Внутренние элементы в спирально закрученном теплообменнике для подавления газовых вихрей - RU2018130352A
Код документа: RU2018130352A
Формула
1. Теплообменник (1) для непрямого теплообмена между первой и второй средами (М, М'), содержащий:
- корпус (5), проходящий вдоль продольной оси (z) и окружающий пространство (6), которое служит для размещения первой среды (М),
- трубки (30), каждая из которых спирально накручена на центральную трубу (300) теплообменника (1), проходящую вдоль продольной оси (z) в пространстве (6) корпуса, так что трубки (30) образуют трубный пучок (3) теплообменника (1), который расположен в пространстве корпуса и содержит несколько трубных слоев (4), расположенных один над другим в радиальном направлении (R) трубного пучка (3), причем вторая среда (М') может пропускаться по меньшей мере через одну трубку (30) трубного пучка (3) с обеспечением возможности непрямого теплообмена между первой средой (М) и второй средой (М'), и
- по меньшей мере одно распределительное плечо (21) для распределения жидкой фазы (F) первой среды (М) к верхней стороне (3а) трубного пучка (3), обращенной к указанному по меньшей мере одному распределительному плечу (21), причем указанное по меньшей мере одно распределительное плечо (21) имеет противоположную верхней стороне (3а) нижнюю часть (200) со сквозными отверстиями (205), так что жидкая фаза (F) может пропускаться на верхнюю сторону (3а) трубного пучка (3) через сквозные отверстия (205),
отличающийся тем, что от нижней стороны (200а) нижней части (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21), которая обращена к верхней стороне (3а) трубного пучка (3), в направлении верхней стороны (3а) трубного пучка (3) выступает по меньшей мере один направляющий элемент (22), который проходит в окружном направлении (U) трубного пучка (3) по меньшей мере на половину соответствующей ширины (В) нижней части (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21) и/или проходит вдоль продольной оси (z) в зазор (31) трубного пучка (3), расположенный между двумя трубными слоями (32) трубного пучка (3).
2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) выполнен с обеспечением предотвращения поперечного потока газообразной и/или жидкой фазы (F) первой среды (М) на верхней стороне (3а) трубного пучка (3).
3. Теплообменник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) выполнен в виде направляющей пластины (22).
4. Теплообменник по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) проходит вдоль окружного направления (U) трубного пучка.
5. Теплообменник по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно распределительное плечо (21) имеет две боковые стенки (203, 204), которые расположены друг напротив друга в окружном направлении (U) трубного пучка (3) и каждая из которых проходит вдоль радиального направления (R) трубного пучка (3), причем указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) проходит в окружном направлении (U) корпуса (5) от одной боковой стенки (203) до другой боковой стенки (204).
6. Теплообменник по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) имеет кривизну в плоскости, проходящей перпендикулярно продольной оси (z), в частности, кривизну с постоянным радиусом (R').
7. Теплообменник по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что он (1) имеет несколько направляющих элементов (22), каждый из которых проходит от нижней стороны (200а) нижней части (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21), обращенной к верхней стороне (3а) трубного пучка (3) в направлении верхней стороны (3а) трубного пучка (3), при этом каждый направляющий элемент (22) проходит в окружном направлении (U) трубного пучка (3) по меньшей мере на половину соответствующей ширины (В) нижней части (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21) и/или каждый из указанного по меньшей мере одного направляющего элемента (22) проходит вдоль продольной оси (z) в зазор (31) трубного пучка (3), расположенный между двумя трубными слоями (32) трубного пучка (3).
8. Теплообменник по п. 8, отличающийся тем, что направляющие элементы (22) расположены рядом друг с другом в радиальном направлении (R), вдоль которого указанное по меньшей мере одно распределительное плечо (21) проходит от центральной трубы (300) к корпусу (5).
9. Теплообменник по одному из пп. 1, 2, 5 и 8, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) образует канал (22), который проходит в направлении продольной оси (z) и имеет стенку (220), причем канал (22) проточно соединен с по меньшей мере одним сквозным отверстием (205) нижней части (200).
10. Теплообменник по п. 9, отличающийся тем, что канал (22) образован трубкой (22), в частности круглого поперечного сечения.
11. Теплообменник по одному из пп. 1, 2 и 5, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) образует множество каналов (22а), которые проходят в направлении продольной оси (z) и имеют соответствующие стенки (22b), причем соседние каналы (22а) образуют общие стенки (22b) или стенки (22b) соседних каналов (22а) являются смежными друг с другом, причем соответствующая стенка (22b) ограничивает область (В') пространства (6) корпуса между нижней частью (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21) и верхней стороной (3а) трубного пучка (3), в которую выходит по меньшей мере одно сквозное отверстие (205) нижней части (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21).
12. Теплообменник по п. 11, отличающийся тем, что каналы (22а) имеют в поперечном сечении n-угольную форму, где n больше или равно 3 и, в частности, n равно 4 или равно 6.
13. Теплообменник по одному из пп. 1, 2 и 5, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один направляющий элемент (22) образован стенкой (22), которая проходит вдоль периферийной области (200b) нижней части (200) и окружает область (В') пространства (6) корпуса между нижней частью (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21) и верхней стороной (3а) трубного пучка (3), в которую выходят сквозные отверстия (205) нижней части (200) указанного по меньшей мере одного распределительного плеча (21).
