Трубчатый теплообменный узел для использования внутри теплообменников или реакторов - RU2016129057A
Код документа: RU2016129057A
Формула
1. Теплообменный узел (1) с пучком труб для использования внутри теплообменников или реакторов, включающий:
пучок (2) труб, содержащий несколько труб и несколько гасителей (3) вибраций, удерживающих трубы;
оболочку (6), окружающую пучок труб;
причем гасители (3) вибраций расположены перпендикулярно продольной оси пучка труб и образуют сквозные окна (12) для труб в соответствии с определенной схемой, а
сборка, формируемая пучком труб и оболочкой, является разборной,
отличающийся тем, что оболочка (6) находится в конструкционном взаимодействии с пучком труб через посредство гасителей вибраций, так что действующая на оболочку нагрузка частично воспринимается пучком труб.
2. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что гасители (3) вибраций пучка труб имеют соответствующие периферийные кольца (10), а конструкционное взаимодействие между оболочкой и пучком труб заключается в том, что оболочка опирается на эти кольца.
3. Теплообменный узел по п. 2, отличающийся тем, что оболочка опирается на кольца гасителей вибраций пучка труб вдоль по меньшей мере 50% их периметра, предпочтительно, по всему периметру.
4. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что гасители вибраций содержат стержни, в основном действующие как распорки для оболочки.
5. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что оболочка (6) не является самонесущей, толщина оболочки меньше минимальной толщины, необходимой для выдерживания нагрузки, действующей на оболочку в процессе работы, а устойчивость оболочки к этой нагрузке обеспечивается конструкционным взаимодействием с пучком труб.
6. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что оболочка (6) сформирована одним или более секторами, обернутыми вокруг пучка, причем края одного или более секторов соединяются вдоль одного или более продольных стыков.
7. Теплообменный узел по п. 6, в котором сектор или сектора оболочки выполнены из по существу плоских металлических листов, согнутых для охвата пучка труб.
8. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что оболочка (6) включает несколько продольных секций (6.1-6.3; 16.1, 16.2).
9. Теплообменный узел по п. 8, отличающийся тем, что оболочка (6) включает по меньшей мере две продольные секции, а теплообменный узел включает по меньшей мере один сплошной гаситель (З.с) вибраций между двумя последовательными секциями этой оболочки, формирующий газонепроницаемое препятствие во внетрубной зоне соответствующего устройства, которая таким образом оказывается разделенной на по меньшей мере два отдельных прохода для газа.
10. Теплообменный узел по п. 8, отличающийся тем, что длина продольных секций в продольном направлении в основном эквивалентна расстоянию или шагу (р) между гасителями (3) вибраций пучка труб.
11. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сечение оболочки выбрано по форме из группы включающей правильный или неправильный многоугольник; ступенчатое поперечное сечение; сечение, включающее по меньшей мере одну прямую сторону и по меньшей мере одну криволинейную сторону, предпочтительно, дуги окружности.
12. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что оболочка (6) включает средства (22) крепления гасителей (3) вибраций, выполненных с возможностью действия в осевом направлении параллельно пучкам труб так, что гасители (3) вибраций фиксируются в заданном положении вдоль оси посредством оболочки.
13. Теплообменный узел по п. 1, отличающийся тем, что стык между гасителями вибраций и оболочкой выполнен по существу непроницаемым для текучей среды.
14. Теплообменный узел по п. 1, имеющий по меньшей мере одну непроницаемую герметичную перегородку (27), расположенную продольно и параллельно относительно пучка труб.
15. Работающее под давлением устройство (30'), предпочтительно, химический реактор, более предпочтительно, реактор для синтеза аммиака или реактор для синтеза метанола, включающий внешнюю оболочку (36), выдерживающую заданное рабочее давление, и по меньшей мере один внутренний трубчатый теплообменный узел (1) по любому из предыдущих пунктов.
16. Устройство по п. 15, представляющее собой химический реактор многоступенчатого типа, имеющий несколько адиабатических слоев катализатора, а по меньшей мере одним трубчатым теплообменным узлом внутри реактора является теплообменник для промежуточного теплообмена между двумя слоями катализатора.
17. Способ сборки трубчатого теплообменного узла для использования внутри теплообменников или реакторов по любому из пп. 1-14, при осуществлении которого:
подготавливают пучок (2) труб, имеющий несколько гасителей (3) вибраций, которые могут свободно перемещаться по меньшей мере в осевом направлении относительно пучка труб,
устанавливают оболочку (6) вокруг пучка труб, которая, будучи расположенной вокруг пучка труб, удерживает гасители вибраций вдоль оси относительно пучка труб в соответствующих рабочих положениях, а оболочка находится в конструкционном взаимодействии с пучком труб через посредство гасителей вибраций, так что нагрузка, действующая на оболочку, частично воспринимается самим пучком труб.
18. Способ по п. 17, в котором оболочка сформирована одной или более частями, сгибаемыми и обматываемыми вокруг пучка труб в процессе сборки.
