Claims (50)
1. Кожухотрубный теплообменник (1), в котором в пространстве (3) кожуха расположен пакет (2) труб из нескольких труб (20) с, по меньшей мере, одной трубной решёткой (25, 26),1. Shell-and-tube heat exchanger (1), in which in the space (3) of the casing there is a packet (2) of pipes from several pipes (20) with at least one tube sheet (25, 26),
который вовне ограничен поверхностью (31) кожуха и имеет проходящую по центру в пространстве кожуха продольную ось (33),which is externally limited by the surface (31) of the casing and has a longitudinal axis (33) passing through the center in the space of the casing,
причём расположение труб (20) в пакете (2) труб определяет трубный отражатель,moreover, the location of the pipes (20) in the package (2) of pipes determines the pipe reflector,
который имеет свободный от труб внутренний канал (21) вокруг продольной оси (33) иwhich has a pipe-free inner channel (21) around a longitudinal axis (33) and
свободный от труб внешний канал (23) между внешней кромкой (24) пакета труб и поверхностью (31) кожуха,the pipe-free external channel (23) between the outer edge (24) of the pipe package and the surface (31) of the casing,
причём трубный отражатель между внутренним каналом (21) и внешним каналом (23) имеет, по меньшей мере, одну соединительную зону (4), через которую в процессе эксплуатации кожухотрубного теплообменника (1) текучая среда (М) входит в пространство (3) кожуха и/или выходит из пространства (3) кожуха,moreover, the tube reflector between the internal channel (21) and the external channel (23) has at least one connecting zone (4) through which during operation of the shell-and-tube heat exchanger (1) the fluid (M) enters the space (3) of the casing and / or leaves the space (3) of the casing,
и причём соединительная зона за счёт отсутствия труб на трубном отражателе выполнена в виде сегмента круглого поперечного сечения трубного отражателя, and moreover, the connecting zone due to the absence of pipes on the pipe reflector is made in the form of a segment of a circular cross section of the pipe reflector,
отличающийся тем, чтоcharacterized in that
трубы (20) пакета (2) труб посредством поверхности (31) кожуха защищены в направлении перпендикулярно своей продольной оси, причем в процессе эксплуатации кожухотрубного теплообменника весь пакет труб между внутренним каналом (21) и внешним каналом (22) выполнен с возможностью свободного обтекания. the pipes (20) of the package (2) of pipes by means of the surface (31) of the casing are protected in the direction perpendicular to their longitudinal axis, and during operation of the shell-and-tube heat exchanger, the entire package of pipes between the internal channel (21) and the external channel (22) is made with the possibility of free flow
2. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет одну камеру (11).2. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 1, characterized in that it has one chamber (11).
3. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что он имеет две или более, предпочтительно до двадцати, камер (11, 12) вокруг одного пакета (2) труб, причём между соседними камерами расположен отражательный сегмент (32) для текучей среды (M) в пространстве кожуха.3. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 1 or 2, characterized in that it has two or more, preferably up to twenty, chambers (11, 12) around one packet (2) of pipes, and a reflective segment is located between adjacent chambers ( 32) for fluid (M) in the casing space.
4. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он содержит систему (13) подведения для текучей среды (M) в пространстве кожуха во внутренний канал (21) или во внешний канал (23) и 4. A shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a fluid supply system (13) for the fluid (M) in the casing space into the inner channel (21) or the outer channel (23) and
систему (14) отведения для текучей среды (M) в пространстве кожуха из внешнего канала (23) или из внутреннего канала (21), a system (14) for fluid (M) in the casing space from the external channel (23) or from the internal channel (21),
причём соединительная зона (4) является неотъемлемой частью системы (13) подведения и/или системы (14) отведения.moreover, the connecting zone (4) is an integral part of the system (13) supply and / or system (14) abduction.
5. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что пакет (2) труб имеет круглое поперечное сечение.5. A shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the tube bundle (2) has a circular cross section.
6. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пакет (2) труб расположен концентрично или эксцентрично продольной оси (33).6. A shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the tube bundle (2) is arranged concentrically or eccentrically to the longitudinal axis (33).
7. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что7. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that
соединительная зона (4) имеет первую и вторую проходные поверхности (41, 42), а также два боковых ограничения (43, 44),the connecting zone (4) has first and second passage surfaces (41, 42), as well as two lateral restrictions (43, 44),
причём первая проходная поверхность (41) является переходом между внешним каналом (23) и соединительной зоной (4),moreover, the first passage surface (41) is the transition between the external channel (23) and the connecting zone (4),
вторая проходная поверхность (42) является переходом между соединительной зоной (4) и внутренним каналом (21),the second passage surface (42) is the transition between the connecting zone (4) and the inner channel (21),
при этом первое боковое ограничение (43) проходит от расположенной в продольном направлении пространства (3) кожуха кромки (45) первой проходной поверхности (41) к соответствующей расположенной в продольном направлении пространства кожуха кромке (46) второй проходной поверхности (42) иwherein the first lateral restriction (43) extends from the longitudinally extending space (3) of the casing of the edge (45) of the first passage surface (41) to the corresponding located in the longitudinal direction of the space of the casing space of the edge (46) of the second passage surface (42) and
второе боковое ограничение (42) проходит от другой расположенной в продольном направлении пространства (3) кожуха кромки (45) первой проходной поверхности (41) к соответствующей расположенной в продольном направлении пространства (3) кожуха кромке (46) второй проходной поверхности (42).the second lateral restriction (42) extends from the other longitudinally extending space (3) of the casing of the edge (45) of the first passage surface (41) to the corresponding located in the longitudinal direction of the space (3) casing of the edge (46) of the second passage surface (42).
8. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.7, отличающийся тем, что8. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 7, characterized in that
оба боковых ограничения (43, 44) соединительной зоны (44), по меньшей мере, на некоторых участках проходят, в основном, параллельно друг другу.both lateral restrictions (43, 44) of the connecting zone (44), at least in some areas, pass mainly parallel to each other.
9. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.7 или 8, отличающийся тем, что 9. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 7 or 8, characterized in that
оба боковых ограничения (43, 44), если смотреть от продольной оси (33), по меньшей мере, на некоторых участках образуют друг с другом угол (α) в диапазоне от примерно 180° до примерно 10°. both lateral restrictions (43, 44), when viewed from the longitudinal axis (33), at least in some areas form an angle (α) with each other in the range from about 180 ° to about 10 °.
10. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.7, 8 или 9, отличающийся тем, что10. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 7, 8 or 9, characterized in that
оба боковых ограничения (43, 44) в направлении от внешнего канала (23) к внутреннему каналу (21), по меньшей мере, на некоторых участках образуют друг с другом угол (α) в диапазоне от примерно 180° до примерно 10°. both lateral restrictions (43, 44) in the direction from the external channel (23) to the internal channel (21), at least in some areas, form an angle (α) with each other in the range from about 180 ° to about 10 °.
11. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.7-10, отличающийся тем, что первое или второе боковое ограничение, или оба боковых ограничения (43, 44) соединительной зоны (4), по меньшей мере, на некоторых участках проходит или проходят радиально, если смотреть от продольной оси (33).11. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the first or second lateral restriction, or both lateral restrictions (43, 44) of the connecting zone (4), at least in some areas passes or extend radially when viewed from the longitudinal axis (33).
12. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.7-11, отличающийся тем, что первое или второе боковое ограничение или оба боковых ограничения (43, 44) соединительной зоны (4), если смотреть в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (33), по меньшей мере, на некоторых участках проходит или проходят, в основном, тангенциально к кромке внутреннего канала (21).12. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 7-11, characterized in that the first or second lateral restriction or both lateral restrictions (43, 44) of the connecting zone (4), when viewed in cross section perpendicular to the longitudinal axis (33 ), at least in some areas, passes or passes mainly tangentially to the edge of the inner channel (21).
13. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.7-12, отличающийся тем, что первое или второе боковое ограничение, или оба боковых ограничения (43, 44) соединительной зоны (4), если смотреть в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (33), по меньшей мере, на некоторых участках проходит или проходят с изгибом, причём первое или второе боковое ограничение или оба боковых ограничения, по меньшей мере, на некоторых участках определяет или определяют, в частности, сегмент дуги окружности или участок спирали.13. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 7-12, characterized in that the first or second lateral restriction, or both lateral restrictions (43, 44) of the connecting zone (4), when viewed in cross section perpendicular to the longitudinal axis ( 33), at least in some sections, passes or passes with a bend, moreover, the first or second lateral restriction or both lateral restrictions, at least in some areas determines or determines, in particular, a segment of a circular arc or a spiral section.
14. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что количество труб (20) на поверхности поперечного сечения перпендикулярно продольной оси (33) в соединительной зоне (4) меньше, чем вне соединительной зоны или, что соединительная зона свободна от труб.14. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the number of pipes (20) on the cross-section surface perpendicular to the longitudinal axis (33) in the connecting zone (4) is less than outside the connecting zone or, which the connecting zone is free of pipes.
15. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что кожухотрубный теплообменник имеет, по меньшей мере, две, в частности, три, или четыре, или пять соединительных зон (4), которые в предпочтительном варианте равномерно распределены в трубном отражателе.15. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the shell-and-tube heat exchanger has at least two, in particular three, four, or five connecting zones (4), which are preferably evenly distributed in the tube reflector.
16. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.7-15, отличающийся тем, что первое или второе боковое ограничение, или оба боковых ограничения (43, 44) соединительной зоны (4), по меньшей мере, на некоторых участках облицовано или облицованы. 16. A shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 7-15, characterized in that the first or second lateral restriction, or both lateral restrictions (43, 44) of the connecting zone (4), is lined in at least some areas or lined.
17. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что в трубном отражателе, по меньшей мере, местами трубы (20) своими центрами расположены на, по меньшей мере, трёх концентричных продольной оси (33) окружностях таким образом, что линия соединения центров трубы одной окружности и трубы окружности со следующим бóльшим диаметром при продвижении к соседней трубе следующей окружности с бóльшим диаметром, выявляют изогнутую линию (28).17. The shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 16, characterized in that in the tube reflector, at least in some places the pipes (20) are centered on at least three concentric longitudinal axis (33) of the circles so that the connection line between the centers of the pipe of one circle and the pipe of the circle with the next larger diameter when moving to the next pipe of the next circle with a larger diameter reveals a curved line (28).
18. Кожухотрубный теплообменник (1) по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что пакет труб составлен из, по меньшей мере, двух, предпочтительно трёх, или четырёх, или пяти модулей (200) пакета труб.18. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the pipe bundle is composed of at least two, preferably three, four, or five modules (200) of the pipe bundle.
19. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.18, отличающийся тем, что модули (200) пакета труб являются однотипными.19. The shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 18, characterized in that the modules (200) of the pipe package are of the same type.
20. Кожухотрубный теплообменник (1) по п.18, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один модуль пакета труб осуществлён не однотипным по сравнению с, по меньшей мере, одним другим модулем пакета труб.20. Shell-and-tube heat exchanger (1) according to claim 18, characterized in that at least one module of the pipe package is not of the same type as compared with at least one other module of the pipe package.
21. Пакет (2) труб для кожухотрубного теплообменника (1) по любому из пп.1-20, 21. A package (2) of pipes for a shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 20,
который в смонтированном состоянии расположен в пространстве (3) кожуха кожухотрубного теплообменника в виде пакета (2) труб из нескольких труб (20) с, по меньшей мере, одной трубной решёткой (25, 26),which in the mounted state is located in the space (3) of the shell and tube heat exchanger casing in the form of a packet (2) of pipes from several pipes (20) with at least one tube sheet (25, 26),
который вовне ограничен поверхностью (31) кожуха и имеет проходящую по центру в пространстве кожуха продольную ось (33),which is externally limited by the surface (31) of the casing and has a longitudinal axis (33) passing through the center in the space of the casing,
причём расположение труб (20) в пакете (2) труб определяет трубный отражатель,moreover, the location of the pipes (20) in the package (2) of pipes determines the pipe reflector,
который имеет свободный от труб внутренний канал (21) вокруг продольной оси (33) иwhich has a pipe-free inner channel (21) around a longitudinal axis (33) and
свободный от труб внешний канал (23) между внешней кромкой (24) пакета труб и поверхностью (31) кожуха,the pipe-free external channel (23) between the outer edge (24) of the pipe package and the surface (31) of the casing,
так что в процессе эксплуатации кожухотрубного отражателя весь пакет труб между внутренним каналом и внешним каналом может подвергаться свободному обтеканию,so that during the operation of the shell-and-tube reflector, the entire package of pipes between the internal channel and the external channel can be subjected to free flow
отличающийся тем, что characterized in that
трубный отражатель между внутренним каналом (21) и внешним каналом (23) имеет, по меньшей мере, одну соединительную зону (4), через которую в процессе эксплуатации кожухотрубного теплообменника (1) текучая среда (М) входит в пространство (3) кожуха и/или выходит из пространства (3) кожуха,the tube reflector between the internal channel (21) and the external channel (23) has at least one connecting zone (4) through which during operation of the shell-and-tube heat exchanger (1) the fluid (M) enters the space (3) of the casing and / or leaves the space (3) of the casing,
причём соединительная зона за счёт отсутствия труб на трубном отражателе выполнена в виде сегмента круглого поперечного сечения трубного отражателя, moreover, the connecting zone due to the absence of pipes on the pipe reflector is made in the form of a segment of a circular cross section of the pipe reflector,
22. Применение кожухотрубного теплообменника (1) по любому из пп.1-20 в качестве теплообменника типа «газ-газ», в частности, для регенерации тепла.22. The use of a shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 20 as a gas-gas type heat exchanger, in particular for heat recovery.
23. Применение кожухотрубного теплообменника (1) по любому из пп.1-20 в качестве теплообменника типа «газ-газ», в частности, для регенерации тепла, причём теплообменник типа «газ-газ» применяется в способе синтеза серной кислоты.23. The use of a shell-and-tube heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 20 as a gas-gas heat exchanger, in particular for heat recovery, and the gas-gas heat exchanger is used in the method for the synthesis of sulfuric acid.