Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EA012101B1 - Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием - Google Patents

Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием Download PDF

Info

Publication number
EA012101B1
EA012101B1 EA200800108A EA200800108A EA012101B1 EA 012101 B1 EA012101 B1 EA 012101B1 EA 200800108 A EA200800108 A EA 200800108A EA 200800108 A EA200800108 A EA 200800108A EA 012101 B1 EA012101 B1 EA 012101B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
longitudinal
heat exchanger
casing
partitions
seals
Prior art date
Application number
EA200800108A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200800108A1 (ru
Inventor
Доминикус Фредерикус Мюлдер
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of EA200800108A1 publication Critical patent/EA200800108A1/ru
Publication of EA012101B1 publication Critical patent/EA012101B1/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1607Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/224Longitudinal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2230/00Sealing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Сборная конструкция перегородок и уплотнений для монтажа внутри кожуха (34) теплообменника (31), содержащая некоторое количество продольных перегородок (6, 7); некоторое количество продольных уплотнений (14, 15, 16, 17), предназначенных для уплотнения продольных кромок (11а, 11b; 12a, 12b) продольных перегородок (6, 7) и после монтажа находящихся в контактном сцеплении с кожухом (34) теплообменника (31), и, кроме того, стеновой элемент (21, 22), установленный с прохождением между продольными уплотнениями (14, 15, 16, 17) соседних продольных перегородок (6, 7) так, чтобы после монтажа образовать с кожухом (34) теплообменника (31) двойную стенку. Способ сборки теплообменника (31), включающий использование кожуха (34) теплообменника (31) и сборной конструкции перегородок и уплотнений, соответствующей изобретению; монтаж сборной конструкции перегородок и уплотнений вне кожуха (34) теплообменника (31) и ввод смонтированной конструкции внутрь кожуха (34) теплообменника так (31), что каждый стеновой элемент (21, 22) образует с кожухом (34) теплообменника (31) двойную стенку.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сборной конструкции перегородок и уплотнений и к её 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 Реггу'к Сйет1са1 Еидшеега' НаибЬоок, 61й ебйюп, 1984, МсОга^-НШ 1пс., раде 11-3 1о 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 Репу 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 Т4 фирмой Кешрсйеи & Со. ОшЬН о£ ОЬегйаикеи, Оегшаиу. 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 И-образный гнутый профиль с полкой, который лицевой стороной обращен внутрь теплообменника и размер которого выбран таким, чтобы внутри И-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 Кетрсйеи 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 ещё и через другое продольное уплотнение. Стеновой элемент действует как преграда для утечки.
Соответственно, продольное уплотнение содержит И-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 Т4 для перегородок фирмы КсшреНсп & Со. СшЬН.
Стеновой элемент содержит согнутую продольную кромку, предпочтительно согнуты обе продольные кромки. В этом случае И-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 И-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 патент ^0/2005/067170; ^0/2005/015107; ^0/2005/015108, 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 п-1 продольных перегородок размещают для создания после их монтажа внутри кожуха теплообменника извилистой траектории потока текучей среды с п проходами между входом и выходом, при этом п>2, то в этом случае поперечные перегородки выполняют подходящим образом из п 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 её 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 11а, Ь; 12а, Ь. 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 ϋ-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 ΙΙΙ-ΙΙΙ 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 область Ιν, обведенная на фиг. 3), а остальные продольные уплотнения имеют аналогичное конструктивное выполнение.
Продольное уплотнение 14 включает ϋ-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 ϋ-образным профилем 75, имеет такую ширину, чтобы он плотно вмещал общую толщину продольных кромок 11а 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 91а, 91Ь, 91с, 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, Ь, с тянутого металла, которые отрезаны по размеру и приварены к рамам 93 а,Ь,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 Кетрейеп Т4, в которых упругие пластинки изготовлены нержавеющей стали 316 Т1, 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 180°С, в противотоке с горячим мазутом, который пропускается через межтрубное пространство теплообменника и при этом охлаждается от 270 до 220°С. 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.

Claims (14)

  1. 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 (11а, 11Ь, 12а, 12Ь), множество продольных уплотнений (14, 15, 16, 17), предназначенных для уплотнения продольных кромок (11а, 11Ь, 12а, 12Ь) 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. 2. Сборная конструкция по п.1, в которой продольные уплотнения (14, 15, 16, 17) содержат Иобразный гнутый профиль (75), служащий для размещения соответствующей продольной кромки (11а, 11Ь, 12а, 12Ь) продольных перегородок (6, 7) и продольной кромки (88) стеновых элементов (21, 22).
  3. 3. Сборная конструкция по п.2, в которой стеновой элемент (21, 22) образован из упругих расположенных оппозитно и проходящих наружу гнутых профилей.
  4. 4. Сборная конструкция по любому одному из пп.2 или 3, в которой каждое продольное уплотнение (14, 16, 15, 17) содержит И-образный гнутый профиль (75), служащий для размещения соответствующей продольной кромки (11а, 11Ь, 12а, 12Ь) продольных перегородок (6, 7) и продольной кромки (88) стеновых элементов (21, 22).
  5. 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. 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. 7. Сборная конструкция по п.6, в которой поперечные перегородки (65, 66) выполнены из тянутого металла.
  8. 8. Сборная конструкция по п.6 или 7, в которой количество продольных перегородок (6, 7) равно п - 1 для создания внутри кожуха теплообменника извилистой траектории потока текучей среды с проходами в количестве, равном п между входным (36) и выходным (37) патрубками кожуха теплообменника, при этом п > 2, а поперечные перегородки (65, 66) образованы из п сегментов (91а, 91Ь, 91с).
  9. 9. Сборная конструкция по п.8, в которой сегменты (91а, 91Ь, 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. 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. 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. 12. Сборная конструкция по одному из пп.1-11, установленная в кожухе (34) теплообменника (31).
  13. 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 (11а, 11Ь, 12а, 12Ь) 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. 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.
EA200800108A 2005-06-23 2006-06-21 Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием EA012101B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05105629 2005-06-23
PCT/EP2006/063375 WO2006136567A1 (en) 2005-06-23 2006-06-21 Assembly of baffles and seals and method of assembling a heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800108A1 EA200800108A1 (ru) 2008-04-28
EA012101B1 true EA012101B1 (ru) 2009-08-28

Family

ID=34940229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800108A EA012101B1 (ru) 2005-06-23 2006-06-21 Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7610953B2 (ru)
EP (1) EP1893932B1 (ru)
JP (1) JP4927834B2 (ru)
KR (1) KR20080033953A (ru)
CN (1) CN100575858C (ru)
AT (1) ATE527511T1 (ru)
AU (1) AU2006260975B2 (ru)
BR (1) BRPI0611768A2 (ru)
CA (1) CA2612115C (ru)
DK (1) DK1893932T3 (ru)
EA (1) EA012101B1 (ru)
EG (1) EG25208A (ru)
ES (1) ES2373919T3 (ru)
MY (1) MY149471A (ru)
PL (1) PL1893932T3 (ru)
PT (1) PT1893932E (ru)
WO (1) WO2006136567A1 (ru)
ZA (1) ZA200710137B (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675734C2 (ru) * 2013-10-11 2018-12-24 Риэкшн Энджинс Лимитед Теплообменники
RU2733911C2 (ru) * 2016-05-12 2020-10-08 Линде Акциенгезельшафт Спирально-змеевиковый теплообменник с вкладышами между рубашкой и последним трубным слоем
RU2770086C1 (ru) * 2021-03-12 2022-04-14 Сергей Леонидович Терентьев Кожухотрубный теплообменник

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2118611B1 (en) * 2006-12-14 2013-04-17 Embaffle B.V. Assembly of baffles and seals
JP2010528253A (ja) * 2007-05-31 2010-08-19 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 熱交換器シェルアセンブリ及び組立て方法
WO2009089100A1 (en) * 2008-01-02 2009-07-16 Johnson Controls Technology Company Heat exchanger
WO2009135025A2 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Ingersoll-Rand Company Dual-directional cooler
BE1018588A3 (nl) * 2009-09-23 2011-04-05 Atlas Copco Airpower Nv Buizenwarmtewisselaar.
CN101799248B (zh) * 2010-03-31 2012-10-03 西安华广电站锅炉有限公司 高效太极模块高速换热器
US20110272124A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Perez Orlando G Shell And Tube Heat Exchangers
US8613308B2 (en) 2010-12-10 2013-12-24 Uop Llc Process for transferring heat or modifying a tube in a heat exchanger
KR101271100B1 (ko) 2011-10-27 2013-06-04 삼성테크윈 주식회사 열 교환기
DE102012109541A1 (de) * 2012-10-08 2014-04-10 Kempchen Dichtungstechnik Gmbh Trennblechdichtung für einen Wärmetauscher
KR101767933B1 (ko) 2013-01-29 2017-08-17 한화테크윈 주식회사 열 교환기
US9885523B2 (en) * 2013-03-15 2018-02-06 Caloris Engineering, LLC Liquid to liquid multi-pass countercurrent heat exchanger
CN104676963B (zh) * 2013-11-26 2017-05-17 北京中矿博能节能科技有限公司 矿井原生态涌水热泵机组
CN104819651B (zh) * 2015-04-17 2017-01-25 广东申菱环境系统股份有限公司 一种高效壳管式换热器及其制作方法
ITUB20150576A1 (it) * 2015-04-24 2016-10-24 Hexsol Italy Srl Scambiatore di calore a fascio tubiero e struttura perfezionata
PL3112787T3 (pl) 2015-07-01 2018-04-30 Alfa Laval Corporate Ab Płytowy wymiennik ciepła
KR102444996B1 (ko) * 2016-07-19 2022-09-20 러머스 테크놀러지 인코포레이티드 공급 유출 열교환기
US11680727B2 (en) 2017-04-25 2023-06-20 Philippe Forest Heat exchanger with vertical pipes
CN106949773B (zh) * 2017-04-28 2023-05-16 上海金由氟材料股份有限公司 一种ptfe换热器的包覆型内支撑结构
CN107702571A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 佛山科学技术学院 一种具有密封边的弓形折流板管壳式换热器
MX2020006067A (es) * 2017-12-11 2020-08-24 Cockerill Maintenance & Ingenierie Sa Intercambiador de calor para un generador de vapor de sal fundida en una central de energia solar concentrada (iii).
KR102031084B1 (ko) * 2018-01-04 2019-10-11 최영환 가이드부를 구비하는 순간식 온수기
KR102013645B1 (ko) * 2018-05-16 2019-10-21 주식회사 덴코 열교환기
CN109974509B (zh) * 2019-05-07 2024-06-04 张化机(苏州)重装有限公司 一种折流板组件
US20230013237A1 (en) * 2021-07-17 2023-01-19 Lindain Engineering, Inc. Deflector And Grid Support Assemblies For Use In Heat Exchangers And Heat Exchangers Having Such Assemblies Therein
CN117870442B (zh) * 2024-03-12 2024-06-04 山东豪迈机械制造有限公司 壳程隔板的密封装置以及换热器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1955006A (en) * 1932-12-02 1934-04-17 Standard Oil Dev Co Lubricated baffle for heat exchangers
DE1401669A1 (de) * 1962-10-04 1968-10-17 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung fuer den Waermeaustausch zwischen zwei Medien an einem Waermeaustauscherrohr
US4215745A (en) * 1977-03-19 1980-08-05 Kempchen & Co. Gmbh Partitioned heat-exchanger shell
US4778005A (en) * 1983-06-13 1988-10-18 Exxon Research And Engineering Company Baffle seal for sheel and tube heat exchangers

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1799471A (en) * 1926-10-26 1931-04-07 Leach Charles Harold Heat-exchange apparatus
US1722109A (en) * 1927-10-26 1929-07-23 Foster Wheeler Corp Heat-exchange apparatus
US1889156A (en) * 1930-03-28 1932-11-29 Allan T Shepherd Apparatus for recovering heat from waste water
US1803034A (en) * 1930-06-23 1931-04-28 Westinghouse Electric & Mfg Co Heat exchanger
US2424795A (en) * 1943-01-15 1947-07-29 Garrett Corp Reenforced elliptical oil cooler
US2498827A (en) * 1945-10-01 1950-02-28 Young Radiator Co Oval oil cooler construction
US2577832A (en) * 1947-05-29 1951-12-11 John E Weiks Baffle plate for use in tube type heat exchangers
US2830798A (en) * 1953-02-13 1958-04-15 Garrett Corp Axial flow oil cooler having cross baffles
US2839276A (en) * 1953-05-25 1958-06-17 Rossi Giovanni Heat exchanger
US4871014A (en) * 1983-03-28 1989-10-03 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
CN1092858A (zh) * 1993-09-23 1994-09-28 张剑 热交换管的支承隔板用料及其固定方式
US6082447A (en) * 1998-11-16 2000-07-04 Norsk Hydro A.S. Heat exchanger member and baffle installation method therefor
JP2005517150A (ja) * 2002-02-05 2005-06-09 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 管束
CA2534773C (en) 2003-08-06 2011-11-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Support for a tube bundle
US20050135516A1 (en) 2003-12-19 2005-06-23 Intel Corporation Dual antenna receiver for voice communications
EP1709382B1 (en) * 2003-12-22 2009-04-15 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Support for a tube bundle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1955006A (en) * 1932-12-02 1934-04-17 Standard Oil Dev Co Lubricated baffle for heat exchangers
DE1401669A1 (de) * 1962-10-04 1968-10-17 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung fuer den Waermeaustausch zwischen zwei Medien an einem Waermeaustauscherrohr
US4215745A (en) * 1977-03-19 1980-08-05 Kempchen & Co. Gmbh Partitioned heat-exchanger shell
US4778005A (en) * 1983-06-13 1988-10-18 Exxon Research And Engineering Company Baffle seal for sheel and tube heat exchangers

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675734C2 (ru) * 2013-10-11 2018-12-24 Риэкшн Энджинс Лимитед Теплообменники
RU2733911C2 (ru) * 2016-05-12 2020-10-08 Линде Акциенгезельшафт Спирально-змеевиковый теплообменник с вкладышами между рубашкой и последним трубным слоем
RU2770086C1 (ru) * 2021-03-12 2022-04-14 Сергей Леонидович Терентьев Кожухотрубный теплообменник

Also Published As

Publication number Publication date
MY149471A (en) 2013-08-30
US7610953B2 (en) 2009-11-03
DK1893932T3 (da) 2011-12-19
JP4927834B2 (ja) 2012-05-09
EG25208A (en) 2011-11-15
ZA200710137B (en) 2008-11-26
CN100575858C (zh) 2009-12-30
CN101203725A (zh) 2008-06-18
CA2612115A1 (en) 2006-12-28
EA200800108A1 (ru) 2008-04-28
ATE527511T1 (de) 2011-10-15
PL1893932T3 (pl) 2012-03-30
BRPI0611768A2 (pt) 2012-08-28
WO2006136567A1 (en) 2006-12-28
AU2006260975A1 (en) 2006-12-28
JP2009510379A (ja) 2009-03-12
AU2006260975B2 (en) 2009-09-17
US20060289153A1 (en) 2006-12-28
ES2373919T3 (es) 2012-02-10
CA2612115C (en) 2014-08-26
PT1893932E (pt) 2012-01-11
EP1893932B1 (en) 2011-10-05
EP1893932A1 (en) 2008-03-05
KR20080033953A (ko) 2008-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA012101B1 (ru) Сборная конструкция перегородок и уплотнений и способ сборки теплообменника с ее использованием
JP5090464B2 (ja) バッフルとシールとの集合体及び熱交換器の組立方法
AU2004239229B2 (en) Improved heat exchanger housing and seals
EP2156128B1 (en) Heat exchanger shell assembly and method of assembling
US4325171A (en) Means and method for sealing heat exchanger walls
WO2019069703A1 (ja) 熱交換器
EP3204713B1 (en) True countercurrent tema type bfu special
RU2059958C1 (ru) Теплообменник
CN218155672U (zh) 一种多股流固定管板换热器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KG MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment