное количество составляет четыре пластинки с каждой стороны. Паз, образованный U-образным профилем 75, имеет такую ширину, чтобы он плотно вмещал общую толщину продольных кромок 11 а перегородки 6 и изогнутой кромки 88 стенового элемента 21. При необходимости может быть использован уплотняющий материал, подходящий для рабочих температур,такой, как тефлон. Указанные элементы могут быть скреплены друг с другом вдоль пунктирной линии 89. Понятно, что зазоры между частями рисунка показаны преувеличенно, для ясности. Фиг. 5 иллюстрирует поперечную перегородку 65, которая образована из трех сегментов 91 а, 91b,91 с, благодаря чему достигается подходящее объединение этой поперечной перегородки с двумя продольными перегородками 6, 7 в трехходовом по межтрубному пространству теплообменнике. Сегменты в рассматриваемом воплощении изготовлены из листов 92 а, b, с тянутого металла, которые отрезаны по размеру и приварены к рамам 93 а,b,с, которые могут быть соединены с кожухом и/или продольными перегородками, что необходимо для обеспечения механической прочности. Тянутый металл 92 поддерживает трубы, как это схематично показано на фиг. 6. Если продольная перегородка располагается относительно далеко от диаметральной плоскости кожуха, то может быть предпочтительным изогнуть продольные кромки в направлении радиуса кожуха 34 так, как это показано пунктирно изображенной перегородкой 6 на фиг. 4. Для монтажа теплообменника используют кожух теплообменника, при необходимости после удаления из него ранее используемой внутренней оснастки. Сборную конструкцию перегородок и уплотнений, соответствующую изобретению, предпочтительно собирают вне кожуха так, чтобы из собранных пакетом продольных перегородок, продольные кромки которых снабжены продольными уплотнениями,была получена конструкция, в которой стеновые элементы проходят между продольными уплотнениями соседних продольных перегородок. Затем сборная конструкция может быть укомплектована поперечными перегородками и трубами, и соответственно трубной решеткой и концевой трубной решеткой, после чего завершенная сборная конструкция может быть вдвинута внутрь кожуха. Для обеспечения такой возможности удаляют трубные впускной и выпускной коллекторы и, соответственно, также крышку (с помощью фланцев 63 и 64, показанных на фиг. 2). Концевая трубная решетка 54 имеет меньший диаметр,чем трубная решетка 62, поскольку она должна пройти сквозь кожух. Трубный коллектор 55 соответствующим образом устанавливают после того, как смонтированная сборная конструкция пройдет сквозь-4 012101 корпус. Соответственно, по окружности поперечных перегородок установлены скользящие накладки. Ниже будет описан пример нормального функционирования теплообменника с внутренней оснасткой, соответствующей настоящему изобретению. В рассматриваемом примере теплообменник используют в линии предварительного нагрева установки для перегонки сырой нефти, при этом ранее используемый одноходовой теплообменник был модернизирован путем установки сборной конструкции, которая показана на фиг. 2-6. Общая длина труб составляла приблизительно 6 метров, внутренний диаметр цилиндрического кожуха был приблизительно равен 1,2 метра. Горизонтальные продольные перегородки расположены симметрично относительно диаметральной плоскости кожуха и образуют угол 18 с нормалью (то есть, с радиусом, проходящим из места нахождения уплотнения) к кожуху. Было установлено,что в этом случае при оснащении перегородок уплотнениями Kempchen T4, в которых упругие пластинки изготовлены нержавеющей стали 316 TI, необходимость в изогнутой продольной кромке перегородки отсутствует. Двойная стенка была образована внутренним зазором шириной 50 мм (см. поз. 71 на фиг. 3). Вдоль горизонтальной центральной линии кожуха трубы не могли быть установлены из-за наличия горизонтальной пластины 61, разделяющей трубные впускной и выпускной коллекторы. Всего было установлено 866 труб. Текучая среда, проходящая сквозь внутритрубное пространство, а именно, сырая нефть, предварительно нагревается, скажем, от 155 до 180C, в противотоке с горячим мазутом, который пропускается через межтрубное пространство теплообменника и при этом охлаждается от 270 до 220C. В этом случае особенно выгодно применение перегородок из тянутого металла, что уменьшает загрязнение и расходы на проведение ремонта и очистки в межтрубном пространстве. Трехходовая по межтрубному пространству конструкция увеличивает скорость потока в указанном межтрубном пространстве, что выгодно для обеспечения высокой тепловой мощности при компактном кожухе. Такая конструкция позволяет также хорошо использовать располагаемый перепад давления. Особенность представленного здесь примера с тремя ходами в межтрубном пространстве и двумя ходами во внутритрубном пространстве заключается в том, что потоки, проходящие внутри кожуха и внутри труб, находятся в противотоке в секции 41, частично в противотоке и частично в прямотоке - в секции 42, и находятся в прямотоке в секции 43. Понятно, что изобретение таким же образом может быть использовано с большим, чем две, количеством продольных перегородок, например с тремя продольными перегородками. В этом случае предусмотрено, соответственно, четыре стеновых элемента для формирования четырех двойных стенок: две между первой и второй, и две между второй и третьей продольными перегородками. Продольные уплотнения второй (средней) продольной перегородки предпочтительно удерживают изогнутые продольные кромки двух стеновых элементов, которые продолжаются вверх и вниз от этого уплотнения. В такой четырехходовой конструкции теплообменника входной и выходной патрубки обычно располагают на одном конце кожуха. Так как в такой конструкции продольная перегородка проходит вдоль горизонтальной диаметральной плоскости кожуха, то не возникает вышеупомянутой проблемы (невозможность размещения труб вдоль горизонтальной центральной линии кожуха), связанной с наличием горизонтальной разделительной пластины между трубными впускным и выпускным коллекторами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сборная конструкция перегородок и уплотнений, предназначенная для монтажа внутри кожуха(34) теплообменника (31), содержащая множество продольных перегородок (6, 7), каждая из которых имеет две продольные кромки (11 а,11b, 12a, 12b),множество продольных уплотнений (14, 15, 16, 17), предназначенных для уплотнения продольных кромок (11a, 11b, 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и контактного сцепления после монтажа с кожухом (34) теплообменника (31),отличающаяся тем, что она снабжена стеновыми элементами (21, 22), установленными с прохождением между продольными уплотнениями (14, 16, 15, 17) соседних продольных перегородок (6, 7) так,чтобы после монтажа сборной конструкции (1) образовать с кожухом (34) теплообменника (31) двойную стенку. 2. Сборная конструкция по п.1, в которой продольные уплотнения (14, 15, 16, 17) содержат Uобразный гнутый профиль (75), служащий для размещения соответствующей продольной кромки (11 а,11b, 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и продольной кромки (88) стеновых элементов (21, 22). 3. Сборная конструкция по п.2, в которой стеновой элемент (21, 22) образован из упругих расположенных оппозитно и проходящих наружу гнутых профилей. 4. Сборная конструкция по любому одному из пп.2 или 3, в которой каждое продольное уплотнение(14, 16, 15, 17) содержит U-образный гнутый профиль (75), служащий для размещения соответствующей продольной кромки (11 а, 11b, 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и продольной кромки (88) стеновых элементов (21, 22). 5. Сборная конструкция по любому одному из пп.1-4, в которой по меньшей мере одна из продольных перегородок (6') имеет изогнутую продольную кромку.-5 012101 6. Сборная конструкция по любому одному из пп.1-5, которая содержит множество поперечных перегородок (65, 66), предназначенных для поддерживания пучка труб (45, 46, 47, 48) теплообменника (31) и одна из которых (66) является конечной перегородкой. 7. Сборная конструкция по п.6, в которой поперечные перегородки (65, 66) выполнены из тянутого металла. 8. Сборная конструкция по п.6 или 7, в которой количество продольных перегородок (6, 7) равно "n - 1" для создания внутри кожуха теплообменника извилистой траектории потока текучей среды с проходами в количестве, равном "n" между входным (36) и выходным (37) патрубками кожуха теплообменника, при этом"n"2, а поперечные перегородки (65, 66) образованы из "n" сегментов (91 а, 91b, 91 с). 9. Сборная конструкция по п.8, в которой сегменты (91 а, 91b, 91 с) поперечных перегородок (65, 66),расположенные между соседними продольными перегородками (6, 7), имеют сечение, соответствующее сечению между противоположными двойными стенками соседних продольных перегородок (6, 7). 10. Сборная конструкция по любому одному из пп.6-9, в которой трубы (45, 46, 47, 48) проходят от трубной решетки (62) сквозь поперечные перегородки (65) и конечную поперечную перегородку (66) к концевой трубной решетке (54), при этом стеновые элементы (21,22) соединены на одном их конце с трубной решеткой (62) и на другом конце с конечной перегородкой (66). 11. Сборная конструкция по п.10, в которой конечная перегородка (66) снабжена уплотнением (6768) с тем, чтобы исключить прохождение текучей среды, движущейся по ходам внутритрубного пространства, по обходному пути с наружной стороны конечной перегородки (66). 12. Сборная конструкция по одному из пп.1-11, установленная в кожухе (34) теплообменника (31). 13. Способ сборки теплообменника, который осуществляют с использованием кожуха (34) теплообменника (31) и сборной конструкции (1) перегородок и уплотнений по любому из пп.1-11, включающий монтаж сборной конструкции (1) вне кожуха (34) теплообменника (31) из собранных пакетом продольных перегородок (6, 7), снабженных на их продольных кромках (11a, 11b, 12 а, 12b) продольными уплотнениями (14, 15, 16, 17), между которыми проходят стеновые элементы (21, 22),ввод указанной конструкции (1) внутрь кожуха (34) теплообменника (31) так, что каждый стеновой элемент (21, 22) образует с кожухом(34) теплообменника (31) двойную стенку. 14. Способ по п.13, в котором стадия использования кожуха (34) теплообменника (31) включает в себя извлечение из кожуха (31) ранее установленной внутренней оснастки теплообменника.
МПК / Метки
Метки: перегородок, сборки, уплотнений, использованием, сборная, теплообменника, конструкция, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-12101-sbornaya-konstrukciya-peregorodok-i-uplotnenijj-i-sposob-sborki-teploobmennika-s-ee-ispolzovaniem.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием</a>
Предыдущий патент: Бытовой прибор для ухода за бельем, в особенности машина для сушки белья
Следующий патент: Покровное средство для защиты от коррозии изделий из металла и способ его получения
Случайный патент: Жидкая композиция для предварительно увлажненного очищающего изделия для протирания и изделие для протирания