CS266907B1 - Cirkulační okruh se šikmo uloženým trubkovým výměníkem - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zlepšení cirkulačního okruhu se šikmo uloženým výměníkem tepla. Podstata řešení spočívá v tom, že v cirkulačním okruhu vložený trubkový výměník má alespoň v jednom ze svých sběrných vík na koncích svazku trubek výměníku mezi výstup ze svazku trubek a výstupní otvor ze sběrného víka vloženu alespoň jednu přepážku, jejíž obrysnice u výstupu ze svazku trubek výměníku je vodorovná.

Description

Vynález se týká cirkulačního okruhu se šikmo uloženým výměníkem tepla.

U chemických zařízení se pro ohřev zpracovávaných kapalin používá nezřídka trubkových výměníků tepla, zabudovaných do cirkulačních okruhů. Výměníky přitom mohou být situované svisle, vodorovně, nebo šikmo. Stává se také, že výměník u chemického aparátu je použit současně tak, že zajišťuje nejen předávání tepla do zpracovávané kapaliny, ale současně zajišťuje její pohyb v cirkulačním okruhu aparátu. To může bez dalšího pomocného zařízení zajistit úspěšně trubkový výměník, který je situován svisle. U vodorovně situovaného výměníku se potřebná motorická síla pro samočinný pohyb — cirkulaci kapaliny nezíská. Šikmo umístěný výměník se v tomto směru chová jako svisle umístěný — zkrácený. Navíc může u šikmo situovaného výměníku nastat případ, že ohřívaná kapalina začne cirkulovat pouze převážně uvnitř výměníku, v jeho horní části trubkového svazku směrem vzhůru a jeho spodní částí — směrem dolů přes prostory pod sběrnými víky. Cirkulačním okruhem pak neproudí žádná kapalina, takže nedochází k promíchávání v aparátu, což může přinášet vážné technologické potíže. Tato situace bývá způsobena také tím, že přívod topného média je v horní části výměníku a odvod v jeho dolní části. To je obvyklé uspořádání proto, že takto může samovolně odtékat kondenzát. Tím se stává, že horní část trubkovnice výměníku je ohřívána intenzivněji než spodní a v horní části následkem toho vzniká větší motorická síla pro pohyb kapaliny než ve spodní. Dále se může stát, že hydraulické odpory v cirkulačním potrubí a vařáku natolik stoupnou, že se stane výhodnější cirkulační cestou kapaliny uváděné do pohybu v horní části trubkového svazku výměníku část spodní. V takovém případě by bylo nutno podle dosavadní praxe značně zvětšit průměry cirkulačního potrubí, aby jeho hydraulické odpory klesly. To ovšem může být i dosti nákladné, zvláště má-li být takováto úprava prováděna dodatečně na již hotovém výrobním zařízení. Navíc nemusí být dostačující bez případné úpravy vařáku.

Podstatně výhodnější řešení nabízí cirkulační okruh podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v.tom, že v cirkulačním okruhu vložený trubkový, výměník má alespoň v jednom ze svých

PŘEDMĚT

Cirkulační okruh se šikmo uloženým trubkovým výměníkem vyznačený tím, že v cirkulačním okruhu vložený trubkový výměník má alespoň v jednom ze svých sběrných vík (3) na koncích svazku trubek (13) výměníku, mezi výCS 266 907 Bl sběrných vík na koncích trubkového svazku výměníku, mezi výstup z trubkového svazku a výstupní otvor ze sběrného víka vloženu alespoň jednu přepážku, jejíž obrysnice u výstupu z trubkového svazku výměníku je vodorovná.

Oproti stávajícímu známému stavu zabezpečuje nové řešení bezpečnou funkcí cirkulačního okruhu i při zvýšených hydraulických odporech, případně umožňuje zmenšení průměrů cirkulačního potrubí.

Příkladné uspořádání cirkulačního okruhu se šikmo situovaným výměníkem a s úpravou zabraňující vnitřní cirkulaci ve výměníku a tím i zlepšenou výměnou tepla je na přiloženém obrázku.

Zde je šikmo situovaný výměník se svazkem trubek 13 a sběrnými víky 3 zaústěn z horního víka do boční stěny vařáku 2 kolony. Do dna vařáku 2 kolony je zaústěno cirkulační potrubí 4 od spodního sběrného víka 3 výměníku. Ve spodním sběrném víku 3 je vložena plechová přepážka 6 tak, aby její obrysnice u střední části výstupu ze svazku trubek 13 byla vodorovně a protilehlá obrysnice přepážky 6 tak, aby protínala střed výstupního hrdla sběrného víka 3 výměníku. Přitom tvar přepážky 6 — její obrys sleduje jednak v přiloženém místě tvar výstupu svazku trubek 13 a jednak tvar sběrného víka 3.

Činnost je následující: Pokud vzniknou následkem intenzivnějšího ohřevu horní části svazku trubek 13 výměníku větší motorické síly pohonu kapaliny v této části a současně budou hydraulické odpory v cirkulačním potrubí 4 tak velké, že by samovolně vznikla vnitřní cirkulace ve výměníku, vložená přepážka 6 jí zabrání tím, že přes prostor uvnitř sběrného víka 3 obě části od sebe oddělí. Obě motorické síly v obou částech výměníku jsou tak usměrněny i když nejsou stejně velké, směrem vzhůru, takže chladnější kapalina může do obou částí svazku trubek 13 přicházet pouze z cirkulačního potrubí 4.

Je zřejmé, že místo jedné přepážky, jak je znázorněno a popsáno, může být nejen jen ve spodním sběrném víku, ale i v horním víku přepážek několik, které budou jemněji dělit prostory mezi výstupy ze svazku trubek a výstupními otvory ze sběrných vík, takže se popsaný účinek ještě zvýrazní.

Claims (1)

1. stup ze svazku trubek (13) a výstupní otvor ze sběrného víka (3) vloženu alespoň jednu přepážku (6), jejíž obrysnice u výstupu ze svazku trubek (13) je vodorovná.