close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2179

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2179
(13)
C1
6
(51) C 12F 1/00,
(12)
F 28F 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
(21) Номер заявки: 1802
(22) 11.03.1994
(46) 30.06.1998
(71) Заявитель: Конструкторское отделение с
опытным производством Академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Щербатов В.В., Полещук М.В., Гребеньков Ж.А., Жердецкий О.Ф. (BY)
(73) Патентообладатель: Конструкторское
отделение с опытным производством Академии
наук Беларуси (BY)
(57)
Теплообменный аппарат, преимущественно для обеспечения фазового перехода при получении этилового спирта,
содержащий медную обечайку с патрубками подачи и отвода спиртосодержащей среды, установленный внутри обечайки пучок медных труб, укрепленных в трубных досках, а также установленные с торцов, снабженные уплотнением
и скрепленные при помощи фланцев с трубными досками камеры перепуска теплоносителя, отличающийся тем, что
трубные доски со стороны обечайки облицованы медными листами, диаметр каждого из которых выполнен больше
диаметра трубной доски, а обечайка снабжена отбортовками и соединена с этими листами сваркой оплавлением.
(56)
1. А.с. СССР 371404, МКИ F28F 9/02, 1973.
2. Гладилин Н.И. Руководство по ректификации спирта.-М.: Пищепромиздат, 1952.-С. 75-78, рис. 29 (прототип).
Фиг. 1
Изобретение относится к теплообменному оборудованию, преимущественно для обеспечения фазового перехода при получении этилового спирта, и может быть использовано в конструкции подогревателей бражки,
дефлегматоров, конденсаторов и холодильников ректификационных установок спиртовой промышленности.
Для получения необходимых вкусовых качеств водочных изделий получаемый для этих целей спирт
должен быть изготовлен с соблюдением определенных требований к технологии, в том числе и к материалам
оборудования, в котором осуществляют технологические процессы. Одним из требований является проведение процессов фазового перехода спиртсодержащей среды в оборудовании, поверхности которого, взаимо-
BY 2179 C1
действующие со спиртом, изготовлены из меди. Так как медь является остродефицитным материалом, возникает противоречие между указанным требованием и необходимостью обеспечить конструктивную прочность и герметичность оборудования. Кроме того, медь отличается очень высокой теплопроводностью, что
вызывает определенные трудности при использовании для изготовления оборудования сварки как технологического процесса, обеспечивающего наилучшим образом требования по герметичности.
Известны различные технические решения, повышающие технологичность конструкции теплообменных
аппаратов и надежность уплотнения мест соединения их деталей. Например, в теплообменнике [1] использованы сварные соединения, например пайкой деталей корпуса, снабженных отбортовкой.
Однако, использование известных конструкций для изготовления медных корпусов теплообменников ведет к увеличенному расходу меди, не обеспечивает получение качественного сварного шва при различной
толщине свариваемых деталей из-за повышенного теплоотвода в металл детали с большей толщиной.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных
признаков является "Двухсекционный горизонтальный дефлегматор [2].
Принятый за прототип объект представляет собой теплообменный аппарат преимущественно для обеспечения фазового перехода при получении этилового спирта, содержащий медную обечайку с патрубками подачи и
отвода спиртосодержащей среды, установленный внутри обечайки пучок медных труб, укрепленных в трубных
досках, а также установленные с торцов, снабженные уплотнением и скрепленные при помощи фланцев с трубными досками камеры перепуска теплоносителя, причем трубная доска в этом аппарате выполнена из толстостенного медного листа, а соединение тонкостенной обечайки с трубной доской осуществлено с помощью
пайки.
Принятая за прототип установка обеспечивает проведение технологического процесса при контакте
спиртосодержащей смеси с медью во время фазового перехода, необходимую прочность и плотность аппарата.
Однако, увеличенная из условий прочности толщина трубной доски требует дополнительного расхода
меди, к тому же дефицитного сортамента, а уплотнение межтрубного пространства недостаточно надежно.
Задачей изобретения является увеличение надежности работы аппарата при экономии меди для его изготовления, создание таким образом установки более конкурентоспособной в условиях нашей республики, импортирующей изделия из этого дефицитного материала.
В результате решения этой задачи достигнут новый технический результат, заключающийся в разработке
конструкции корпуса и места его соединения с трубной доской и камерами перепуска теплоносителя, обеспечивающей минимальный расход меди при повышенной плотности межтрубного пространства теплообменника.
Данный технический результат достигнут тем, что в теплообменном аппарате преимущественно для
обеспечения фазового перехода при получении этилового спирта, содержащем медную обечайку с патрубками подачи и отвода спиртосодержащей среды, установленный внутри обечайки пучок медных труб, укрепленных в трубных досках, а также установленные с торцов, снабженные уплотнением и скрепленные при
помощи фланцев с трубными досками камеры перепуска теплоносителя, трубные доски со стороны обечайки
облицованы медными листами, диаметр каждого из которых выполнен больше диаметра трубной доски, а
обечайка снабжена отбортовками и соединена с этими листами сваркой оплавлением.
Отличительной особенностью заявляемого изобретения является то, что трубные доски со стороны
обечайки облицованы медными листами, диаметр каждого из которых выполнен больше диаметра трубной доски, а обечайка снабжена отбортовками и соединена с этими листами сваркой оплавлением.
Такое техническое решение позволяет обеспечить за счет сварки полную герметичность стыка корпуса с
трубной доской, выполнить сварной шов высокого качества за счет одинаковой толщины свариваемых деталей и отсутствия присадочных материалов. В тоже время необходимая прочность и жесткость трубной доски
обеспечивается за счет толщины ее стальной части, в итоге снижается стоимость изготовления аппарата.
Таким образом, приведенные отличительные особенности заявляемого изобретения в сравнении с прототипом повышают его конкурентоспособность, т.к. аппарат обеспечивает необходимое качество конечного
продукта при большей надежности в эксплуатации.
На фиг. 1 представлен схематичный чертеж заявляемого теплообменного аппарата, на выноске I изображен узел соединения обечайки корпуса с трубной доской и фланцами крепления камер перепуска теплоносителя.
Теплообменный аппарат содержит корпус в виде медной обечайки 1 с патрубками подачи 2 и отвода 3
спиртосодержащей среды, установленный внутри обечайки пучок 4 медных труб, укрепленных в трубных
досках 5, а также установленные с торцов, снабженные уплотнением 6 и прижатые с помощью фланцев 7 к
трубным доскам 5 камеры 8 перепуска теплоносителя.
Трубная доска 5 со стороны обечайки 1 облицована медным листом 9, диаметр которого выполнен больше диаметра трубной доски, а обечайка 1 снабжена отбортовкой 10 (см. выноску I) и соединена с листом 9
сваркой оплавлением.
2
BY 2179 C1
Заявляемый теплообменный аппарат работает следующим образом.
Спиртосодержащая смесь (бражка) поступает в межтрубное пространство теплообменника. За счет тепла
прокачиваемого внутри труб 4 теплоносителя бражка нагревается и кипит, спиртосодержащие пары отводятся
через патрубок 3 на дальнейшую переработку, при этом процесс фазового перехода осуществляется при контакте спиртосодержащей среды только с поверхностями, выполненными из меди, что обеспечивает требуемые
вкусовые качества конечного продукта.
Плотность межтрубного пространства обеспечивается креплением труб 4 в трубных досках 5 известным
способом (например, развальцовкой) и сварным швом, соединяющим обечайку 1 с листом 9. При этом выполнение трубной доски 5 из стального листа требуемой толщины обеспечивает нужное качество крепления
труб 4, а стальные фланцы 7 - необходимую жесткость стыка и обжатие прокладки 6.
Сварка обечайки 1 и листа 9 по отбортовке оплавлением повышает также ремонтопригодность аппарата. При
необходимости сварной шов может быть срезан, межтрубное пространство вскрыто, а после выполнения необходимых работ сварной шов восстановлен на новом диаметре отбортовки 10.
Таким образом, заявляемый теплообменный аппарат требует для изготовления значительно меньше дефицитной меди при требуемом качестве конечного продукта и повышенной надежности в эксплуатации, что
делает его конкурентоспособным с самыми современными специализированными установками, в том числе
и с установкой, принятой за прототип.
Фиг. 2
Cоставитель М.Ф. Денисенко
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
130 Кб
Теги
by2179, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа