ES3031585T3 - System and methods of a vertical rod baffle heat exchanger - Google Patents

System and methods of a vertical rod baffle heat exchanger

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ES3031585T3
ES3031585T3 ES21766460T ES21766460T ES3031585T3 ES 3031585 T3 ES3031585 T3 ES 3031585T3 ES 21766460 T ES21766460 T ES 21766460T ES 21766460 T ES21766460 T ES 21766460T ES 3031585 T3 ES3031585 T3 ES 3031585T3
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rod baffle
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Oliver Marco Ruhl
Jochen Axel Schwab
Marco Brignone
Frank Fiedler
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Lummus Novolen Technology GmbH
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Lummus Novolen Technology GmbH
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Abstract

Un intercambiador de calor vertical con deflectores de varillas puede utilizarse para la extracción de calor, operaciones de condensación, generación de electricidad, plantas petroquímicas, recuperación de calor residual y otras aplicaciones industriales. El intercambiador de calor vertical con deflectores de varillas puede incluir una carcasa; una placa tubular; un haz tubular con varios tubos de intercambio de calor que se extienden axialmente; seis o más placas divisorias longitudinales; y varios anillos deflectores de varillas dispuestos a lo largo del eje de los tubos de intercambio de calor. Al menos una placa divisoria longitudinal puede ser una placa divisoria longitudinal con muescas. Los anillos deflectores de varillas pueden tener deflectores laterales y longitudinales. Los deflectores laterales y longitudinales pueden pasar a través de huecos entre dos tubos adyacentes de la pluralidad de tubos de intercambio de calor. Los deflectores laterales pueden pasar a través de aberturas en la placa divisoria longitudinal con muescas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y procedimientos de un intercambiador de calor vertical de detectores de varilla
Campo de divulgación
Las realizaciones divulgadas en el presente documento se refieren generalmente a sistemas intercambiadores de calor. Más particularmente, las realizaciones divulgadas en el presente documento se refieren a intercambiadores de calor verticales de deflectores de varilla para la eliminación del calor de reacción.
Antecedentes
Los intercambiadores de calor de deflectores de varillas fueron creados en 1970 por Philips Petroleum Company para eliminar las vibraciones inducidas por el flujo en un intercambiador de calor de deflectores de placas. Los intercambiadores de calor con deflectores de varillas son intercambiadores de calor de carcasa y tubos que utilizan deflectores de varillas para soportar los tubos y asegurarlos contra las vibraciones. Además, se pueden utilizar deflectores de varilla para corregir las distribuciones de flujo del lado de la carcasa y crear un flujo más turbulento del lado de la carcasa. El término "deflector" se refiere a un anillo anular en el que se conectan los extremos de una pluralidad de varillas de soporte; de ahí el término "deflector de varillas". Pueden encontrarse ejemplos de intercambiadores de calor de deflectores de varillas en, por ejemplo, Patente estadounidense No. 5.642.778 y Patente china No. 104197751.
Como se muestra en la Figura 1, un intercambiador de calor de deflector de varilla convencional, tal como un intercambiador 10 de calor de carcasa y tubos, puede incluir un haz 12 de tubos de deflector de varilla rodeado por una carcasa 14. Los tubos 28 del haz 12 de tubos están soportados por una pluralidad de ensamblajes 16, 18, 20 y 22 de deflectores de varilla. Un fluido entra en el lado de la carcasa del intercambiador 10 de calor de carcasa y tubos a través de una entrada 26 y después del intercambio de calor con el fluido en los tubos 28 sale del lado de la carcasa a través de la salida 30. El fluido que fluye por el lado de los tubos del intercambiador de calor entra en la tapa 38 del intercambiador de calor a través de la entrada 32 y sale de la tapa 44 del intercambiador de calor a través de la salida 34. Así, el fluido fluye desde la cámara 36 extrema, que está definida por la tapa 38 extrema del intercambiador 10 de calor y la lámina 40 tubular, a través de los tubos 28 y hacia la cámara 42 extrema opuesta, que está definida de forma similar por la tapa 44 extrema y la otra lámina 46 tubular.
CN 104 197751 A describe un intercambiador de calor de deflectores verticales que comprende una carcasa, una lámina tubular, un haz de tubos de intercambio de calor, múltiples bandas de soporte dispuestas en la periferia para fijar el haz de tubos de intercambio de calor, y una pluralidad de tabiques longitudinales dentados dispuestos en la carcasa. Estos tabiques pueden tener una anchura de muesca y un paso ajustables.
Sumario
Este sumario se proporciona para introducir una selección de conceptos que se describen más adelante en la descripción detallada. Este sumario no pretende identificar características clave o esenciales de la materia reivindicada, ni pretende utilizarse como ayuda para limitar el alcance de la materia reivindicada.
En un aspecto, la presente divulgación se refiere a un intercambiador de calor de deflectores de varillas verticales como se define en la reivindicación 1. Las realizaciones del intercambiador de calor vertical de deflectores de varilla pueden utilizarse para la eliminación de calor, operaciones de condensación, generación de electricidad, plantas petroquímicas, recuperación de calor residual y otras aplicaciones industriales.
En una o más realizaciones, el intercambiador de calor de deflectores de varillas verticales puede incluir además una pluralidad de varillas de soporte dispuestas en una circunferencia de la carcasa adaptadas para fijar el haz de tubos y ser una vía de deslizamiento para la pluralidad de anillos deflectores de varillas. La pluralidad de varillas de soporte pueden estar espaciadas entre sí y girar en incrementos de 90 grados alrededor de una circunferencia de la pluralidad de anillos deflectores de varilla. Puede haber una salida de gas no condensable a un nivel similar al de la entrada de vapor, cerca de la lámina tubular de la carcasa. Puede haber una sección cilíndrica de sellado de líquido cerca de una sección acodada en el lado de la carcasa. Puede haber una placa de impacto en la carcasa para distribuir el vapor entrante desde la entrada.
En algunas realizaciones, la pluralidad de anillos deflectores de varilla puede tener un conjunto de cuatro anillos deflectores de varilla: un primer anillo deflector de varilla que tiene una pluralidad de deflectores de varilla laterales que se extienden desde una superficie interior del primer anillo deflector de varilla, un segundo anillo deflector de varilla que tiene una pluralidad de deflectores de varilla longitudinales que se extienden desde una superficie interior del segundo anillo deflector de varilla, un tercer anillo deflector de varilla que tiene una pluralidad de deflectores de varilla laterales que se extienden desde una superficie interior del tercer anillo deflector de varilla, y un cuarto anillo deflector de varilla que tiene una pluralidad de deflectores de varilla longitudinales que se extienden desde una superficie interior del cuarto anillo deflector de varilla. El intercambiador de calor vertical de deflectores de varilla puede incluir al menos cuatro conjuntos de cuatro anillos deflectores de varillas. Además, un quinto conjunto de cuatro anillos deflectores de varilla puede incluir dos de los primeros anillos deflectores de varilla, el tercer anillo deflector de varilla y el cuarto anillo deflector de varilla. Cada uno de la pluralidad de anillos deflectores de varilla puede estar espaciado uniformemente a una distancia de un deflector de varilla adyacente a través de una longitud del haz de tubos en U. Cada una de las seis o más placas de partición longitudinales puede ser una placa de partición longitudinal dentada. La anchura de cada una de las placas de partición longitudinales puede estar comprendida entre 3 y 9 milímetros.
En otra realización más, puede variarse una distancia entre las placas de partición longitudinales y una longitud de las placas de partición longitudinales dentadas. Una distancia entre una primera placa de partición longitudinal y una segunda placa de partición longitudinal puede ser mayor que una distancia entre la segunda placa de partición longitudinal y una tercera placa de partición longitudinal. La distancia entre la segunda placa de partición longitudinal y la tercera placa de partición longitudinal puede ser mayor que una distancia entre la tercera placa de partición longitudinal y una cuarta placa de partición longitudinal. La distancia entre la tercera placa de partición longitudinal y la cuarta placa de partición longitudinal puede ser mayor que una distancia entre la cuarta placa de partición longitudinal y una quinta placa de partición longitudinal. La distancia entre la cuarta placa de partición longitudinal y la quinta placa de partición longitudinal puede ser mayor que una distancia entre la quinta placa de partición longitudinal y una sexta placa de partición longitudinal. El extremo dentado de cada placa de partición longitudinal entallada puede estar a una distancia vertical de la carcasa. La distancia vertical de las placas de partición longitudinales dentadas puede disminuir progresivamente desde la primera placa de partición longitudinal hasta la sexta placa de partición longitudinal.
Otros aspectos y ventajas se desprenderán de la siguiente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, que definen realizaciones del intercambiador de calor de deflectores de varillas verticales.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra una vista en alzado lateral de un intercambiador de calor de carcasa y tubos según el estado de la técnica.
La Figura 2 ilustra una vista superior de un intercambiador de calor de deflectores de varilla de acuerdo con una o más realizaciones de la presente divulgación.
La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de una pluralidad de anillos deflectores de varilla de un intercambiador de calor deflector de varilla de acuerdo con una o más realizaciones de la presente divulgación.
La Figura 4 ilustra una vista superior parcial en primer plano de una pluralidad de tubos de un intercambiador de calor de deflectores de varilla de acuerdo con una o más realizaciones de la presente divulgación.
La Figura 5 ilustra una vista parcial de un intercambiador de calor de deflectores de varilla de acuerdo con una o más realizaciones de la presente divulgación.
Descripción detallada
Las realizaciones de la presente divulgación se describen a continuación en detalle con referencia a las figuras adjuntas. En aras de la coherencia, los elementos similares de las distintas figuras se indican con números de referencia similares. Además, en la siguiente descripción detallada, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión más completa de la materia reivindicada. Sin embargo, será evidente para alguien que tenga una habilidad ordinaria en el arte que las realizaciones descritas pueden ser practicadas sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito en detalle características bien conocidas para evitar complicar innecesariamente la descripción. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "acoplado" o "acoplado a" o "conectado" o "conectado a" puede indicar el establecimiento de una conexión directa o indirecta y no se limita a ninguna de ellas a menos que se mencione expresamente como tal. Tal y como se utilizan en el presente documento, los fluidos pueden referirse a lechadas, líquidos, gases y/o mezclas de los mismos. Siempre que es posible, en las figuras se utilizan números de referencia iguales o idénticos para identificar elementos comunes o iguales. Las figuras no son necesariamente a escala, y ciertas características y ciertas vistas de las figuras pueden mostrarse a escala exagerada a efectos de clarificación.
En un aspecto, las realizaciones divulgadas en el presente documento se refieren a un intercambiador de calor de deflectores de varilla para eliminación de calor, operaciones de condensación, generación de electricidad, plantas petroquímicas, recuperación de calor residual y otras aplicaciones industriales. El intercambiador de calor de deflectores de varilla también puede denominarse indistintamente condensador de deflectores de varilla en la presente divulgación. Además, el intercambiador de calor de deflectores de varilla puede incorporar deflectores verticales con placas divisorias verticales. El intercambiador de calor de deflectores de varilla puede ayudar a eliminar el calor de polimerización en un bucle frío. Además, el intercambiador de calor de deflectores de varilla puede permitir una mayor eficiencia de condensación en comparación con los condensadores convencionales.
Los intercambiadores de calor de deflectores de varilla convencionales en aplicaciones industriales son típicamente excepcionalmente grandes y pesados debido a su disposición horizontal. Además, los intercambiadores de calor verticales convencionales con deflectores de varillas utilizan placas deflectoras longitudinales pequeñas y más cortas. Los intercambiadores de calor de deflectores de varillas verticales convencionales no son suficientes para el aumento de tamaño y capacidad de los reactores de polimerización modernos. Por ejemplo, los intercambiadores de calor verticales convencionales con deflectores de varillas, cuando aumentan de tamaño y capacidad, pueden provocar paradas debido a un nivel de líquido demasiado bajo y, en consecuencia, un corte del flujo de vapor.
En consecuencia, una o más realizaciones de la presente divulgación pueden utilizarse para superar tales retos, así como proporcionar ventajas adicionales sobre los intercambiadores de calor de deflectores de varilla convencionales, como será evidente para un experto ordinario. En una o más realizaciones, el intercambiador de calor de deflectores de varilla puede aumentar la velocidad del gas alrededor de los tubos en el intercambiador de calor de deflectores de varilla y aumentar el intervalo operativo con respecto al coeficiente de intercambio de calor. Los intercambiadores de calor de deflectores de varilla, de acuerdo con las realizaciones del presente documento, pueden incluir placas deflectoras prolongadas, lo que permite niveles de líquido más bajos para ampliar el intervalo de operación del procedimiento de polimerización. En una o más realizaciones, las placas deflectoras longitudinales prolongadas pueden reducir el riesgo de paradas de la planta durante cambios inesperados en la temperatura del agua de refrigeración y permitir operar la planta con mayores rendimientos. La disposición de los deflectores de varilla en el intercambiador de calor proporciona una mejor protección contra las vibraciones, ya que los deflectores de varilla se distribuyen de forma más uniforme. Además, los intercambiadores de calor con deflectores de varillas pueden aumentar la fiabilidad y el rendimiento a lo largo de los ciclos de funcionamiento. En general, los intercambiadores de calor con deflectores de varilla pueden minimizar la ingeniería del producto, el riesgo asociado a la fabricación de deflectores de varilla, la reducción del tiempo de ensamblaje, la reducción del coste del hardware y la reducción del peso y la envolvente.
Los intercambiadores de calor de deflectores de varilla, de acuerdo con las realizaciones del presente documento, pueden incluir un número de placas deflectoras longitudinales para aumentar las velocidades de vapor, haciendo que la transferencia de calor sea más eficiente. En un ejemplo no limitativo, el intercambiador de calor de deflectores de varilla puede tener seis placas deflectoras longitudinales. En una o más realizaciones, el soporte de las varillas laterales y longitudinales del intercambiador de calor con deflector de varillas puede dividirse y distribuirse más uniformemente para mejorar el efecto antivibración. Además, puede aumentarse la longitud de las placas deflectoras longitudinales para cubrir al menos toda la longitud de un haz en U con el fin de aumentar la flexibilidad operativa manteniendo el sellado del líquido incluso a niveles bajos.
En una o más realizaciones, el intercambiador de calor de deflector de varillas puede ser un condensador de deflector de varillas vertical con seis o más placas de partición longitudinales prolongadas. Las placas de partición longitudinales prolongadas pueden permitir una mayor eficacia de condensación en el condensador vertical de deflectores de varilla al aumentar la velocidad del gas alrededor de los tubos. Además, las placas de partición longitudinales prolongadas pueden aumentar el intervalo operativo con respecto al coeficiente de intercambio de calor mediante las placas deflectoras prolongadas, que permiten niveles de líquido más bajos.
Volviendo a la Figura 2, la Figura 2 muestra una vista superior de un intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla de acuerdo con una o más realizaciones de la presente divulgación. El intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla incluye seis o más placas 101 de separación longitudinales y un haz 102 de tubos. Las seis o más placas 101 de separación longitudinales se insertan dentro del haz 102 de tubos. El haz 102 de tubos está rodeado por una carcasa 103. Se pueden colocar varias boquillas 120 alrededor de la carcasa 103. Las boquillas 120 de instrumentos pueden proporcionar diversas mediciones en el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla, tales como mediciones de nivel, mediciones de temperatura y otras mediciones en el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla. Además, se proporciona una lámina 119 tubular, que puede colocarse encima de las seis o más placas 101 de separación longitudinales. En una o más realizaciones, la distancia D entre las placas 101 de separación longitudinales puede variar. En un ejemplo no limitativo, la distancia D entre una primera placa 101a de partición longitudinal y una segunda placa 101b de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia entre la segunda placa 101b de partición longitudinal y una tercera placa 101c de partición longitudinal. La distancia entre la segunda placa 101b de partición longitudinal y la tercera placa 101c de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia entre la tercera placa 101c de partición longitudinal y una cuarta placa 101d de partición longitudinal. La distancia entre la tercera placa 101c de partición longitudinal y la cuarta placa 101d de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia entre la cuarta placa 101d de partición longitudinal y una quinta placa 101e de partición longitudinal. La distancia entre la cuarta placa 101d de partición longitudinal y la quinta placa 101e de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia entre la quinta placa 101e de partición longitudinal y una sexta placa 101f de partición longitudinal. Se prevé además que una anchura W de cada una de las placas 101 de separación longitudinales pueda tener un valor comprendido entre 3 y 9 mm, tal como 8 mm.
De acuerdo con la presente divulgación, al menos una placa 101 de partición longitudinal (por ejemplo, una o más de las seis o más placas 101 de partición longitudinal) es una placa 104 de partición longitudinal dentada proporcionada en el haz 102 de tubos. La al menos una placa 101 de partición longitudinal tiene un extremo 105 dentado que tiene una distancia vertical Dn desde la carcasa 103. Cada una de las una o más placas 104 de partición longitudinales dentadas puede tener tal extremo 105 dentado. Cada una de las placas 104 de separación longitudinales dentadas puede tener distancias verticales variadas Dn. La distancia vertical Dn de las placas 104 de partición longitudinales dentadas puede disminuir progresivamente desde la primera placa 101a de partición longitudinal hasta la sexta placa 101f de partición longitudinal. En un ejemplo no limitativo, la distancia vertical Dn de la primera placa 101a de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia vertical de la segunda placa 101b de partición longitudinal. La distancia vertical de la segunda placa 101b de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia vertical de la tercera placa 101c de partición longitudinal. La distancia vertical de la tercera placa 101c de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia vertical de la cuarta placa 101d de partición longitudinal. La distancia vertical de la cuarta placa 101d de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia vertical de la quinta placa 101e de partición longitudinal. La distancia vertical de la quinta placa 101e de partición longitudinal puede ser mayor que la distancia vertical de la sexta placa 101f de partición longitudinal. En algunas realizaciones, el valor de la distancia vertical Dn se elige de tal manera que haya suficiente área entre las placas 104 de partición longitudinales dentadas y la carcasa 103 para que un vapor pase a la siguiente partición. Además, las placas 104 de partición longitudinales dentadas adyacentes pueden estar orientadas 180 grados de tal manera que cada extremo 105 dentado termina las placas 104 de partición longitudinales dentadas adyacentes en una dirección opuesta de la carcasa 103.
Todavía refiriéndose a la Figura 2, puede proporcionarse una salida 107 a un nivel similar (ubicación circunferencial), cerca de la lámina 119 tubular de la carcasa 103, como la entrada 108. La salida 107 puede ser una salida de gas no condensable y la entrada 108 puede ser una entrada de vapor en algunas realizaciones. Desde la entrada 108, los vapores pueden entrar en el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla y fluir a través de una trayectoria de flujo (véase el bloque de flechas F) definida por las seis o más placas 101 de separación longitudinales para salir a través de la salida 107. Además, se puede proporcionar una sección 109 cilíndrica de sello de líquido debajo de una sección 109a de codo del intercambiador 100 de calor de deflector de varilla en la carcasa 103. La sección 109a de codo puede ser una porción de la carcasa 103 que forma la salida 107 y la entrada 108. Además, puede instalarse una placa 110 de impacto en la carcasa 103 para distribuir el vapor entrante desde la entrada 108.
Una pluralidad de tubos 106 se extienden en una dirección axial dentro del haz 102 de tubos de tal manera que las seis o más placas 101 de partición longitudinales particionan la pluralidad de tubos 106 del haz 102 de tubos. El haz 102 de tubos es un haz de tubos en U de tal forma que la pluralidad de tubos 106 tienen una curvatura. Se prevé además que las placas 104 de partición longitudinales dentadas puedan extenderse una longitud en una dirección radial tal que el extremo 105 dentado esté dentro del haz 102 de tubos. La longitud radial de las placas 104 de partición longitudinales dentadas puede medirse desde un extremo unido a la carcasa 103 hasta el extremo 105 dentado. Una longitud longitudinal mínima de las placas 104 de partición longitudinales dentadas es mayor que un punto más bajo en el que se proporciona un tubo 106 en el haz 102 de tubos en U. Al extender las placas 104 de partición longitudinales dentadas en dirección longitudinal hasta al menos el extremo del haz de tubos en U, se consigue un sellado inferior del líquido y se aumenta el intervalo de funcionamiento del intercambiador 100 de calor de deflectores de varillas.
Como se muestra en la Figura 3, el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla incluye una pluralidad de anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varilla distribuidos a lo largo de un eje axial Ax de la pluralidad de tubos (véase 106 en la Figura 2). Sólo a modo de ejemplo, la Figura 3 se muestra con cuatro anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varillas; sin embargo, el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla puede tener cualquier número de anillos deflectores de varillas sin apartarse del alcance de la presente divulgación. Además, pueden disponerse una pluralidad de varillas 115 de soporte en una circunferencia de la carcasa (véase 103 en la Figura 2), que pueden utilizarse para fijar el haz de tubos (véase 102 en la Figura 2) y funcionar como vía de deslizamiento para la pluralidad de anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varillas. En un ejemplo no limitante, el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla puede tener cuatro varillas 115 de soporte espaciadas uniformemente de tal manera que las varillas 115 de soporte pueden estar en incrementos de 90 grados alrededor de una circunferencia de la pluralidad de anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varillas.
En una o más realizaciones, la pluralidad de anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varilla puede proporcionarse en conjuntos de cuatro. La pluralidad de anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varilla puede estar en una configuración para tener cada anillo deflector de varilla girado a 90 grados de un anillo deflector de varilla adyacente. Mediante el escalonamiento de la pluralidad de anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varillas a 90 grados hacia delante y hacia atrás, el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla puede eliminar un fenómeno de acumulación de líquido y realizar un flujo de condensado de gran caudal en la pluralidad de tubos (véase 106 en la Figura 2). En un ejemplo no limitativo, el primer anillo 111 deflector de varillas del conjunto de cuatro anillos deflectores de varillas puede tener una pluralidad de deflectores 111a de varillas laterales que se extienden desde una superficie 111b interior del primer anillo 111 deflector de varillas. El segundo anillo 112 deflector de varilla en el conjunto de cuatro anillos deflectores de varilla puede tener una pluralidad de deflectores 112a de varilla longitudinales que se extienden desde una superficie 112b interior del segundo anillo 112 deflector de varilla. El tercer anillo 113 deflector de varilla en el conjunto de cuatro anillos deflectores de varilla puede tener una pluralidad de deflectores 113a de varilla laterales que se extienden desde una superficie 113b interior del tercer anillo 113 deflector de varilla. El cuarto anillo 114 deflector de varilla en el conjunto de cuatro anillos deflectores de varilla puede tener una pluralidad de deflectores 114a de varilla longitudinales que se extienden desde una superficie 114b interior del cuarto anillo 114 deflector de varilla.
Refiriéndose ahora a la Figura 4, en una o más realizaciones, la Figura 4 muestra una vista superior en primer plano parcial de la pluralidad de tubos 106 que están espaciados por los deflectores 111a, 113a de varilla laterales de los anillos 111, 113 deflectores de varilla primero y tercero y los deflectores 112a, 114a de varilla longitudinales de los anillos 112, 114 deflectores de varilla segundo y cuarto.
Como se muestra en la Figura 4, los deflectores 111a, 113a de varilla laterales pasan a través de una brecha 116a entre tubos (106) adyacentes en la dirección del eje X. Los deflectores 112a, 114a de varilla longitudinales pasan a través de una brecha 116b entre tubos (106) adyacentes en la dirección del eje Y. Además, los deflectores 111a, 113a de varilla laterales también pueden pasar a través de aberturas en las placas divisorias longitudinales dentadas (véase 104 en la Figura 2). Al aumentar la distancia entre las varillas laterales y longitudinales, el flujo de condensado líquido en la pluralidad de tubos 106 puede estar menos restringido y el soporte de la pluralidad de tubos 106 puede estar distribuido más uniformemente a lo largo de la longitud de la pluralidad de tubos 106.
Haciendo referencia ahora a la Figura 5, en una o más realizaciones, la Figura 5 muestra una vista parcial del intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla. Como se muestra en la Figura 5, la pluralidad de tubos 106 puede estar en el haz 102 de tubos tal como un haz de tubos en U que se extiende una longitud L. Un experto en la materia apreciará cómo el haz 102 de tubos en U permite que la pluralidad de tubos 106 se doblen, por ejemplo, en forma de U 118, de tal manera que la longitud completa de la pluralidad de tubos 106 es mayor que la longitud L del haz 102 de tubos en U. Esto permite que el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla tenga tubos 106 más largos sin dejar de ser compacto y disminuir la huella total del intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla. Además, la entrada 108 se encuentra en una parte superior en un lado frontal del haz 102 de tubos mientras que la salida 107 se encuentra en un lado posterior del haz 102 de tubos. Se prevé además que la salida 107 pueda tener un diámetro menor que la entrada 108.
Como se muestra en la Figura 5, en una o más realizaciones, el intercambiador 100 de calor de deflectores de varillas puede tener 4 conjuntos del conjunto de cuatro anillos 111, 112, 113, 114 de deflectores de varillas como se describe en la Figura 3 de tal manera que hay 8 conjuntos de los anillos de deflectores de varillas con varillas laterales y 8 conjuntos de los anillos de deflectores de varillas con varillas longitudinales. Además, el intercambiador 100 de calor de deflectores de varilla puede incluir un quinto conjunto de cuatro anillos de deflectores de varilla configurados con dos primeros anillos de deflectores de varilla de tal manera que el orden de los anillos 111, 111, 113, 114 de deflectores de varilla es, contabilizando a partir de una curva en U 118 en el haz 102 de tubos en U. Se prevé además que un punto bajo de la curva en U 118 pueda coincidir con un anillo deflector de varilla más bajo en el intercambiador 100 de calor de deflector de varilla. Cada uno de los anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varilla puede estar espaciado una distancia Drb de un deflector de varilla adyacente, de manera que los anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varilla estén espaciados uniformemente a lo largo de la longitud L del haz de tubos en U. Además, cada uno de los anillos 111, 112, 113, 114 deflectores de varilla puede tener un espesor T tal que los anillos deflectores de varilla tengan un espesor uniforme. Se prevé además que una parte 117 trasera del haz de tubos en U pueda tener una estructura de rejilla antivibraciones.
Aunque la presente se ha descrito con respecto a un número limitado de realizaciones, los expertos en la técnica, que se beneficien de esta divulgación, apreciarán que otras realizaciones pueden ser ideadas que no se apartan del alcance de la presente divulgación tal como se describe en el presente documento. Por consiguiente, el alcance de la divulgación de debe limitarse únicamente a las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla que comprende:
una carcasa (103);
un lámina (119) tubular;
un haz (102) de tubos que tiene una pluralidad de tubos (106) de intercambio de calor que se extienden en dirección axial, en el que el haz (102) de tubos es un haz de tubos en U que comprende una curva en U en la pluralidad de tubos (106) de intercambio de calor;
seis o más placas (101) de partición longitudinales que se extienden dentro del haz (102) de tubos en una dirección radial de la carcasa (103) a lo largo de una dirección longitudinal de la carcasa (103), en la que al menos una placa (101) de partición longitudinal es una placa (104) de partición longitudinal dentada que tiene un extremo (105) dentado a una distancia vertical (D<n>) de la carcasa (103); y
una pluralidad de anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas dispuestos a lo largo de una longitud axial de la pluralidad de tubos (106) de intercambio de calor, en los que la pluralidad de anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas tienen deflectores (111a, 113a) de varillas laterales que se extienden en un eje X en la dirección radial y deflectores (112a, 114a) de varillas longitudinales que se extienden en un eje Y en la dirección radial,
en el que los deflectores (111a, 113a) de varilla laterales y los deflectores (112a, 114a) de varilla longitudinales pasan a través de brechas (116a, 116b) entre cada dos tubos adyacentes de la pluralidad de tubos (106) de intercambio de calor, y los deflectores (111a, 113a) de varilla laterales pasan a través de aberturas en la placa (104) de partición longitudinal dentada, y
en la que la al menos una placa (104) de partición longitudinal dentada se extiende una longitud mínima en la dirección longitudinal que es mayor que un punto más bajo en el que un tubo de la pluralidad de tubos (106) de intercambio de calor está provisto en el haz (102) de tubos en U, y
en la que la al menos una placa (104) de partición longitudinal dentada se extiende una longitud en la dirección radial para tener el extremo (105) dentado dentro del haz (102) de tubos.
2. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, comprende además una pluralidad de varillas (115) de soporte dispuestas en una circunferencia de la carcasa (103) adaptadas para fijar el haz (102) de tubos y ser una vía de deslizamiento para la pluralidad de anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas.
3. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 2, en el que la pluralidad de varillas (115) de soporte están separadas entre sí y giran en incrementos de 90 grados alrededor de una circunferencia de la pluralidad de anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas.
4. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, comprende además una salida (107) de gas no condensable situada a un nivel similar cerca de la lámina (119) tubular en la carcasa (103) que una entrada (108) de vapor.
5. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 4, que comprende además una sección (109) cilindrica de sellado de líquido provista cerca de una sección (109a) acodada en el lado de la carcasa.
6. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 4, comprende además una placa (110) de impacto provista en la carcasa (103) para distribuir el vapor entrante desde la entrada (108) de vapor.
7. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas comprende un conjunto de cuatro anillos deflectores de varillas:
un primer anillo (111) deflector de varillas que tiene una pluralidad de deflectores (111a) de varillas laterales que se extienden desde una superficie interior del primer anillo (111) deflector de varillas,
un segundo anillo (112) deflector de varillas que tiene una pluralidad de deflectores (112a) longitudinales de varillas que se extienden desde una superficie interior del segundo anillo (112) deflector de varillas,
un tercer anillo (113) deflector de varillas que tiene una pluralidad de deflectores (113a) de varillas laterales que se extienden desde una superficie interior del tercer anillo (113) deflector de varillas, y un cuarto anillo (114) deflector de varillas que tiene una pluralidad de deflectores (114a) longitudinales de varillas que se extienden desde una superficie interior del cuarto anillo (114) deflector de varillas.
8. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 7, que comprende además al menos cuatro conjuntos de cuatro anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas.
9. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 8, comprende además un quinto conjunto de cuatro anillos deflectores de varillas que comprende dos de los primeros anillos deflectores de varillas, el tercer anillo deflector de varillas y el cuarto anillo deflector de varillas.
10. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, en el que cada uno de la pluralidad de anillos (111, 112, 113, 114) deflectores de varillas están espaciados uniformemente a una distancia de un deflector de varillas adyacente a lo largo de una longitud del haz de tubos en U.
11. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, en el que cada una de las seis o más placas (101) de partición longitudinales es una placa (104) de partición longitudinal dentada.
12. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, en el que una anchura de cada una de las placas (101) de partición longitudinales está comprendida entre 3 y 9 milímetros.
13. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 1, en el que se varían una distancia entre las placas (101) de partición longitudinales y una longitud de la al menos una placa (104) de partición longitudinal dentada.
14. El intercambiador (100) de calor vertical de deflectores de varilla según la reivindicación 13, en el que:
una distancia entre una primera placa (101a) de partición longitudinal y una segunda placa (101b) de partición longitudinal es mayor que una distancia entre la segunda placa (101b) de partición longitudinal y una tercera placa (101c) de partición longitudinal,
la distancia entre la segunda placa (101b) de partición longitudinal y la tercera placa (101c) de partición longitudinales mayor que una distancia entre la tercera placa (101c) de partición longitudinal y una cuarta placa (101d) de partición longitudinal,
la distancia entre la tercera placa (101c) de partición longitudinal y la cuarta placa (101d) de partición longitudinal es mayor que una distancia entre la cuarta placa (101d) de partición longitudinal y una quinta placa (101e) de partición longitudinal, y
la distancia entre la cuarta placa (101d) de partición longitudinal y la quinta placa (101e) de partición longitudinal es mayor que una distancia entre la quinta placa (101e) de partición longitudinal y una sexta placa (101f) de partición longitudinal.
15. El intercambiador (100) de calor de deflectores de varillas verticales según la reivindicación 14, en el que el extremo (105) dentado de cada placa (104) de partición longitudinal dentada está a una distancia vertical de la carcasa (103), en el que la distancia vertical de las placas (104) de partición longitudinales dentadas disminuye progresivamente desde la primera placa (101a) de partición longitudinal hasta la sexta placa (101f) de partición longitudinal.
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