Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2473856

(19)

RU

(11)

2473856

(13)

C1

(51) МПК F28D7/00 (2006.01)

F28D15/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.01.2013 - нет данных Пошлина:

На основании пункта 1 статьи 1366 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации патентообладатель обязуется заключить договор об отчуждении патента на условиях, соответствующих установившейся практике, с любым гражданином Российской Федерации или российским юридическим лицом, кто первым изъявил такое желание и уведомил об этом патентообладателя и федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности.

(21), (22) Заявка: 2011142397/06, 20.10.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

20.10.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 20.10.2011

(45) Опубликовано: 27.01.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 954779 A, 30.08.1982. RU 2306514 C1, 20.09.2007. SU 1021910 A, 07.06.1983. SU 635386 A, 30.11.1978. SU 382910 A, 23.05.1973. CN 2295962 Y, 28.10.1998. CN 1786646 A, 14.06.2006.

Адрес для переписки:

109369, Москва, Новочеркасский б-р, 43, кв.84, Е.С. Бородиной

(72) Автор(ы):

Бородина Елена Сергеевна (RU),

Зиновьев Владимир Владимирович (RU),

Розанов Игорь Юрьевич (RU),

Сажин Борис Степанович (RU),

Кесоян Геворг Арутюнович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Бородина Елена Сергеевна (RU)

(54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к кожухотрубчатым теплообменным аппаратам и может использоваться в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Теплообменный аппарат, содержащий нижнюю часть - зону нагрева и испарения и верхнюю часть - зону охлаждения и конденсации, корпус с теплоизолированными стенками и патрубками для ввода и вывода обогреваемого раствора, содержит продольно оребренную трубу, находящуюся в смесительной камере топки, при этом оребренная труба, выходя из топки, переходит в кожухотрубчатый теплообменник, который состоит из корпуса, выходящих из оребренной трубы трех наклонных под углом 15° труб, переходящих в горизонтальные трубы, на каждом конце которых расположено по розетке, а из каждой розетки выходит по семь трубок одинакового диаметра, причем стенки корпуса теплоизолированы теплоизоляционным материалом, например пенофолом, а корпус имеет три патрубка для ввода и вывода обогреваемого раствора и патрубок для опорожнения емкости, при этом аппарат оснащен манометром, предохранительным клапаном и краном для залива теплоносителя и имеет линию компенсации избыточного давления для залива теплоносителя при работающем аппарате, которая оснащена вентилем, кроме того, в аппарате имеется обратная линия циркуляционного контура и расширитель с патрубком. Технический результат - повышение эффективности, надежности и экономичности работы аппарата. 4 ил.

Изобретение относится к кожухотрубным теплообменным аппаратам, которые могут использоваться в качестве теплообменников, холодильников, конденсаторов и испарителей в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Теплообменники предназначены для нагрева и охлаждения, а холодильники - для охлаждения (водой или другим нетоксичным, непожаро- и невзрывоопасным хладоагентом) жидких и газообразных сред.

Известен теплообменный аппарат по патенту РФ 2306514, F28D 7/00, 20.09.2007, содержащий распределительную камеру с крышкой, соединенную с кожухом, теплообменные трубы, соединенные перегородками с сегментными вырезами, линзовый компенсатор и штуцера для межтрубного и трубного пространства (прототип).

Недостатком известного теплообменного аппарата является сравнительно невысокая эффективность его работы, а также высокая стоимость изготовления и эксплуатации.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является теплообменник для подогрева жидкости, содержащий нижнюю часть - зону нагрева и испарения и верхнюю часть - зону охлаждения и конденсации, корпус с теплоизолированными стенками и патрубками для ввода и вывода обогреваемого раствора (RU 954779 A, F28D 15/02, 30.08.1982).

Недостатком известного теплообменника является невысокая надежность и большие эксплуатационные затраты.

Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности, надежности и экономичности работы аппарата.

Поставленная задача достигается тем, что теплообменный аппарат, содержащий нижнюю часть - зону нагрева и испарения и верхнюю часть - зону охлаждения и конденсации, корпус с теплоизолированными стенками и патрубками для ввода и вывода обогреваемого раствора, содержит продольно оребренную трубу, находящуюся в смесительной камере топки, при этом оребренная труба, выходя из топки, переходит в кожухотрубчатый теплообменник, который состоит из корпуса, выходящих из оребренной трубы трех наклонных под углом 15° труб, переходящих в горизонтальные трубы, на каждом конце которых расположено по розетке, а из каждой розетки выходит по семь трубок одинакового диаметра, причем стенки корпуса теплоизолированы теплоизоляционным материалом, например пенофолом, а корпус имеет три патрубка для ввода и вывода обогреваемого раствора и патрубок для опорожнения емкости, при этом аппарат оснащен манометром, предохранительным клапаном и краном для залива теплоносителя и имеет линию компенсации избыточного давления для залива теплоносителя при работающем аппарате, которая оснащена вентилем, кроме того, в аппарате имеется обратная линия циркуляционного контура и расширитель с патрубком.

На фиг.1 изображен общий вид теплообменного аппарата; на фиг.2 представлен разрез Б-Б фиг.1 - нижней части аппарата, зоны нагрева и испарения; на фиг.3 представлен разрез А-А фиг.1 - изображено сечение верхней части аппарата - зоны охлаждения, конденсации; на фиг.4 изображен вид I фиг.1 - верхняя часть теплообменного аппарата.

Теплообменный аппарат, являясь герметично закрытым теплообменником, содержит нижнюю часть 1 - зону нагрева и испарения и верхнюю часть 2 - зону охлаждения и конденсации, корпус 3 с теплоизолированными стенками и патрубками 4 и 5 соответственно для ввода и вывода обогреваемого раствора. В нижней части 1 теплообменного аппарата размещена продольно оребренная труба 6, находящаяся в смесительной камере 7 топки 8, при этом оребренная труба 6, выходя из топки 8, переходит в кожухотрубчатый теплообменник, который состоит из корпуса 3, выходящих из оребренной трубы 6 трех наклонных под углом 15° труб 9, переходящих в горизонтальные трубы 10, на каждом конце которых расположено по розетке 11, а из каждой розетки 11 выходит по семь трубок 12 одинакового диаметра, причем стенки корпуса 3 теплоизолированы теплоизоляционным материалом, например пенофолом. Корпус 3 имеет три патрубка: патрубок 4 - для ввода обогреваемого раствора и патрубки 13 и 14 - для вывода обогреваемого раствора, при этом патрубок 5 в нижней части корпуса 3 предназначен для опорожнения емкости корпуса 3. Кроме того, аппарат оснащен манометром 15, предохранительным клапаном 16 и краном 17 для залива теплоносителя и имеет линию 18 компенсации избыточного давления для залива теплоносителя при работающем аппарате, которая оснащена вентилем 19, кроме того, в аппарате имеется обратная линия циркуляционного контура (не показана) и расширитель 20 с патрубком 13. Кроме этого, верхняя часть оребренной трубы 6 посредством двух врезных патрубков 21 и 22, соответственно нижнего и верхнего, соединена с оребренной трубой 23.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

Находящаяся в смесительной камере 7 топки 8, в зоне нагрева и испарения теплообменного аппарата, оребренная труба 6 заполняется водой выше нижнего врезного патрубка 21, таким образом, чтобы оребренная труба 23 работала на испарение воды, а не на перегрев пара. Под действием высоких температур (около 600°) в смесительной камере 7 топки 8 вода нагревается, закипает и превращается в пар (испаряется). При этом она поглощает большое количество теплоты (теплота преобразования), которое переносится паром к другой более холодной части 2 теплообменного аппарата в зону охлаждения и конденсации, где пар конденсируется и отдает поглощенную теплоту, обогреваемому раствору. Далее сконденсированная жидкость опять возвращается в зону нагрева и испарения. Благодаря тому, что трубы 9 расположены под наклоном, не создается застойных зон конденсата. Раствор непрерывно поступает в корпус 3 через патрубок 4 и далее либо отбирается в процесс через патрубок 14, либо возвращается в обратную линию циркуляционного контура через расширитель 20 и патрубок 13. Конструкция верхней части теплообменного аппарата позволяет равномерно обогревать раствор, не прибегая к принудительному перемешиванию, при этом теплообменный аппарат работает в экономичном режиме, перекрывая основной поток газа лишь на 3%, не создавая тем самым ощутимых препятствий для прохождения газа в сушилку и не влияя на расход газа.

Теплообменный аппарат представляет собой аппарат, совмещающий в себе собственно герметично закрытый теплообменник, аналог тепловой трубы, заполняемый дистиллированной водой; и емкость для нагрева рабочих растворов до температуры кипения, работающую в проточном режиме.

В рабочем режиме установки температурный напор в нижней части теплообменника составляет 460÷480°C, в верхней части - 50÷60°C. Производительность по теплопереносу составляет 70000÷80000 ккал/ч.

Таким образом, конструкция заявленного теплообменного аппарата позволяет повысить эффективность, надежность и экономичность его работы.

Формула изобретения

Теплообменный аппарат, содержащий нижнюю часть - зону нагрева и испарения и верхнюю часть - зону охлаждения и конденсации, корпус с теплоизолированными стенками и патрубками для ввода и вывода обогреваемого раствора, отличающийся тем, что содержит продольно-оребренную трубу, находящуюся в смесительной камере топки, при этом оребренная труба, выходя из топки, переходит в кожухотрубчатый теплообменник, который состоит из корпуса, выходящих из оребренной трубы трех наклонных под углом 15° труб, переходящих в горизонтальные трубы, на каждом конце которых расположено по розетке, а из каждой розетки выходит по семь трубок одинакового диаметра, причем стенки корпуса теплоизолированы теплоизоляционным материалом, например пенофолом, а корпус имеет три патрубка для ввода и вывода обогреваемого раствора и патрубок для опорожнения емкости, при этом аппарат оснащен манометром, предохранительным клапаном и краном для залива теплоносителя и имеет линию компенсации избыточного давления для залива теплоносителя при работающем аппарате, которая оснащена вентилем, кроме того, в аппарате имеется обратная линия циркуляционного контура и расширитель с патрубком.

РИСУНКИ