Теплообменный аппарат

Заявленная полезная модель относится к теплотехнике и касается теплообменного аппарата, предназначенного для подогрева пожаро- и взрывоопасных сред в виде жидкости или газа. Теплообменный аппарат для подогрева пожаро- и взрывоопасных сред в виде жидкости или газа, содержит размещенные в вертикальном корпусе трубную решетку, средство нагрева, выполненное в виде тэна, промежуточный теплоноситель и патрубок ввода обогреваемой среды. Корпус аппарата по высоте разделен на две зоны, причем трубная решетка размещена в верхней зоне, а тэны и промежуточный теплоноситель - в нижней зоне. В качестве промежуточного теплоносителя использована негорючая композиция. В качестве негорючей композиции может быть использована водно-глицериновая смесь или фреон. Заявленная полезная модель обеспечивает безопасность работы теплообменного аппарата.

Заявленная полезная модель относится к теплотехнике и касается теплообменного аппарата, предназначенного для подогрева пожаро- и взрывоопасных сред в виде жидкости или газа. Аппарат также может быть использован для подогрева горючего и различных взрывоопасных смесей.

В подобных аппаратах обычно газ взаимодействует с наружной поверхностью тэна. При прекращении движения газа начинается неконтролируемый разогрев тэна, что чревато возможностью разрушения тэна и возможностью вспышки.

Известны теплообменные аппараты с промежуточным теплоносителем. Они содержат размещенные в корпусе трубную решетку, средство нагрева, выполненное в виде тэна, промежуточный теплоноситель и патрубок ввода обогреваемой среды.

В частности, такие аппараты разработаны ДОАО ЦКБН ОАО "Газпром" (см. информацию на сайте в Интернете http://www.ckbn.ru/images/topl.jpg, 2010), и ЗАО "НефтьСпецКонструкция" (см. информацию на сайте в Интернете http://www.nsk-oil.com/product.php?p_id=79, 2004).

Однако степень взрывоопасности данных теплообменных аппаратов недопустимо большая вследствие возможности испарения промежуточного теплоносителя, что в свою очередь вызывает самопроизвольный разогрев тэн. Данные теплообменные аппараты ввиду испаряемости промежуточного теплоносителя могут размещаться только на открытых площадях, либо в помещениях, оснащенных дорогостоящей приточно-вытяжной вентиляцией.

Заявленная полезная модель направлена на преодоление данного недостатка и обеспечивает технический результат, заключающийся в обеспечении безопасности эксплуатации теплообменного аппарата за счет предотвращения пожаро- и взрывоопасности системы.

Указанный технический результат достигается тем, что в теплообменном аппарате для подогрева пожаро- и взрывоопасных сред в виде жидкости или газа, содержащем размещенные в вертикальном корпусе трубную решетку, средство нагрева, выполненное в виде тэна, промежуточный теплоноситель и патрубок ввода обогреваемой среды, согласно полезной модели, корпус аппарата по высоте разделен на две зоны, причем трубная решетка размещена в верхней зоне, а тэны и промежуточный теплоноситель - в нижней зоне, при этом в качестве промежуточного теплоносителя использована негорючая композиция.

Кроме того, в качестве негорючей композиции может быть использована как водно-глицериновая смесь, так и негорючий фреон.

Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежом.

Теплообменный аппарат содержит вертикальный корпус 1, разделенный по высоте на две зоны: верхнюю 2 - безопасную, в которой размещена трубная решетка 3, и нижнюю 4 - опасную зону, в которой размещено средство нагрева в виде электрических тэнов 5 и промежуточный теплоноситель 6.

В качестве промежуточного теплоносителя 6 использована негорючая композиция, в частности, водно-глицериновая смесь или фреон, которая не является пожароопасной и при замерзании не расширяется, благодаря чему предотвращается опасность разрушения конструкции.

Патрубок 7 в верхней зоне 2 служит для подачи обогреваемой среды.

Принцип действия заявленного теплообменного аппарата заключается в следующем.

Жидкий теплоноситель подогревается электрическими тэнами 5. Образующиеся при этом пары поступают в нижнюю часть трубной решетки 3 и далее, продвигаясь вверх по внутренней полости труб, конденсируются и виде конденсата и возвращается в емкость. При этом подлежащий обогреву газ или жидкость подается в патрубок 7 верхней зоны 2 и, проходя по наружной поверхности труб, нагревается до расчетной температуры.

Тем самым конструкция аппарата позволяет организовать замкнутый тепловой цикл кипения-конденсации, исключающий испарение в окружающую среду теплоносителя. Что позволяет, таким образом, использовать в качестве теплоносителя пожаробезопасную негорючую композицию, в качестве которой может быть использована водно-глицериновая смесь или негорючий фреон.

Таким образом, исключается самопроизвольный разогрев поверхности тэн, а при прекращении подачи подогреваемой среды предотвращаются возможные разрушения тэна и вспышки взрывоопасного продукта.

Безопасность работы заявленного теплообменного аппарата обусловлена также тем, что нижняя зона отделена по высоте от верхней зоны, а тэны при этом размещены в невоспламеняемой среде.

1. Теплообменный аппарат для подогрева пожаро- и взрывоопасных сред в виде жидкости или газа, содержащий размещенные в вертикальном корпусе трубную решетку, средство нагрева, выполненное в виде тэна, промежуточный теплоноситель и патрубок ввода обогреваемой среды, отличающийся тем, что корпус аппарата по высоте разделен на две зоны, причем трубная решетка размещена в верхней зоне, а тэны и промежуточный теплоноситель - в нижней зоне, при этом в качестве промежуточного теплоносителя использована негорючая композиция.

2. Теплообменный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве негорючей композиции использована водно-глицериновая смесь.

3. Теплообменный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве негорючей композиции использован фреон.