Теплообмінник та спосіб його використання

1 Теплообмінник, який містить безліч перших теплообмінних трубок, що проходять через нього, які проходять через безліч поперечних теплообмінних камер, що примикають в осьовому напрямку одна до одної, при цьому кожна з камер відокремлена від сусідньої камери перегородкою, в якій є безліч окремих отворів, і складається з безлічі взаємозв'язаних у поперечному напрямку зон, кожна з яких обмежена щонайменше трьома теплообмінними трубками і перегородками, що відокремлюють камери одна від одної, при цьому в кожній камері є не менше двох вхідних зон, кожна з яких має лише отвори для входу з другої камери та не менше двох вихідних зон, в кожній з яких є лише отвори для виходу в наступну камеру, при цьому щонайменше одна вхідна зона є суміжною з щонайменше однією вихідною зоною або відокремлена від вихідної зони однією проміжною зоною, яка не має отворів в перегородках ані для входу, ані для виходу в іншу камеру 2 Теплообмінник за п 1, в якому кожна із взаємозв'язаних у поперечному напрямку зон обмежена щонайменше чотирма трубками 3 Теплообмінник за п 1 або 2, в якому вхідна зона відокремлена від вихідної зони проміжною зоною, яка сама відокремлена іншою проміжною зоною від наступної вхідної зони 4 Теплообмінник за п 1 або 2, в якому вхідна зона розташована поряд із вихідною зоною, яка сама розташована поряд з іншою вхідною зоною 5 Теплообмінник за будь-яким з попередніх пунктів, в якому у кожній камері є не менше чотирьох зон, розташованих в ЛІНІЮ, І ПО проміжній зоні між кожною вхідною та кожною вихідною зоною 6 Теплообмінник за будь-яким з попередніх пунктів, в якому ВХІДНІ і ВИХІДНІ зони у кожній третій камері лежать в одній площині, через яку проходить перше плинне середовище 7 Теплообмінник за будь-яким з попередніх пунктів, в якому є один ряд регулярно розташованих перших теплообмінних трубок і другий ряд регулярно розташованих других теплообмінних трубок, які проходять через теплообмінник в осьовому напрямку 8 Теплообмінник за будь-яким з пп 1-6, в якому два ряди перших трубок розділені рядом других трубок, причому перші і другі трубки об'єднані в паралельні ряди, площини яких перетинають одна одну під прямим кутом 9 Теплообмінник за будь-яким з попередніх пунктів, в якому діаметр других трубок відрізняється від діаметра перших трубок 10 Теплообмінник за будь-яким з попередніх пунктів, в якому перегородки по суті є паралельними одна одній 11 Теплообмінник за будь-яким з попередніх пунктів, в якому ВХІДНІ і ВИХІДНІ отвори виконані у вигляді щілин в листах або пластинах, або у вигляді проміжків між окремими перегородками 12 Теплообмінник за п 11, в якому щонайменше частина перегородок виконана у вигляді пластин з поперечними щілинами 13 Пристрій для теплообміну, що містить теплообмінник для першого плинного середовища за будь-яким з пп 1-12, причому ємність теплообмінника має розподільник потоків першого плинного середовища 14 Пристрій для теплообміну, що містить теплообмінник для першого плинного середовища за будь-яким з пп 1-12, який містить перші трубки для проходження гарячих продуктів ендотермічної реакції, другі трубки для проходження третього плинного середовища, що являють собою екзотермічний реагент, причому перші трубки розташовані таким чином, що вони знаходяться у тепловій О (О взаємодії з другими трубками та з першим плинним середовищем, яке являє собою другий екзотермічний реагент, при цьому пристрій виконаний з можливістю забезпечення введення першого і третього плинних середовищ в екзотермічну реакцію з використанням тепла, що виділяється у процесі неї, для проведення ендотермічної реакції 15 Пристрій за п 13 або 14, що містить додатково поперечні бар'єри, розташовані поперек теплообмінника щонайменше у двох рядах, що ідуть один за одним, що утворюють відкриту поперечну камеру, причому бар'єри рядів, що ідуть один за одним мають відмітну просторову орієнтацію в теплообміннику 16 Пристрій за п 15, в якому щонайменше один бар'єр виконаний перфорованим 17 Пристрій за будь-яким з пп 13-16, в якому другі трубки проходять через бар'єри 18 Пристрій за будь-яким з пп 13-17, в якому бар'єри мають паралельні бічні краї, що проходять, по суті, по всій ширині теплообмінника, і розташовані поміж щонайменше частиною перших трубок 19 Пристрій за п 18, в якому бічні краї бар'єрів першого ряду бар'єрів розташовані під кутом до бічних країв бар'єрів другого розташованого поряд з першим рядом бар'єрів 20 Пристрій за п 19, в якому другий ряд бар'єрів розташований, по суті, перпендикулярно першому ряду бар'єрів 21 Пристрій за будь-яким з пп 18-20, в якому КІЛЬКІСТЬ бар'єрів в одному ряді відрізняється на одиницю у більший або менший бік від КІЛЬКОСТІ бар'єрів у сусідньому ряду 22 Пристрій за будь-яким з пп 20-21, в якому паралельні ряди перших і других трубок розділені першим рядом бар'єрів, і через ряди бар'єрів з паралельними бічними краями проходять ряди других трубок, що чергуються між собою 23 Пристрій за п 22, в якому через кожний другий ряд бар'єрів з паралельними бічними краями, розташований поряд з першим рядом бар'єрів, проходять другі трубки, а між ними проходять ряди перших трубок, при цьому бічні краї бар'єрів другого ряду розташовані по суті перпендикулярно бічним краям бар'єрів першого ряду 24 Пристрій за п 23, в якому через кожний третій ряд бар'єрів з паралельними бічними краями, розташований поряд з другим рядом бар'єрів, проходять другі трубки, а між ними проходять перші трубки, при цьому бічні краї бар'єрів третього ряду розташовані по суті перпендикулярно бічним краям бар'єрів другого ряду і розташовані у тому ж самому напрямку, що й бічні краї бар'єрів першого ряду 25 Пристрій за п 24, в якому бар'єри трьох рядів, що проходять один за одним, виконані перфорованими і кожний з них розташований стосовно трубок і стінок теплообмінника таким чином, що, якщо на них дивитися у напрямку його осі, то у цілому бар'єри в усіх трьох рядах займають, виключаючи трубки, щонайменше 80% від площі поперечного перерізу теплообмінника 26 Спосіб ефективного теплообміну в теплообміннику між першим плинним середовищем, що проходить через безліч поперечних теплообмінних камер, і другим плинним середовищем, що прохо 61929 дить через безліч перших трубок, при якому спрямовують щонайменше два перших потоки першого плинного середовища в різні зони першої камери із забезпеченням обтікання кожним з цих потоків більше ніж однієї трубки з утворенням двох потоків, і змішування цих двох потоків в ІНШІЙ ЗОНІ З утворенням змішаного потоку, спрямовують змішаний потік у розташовану в осьовому напрямку наступну камеру, при цьому перший потік входить у зони першої камери, що примикають до зон, з яких змішаний потік виходить з цих камер або входить у ті зони першої камери, які просторово відокремлені від зон, з яких виводиться змішаний в одній із зон потік, при цьому через камери плинне середовище рухається як в осьовому, так і в поперечному напрямках 27 Спосіб за п 26, в якому щонайменше два змішаних потоки входять у наступну камеру, причому кожний змішаний потік в цій камері поділяється щонайменше на два розділених потоки і щонайменше один з цих розділених потоків зустрічається з потоком, що утворився у результаті поділу іншого змішаного потоку, з утворенням ще одного потоку, який виходить з цієї камери в наступну за нею камеру 28 Спосіб за будь-яким з пп 26-27, в якому в усіх камерах перше плинне середовище обтікає щонайменше 8 теплообмінних трубок, які в осьовому напрямку проходять через ці камери 29 Спосіб за будь-яким з пп 26-28, в якому третє плинне середовище проходить через розташовані в теплообміннику в осьовому напрямку другі трубки, причому у цілому перше і третє плинні середовища протікають через теплообмінник у протитечії стосовно течи другого плинного середовища, що забезпечує ефективний теплообмін між другим плинним середовищем та першим і/або третім плинним середовищем 30 Спосіб за п 29, в якому перше плинне середовище, що являє собою газ, і третє плинне середовище, що являє собою рідину, нагріваються у процесі теплообміну другим плинним середовищем, що протікає у перших трубках 31 Спосіб за п 29 або ЗО, в якому перше плинне середовище проходить щонайменше через дві камери, по суті, у першій площині 32 Спосіб за п 29 або ЗО, в якому перше плинне середовище послідовно проходить щонайменше через дві розташованих одна за одною камери, по суті, в другій площині, яка не збігається з першою площиною 33 Спосіб за будь-яким з пп 26-32, в якому використовують теплообмінник за будь-яким з пп 1-12 34 Спосіб за будь-яким з пп 26-33, в якому перше плинне середовище пропускають в осьовому напрямку через теплообмінник, при цьому плинне середовище проходить в осьовому напрямку навколо рядів бар'єрів, що ідуть один за одним, розташованих поперечно теплообміннику, причому бар'єри у кожних двох сусідніх рядах розташовані поперечно теплообміннику і мають відмітну орієнтацію, у результаті чого щонайменше частина плинного середовища проходить через теплообмінник як у поперечному, так і в осьовому напрямках 35 Спосіб за п 34, в якому перше плинне середовище пропускають щонайменше через частину бар'єрів, які виконані перфорованими 36 Спосіб за п 34 або 35, в якому безліч перших трубок, що проходять через теплообмінник в осьовому напрямку, розташовані у першому певному порядку, а безліч других трубок, що проходять через теплообмінник в осьовому напрямку, розташовані у другому певному порядку 37 Спосіб за будь-яким з пп 34, 35 або 36, в якому щонайменше частину першого потоку плинного середовища пропускають в осьовому напрямку між трубками першого ряду бар'єрів, яка потім Даний винахід відноситься до апарата для теплообміну між плинними середовищами і/або плинними середовищами для їх змішування, причому ці плинні середовища можуть бути різними і/або мати різну температуру У багатьох технологічних процесах використовуються теплообмінники, у яких відбувається передача тепла від одного плинного середовища до іншого Теплообмін можна використовувати для охолодження ВІДХІДНИХ газів, що утворюються при згоранні, і/або для підігріву вступаючих у реакцію газів Рух двох плинних середовищ може відбуватися у протитечії або у прямотечм, при цьому одне плинне середовище може рухатися в центральному каналі, а інше - в оточуючій його оболонці, або одне плинне середовище може протікати через трубу чи труби, що проходять через камеру, у якій знаходиться інше плинне середовище У описаної в ЕР-А 450872 компактної печі для реформінгу є реакційні трубки, у яких проходить екзотермічна реакція і які розташовані усередині камери, заповненої каталізатором ендотермічної реакції ВІДХІДНІ продукти ендотермічної реакції, що відбувається в камері, підігрівають екзотермічні реагенти, що проходять через розташований усередині камери центральний канал і оточуючий його кільцевий канал ВІДПОВІДНО ДО ЕР-А 643618 і ЕР-А 703823 ендотермічна реакція проходить в трубках, а екзотермічна реакція - у камері, при цьому екзотермічні реагенти підігріваються при проходженні через кільцевий канал, розташований навколо вихідних ендотермічних трубок ВІДПОВІДНО ДО ЕР-А 703823 один екзотермічний реагент, що підігрівається, звичайно повітря, надходить у реакційну камеру через перфоровану розподільну пластину, яка утворює стінку каналу, з якого повітря, що рухається угору, потрапляє в канали для виходу підігрітого палива, в яких відбувається самозаймання палива з утворенням полум'я, що поширюється навколо та вздовж ендотермічних трубок, у яких проходить ендотермічна реакції При цьому ВІДХІДНІ газоподібні продукти горіння екзотермічної реакції підігрівають ендотермічні реагенти, що надходять у реактор Вищеописані схеми не забезпечують ані необхідний рівномірний підігрів екзотермічних реагентів, ані необхідний рівномірний розподіл температур у повітрі, що надходить у реакційну камеру Даний винахід відноситься до пристрою і способів одержання більш рівномірного підігріву і/або 61929 проходить в осьовому та у поперечному напрямках між першими і другими трубками у другому ряду бар'єрів та щонайменше через один перфорований бар'єр у другому ряду 38 Спосіб за п 37, в якому щонайменше частину першого потоку пропускають в осьовому та у поперечному напрямках між першими і другими трубками у третьому ряду бар'єрів та щонайменше через один перфорований бар'єр у третьому ряду 39 Спосіб за будь-яким з пп 34-38, в якому використовують пристрій для теплообміну за будьяким з пп 15-25 рівномірного розподілу температур У даному винаході пропонується теплообмінник, який містить безліч перших теплообмінних трубок, що проходять через нього і через безліч теплообмінних камер, розташованих поперечно трубкам, при цьому кожна камера має щонайменше один вхід з першої камери і щонайменше один вихід у другу суміжну по осі камеру, і кожна камера складається з безлічі взаємозалежних у поперечному напрямку зон, кожна з яких утворена щонайменше двома зазначеними трубками, причому щонайменше одна перша зона має вхід у першу камеру, а щонайменше одна друга, відмінна від першої зона має вихід у другу камеру У даному винаході пропонується теплообмінник, який містить безліч перших теплообмінних трубок, що проходять через теплообмінник і через безліч розташованих у поперечному напрямку теплообмінних камер, що складаються з першої, другої і третьої суміжних СПІВВІСНИХ камер, розташованих з кожного боку трубки, при цьому кожна камера відділена від сусідньої камери перегородкою, у якій є безліч окремих отворів, і кожна камера має безліч взаємозалежних у поперечному напрямку зон, кожна з яких утворена щонайменше трьома трубками, першою перегородкою і другою перегородкою, розташованою проти першої перегородки, причому зазначені отвори розташовані в різних зонах, а прохід через зони здійснюється між щонайменше одним першим отвором у першій перегородці і щонайменше одним другим отвором у цій самій перегородці і щонайменше третім та четвертим отворами у другій перегородці У даному винаході також пропонується спосіб ефективного теплообміну між першим плинним середовищем, що проходить через апарат, і другим плинним середовищем, що протікає безліччю перших трубок, які проходять через цей апарат і через безліч поперечних теплообмінних камер, кожна з яких містить безліч взаємосполучених у поперечному напрямку зон, причому цей спосіб полягає у подачі щонайменше одного потоку першого плинного середовища у першу камеру, контактуванні цього плинного середовища більше ніж з однією із зазначених трубок і подальшому проходженні потоку цього плинного середовища з першої камери у другу камеру, розташовану співвісно та поряд із першою камерою, при цьому плинне середовище, що проходить через ці камери, рухається в осьовому і поперечному напрямку 61929 8 ташовані за трикутником або за прямокутником, наприклад, за квадратом, при цьому ряди з прямокутним розташуванням трубок можуть бути паралельні або розташовані під кутом 30-60°, зокрема 45°, до стінок уявної або фактичної оболонки, яка оточує найзовнішні з усіх розташованих в апараті трубок Перші трубки можуть проходити через реактор по його довжині, зокрема у напрямку, паралельному поздовжній осі реактора, що особливо характерне для циліндричних реакторів У прямокутних реакторах вісь трубки звичайно проходить паралельно поздовжньому краю реактора Доцільно, щоб трубки проходили через протилежні торці реактора, зокрема через його верхню та нижню стінки Трубки, проте, можуть бути нахилені під будь-яким кутом до однієї з цих стінок і проходити через бічну стінку реактора Трубка може бути вигнутою і мати форму кривої, що перебуває в одній площині, наприклад, форму дуги постійного або перемінного радіуса, форму синусоїдального змійовика чи форму кривої, яка перебуває у кількох Теплообмінник являє собою порожнистий апаплощинах, наприклад, форму правильної або нерат з безліччю камер і безліччю теплообмінних правильної спіралі трубок Цей апарат може мати закруглений, наУ даному винаході пропонується також спосіб ефективного теплообміну в апараті між першим плинним середовищем, що проходить через безліч наявних в апараті поперечних теплообмінних камер, розташованих СПІВВІСНО одна щодо одної, і другим плинним середовищем, що рухається через безліч перших трубок, які проходять через цей апарат і через його камери, кожна з яких складається з безлічі взаємосполучених у поперечному напрямку зон, причому цей спосіб полягає у подачі не менше двох потоків першого плинного середовища у різні зони у першій камері, контактуванні кожного із зазначених перших потоків більше ніж з однією із зазначених трубок з одержанням другого і третього потоків, змішуванні другого і третього потоку в ІНШІЙ зоні з утворенням змішаного потоку і пропусканні цього змішаного потоку з цієї іншої зони у другу камеру, співвіснута сусідню з першою камерою, причому плинне середовище, що проходить через камери, рухається в осьовому і поперечному напрямку приклад, круглий, еліптичний або прямолінійний, наприклад, квадратний чи прямокутний, поперечний перетин, а його поздовжня вісь може, як у циліндрі, проходити практично перпендикулярно його радіальній осі Більш прийнятне відношення висоти апарата до його ширини складає від 10 1 до 2 1 Апарат може бути виготовлений з металу, наприклад, із сталі, або з ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу, наприклад, з цегли чи каменю, при цьому апарат з металевими стінками може мати ЗОВНІШНІЙ шар теплоізоляції Перші теплообмінні трубки повинні бути виготовлені з теплопровідного матеріалу, наприклад, з композита, армованого вуглецевим волокном, або кераміки, але переважно з металу, зокрема з теплотривкої сталі Трубки можуть бути розташовані в апараті довільно або у певному порядку, зокрема щонайменше у два або 2-6 рядів, при цьому трубки в сусідніх рядах можуть бути розташовані на одній лінії або зміщені одна щодо одної Трубки можуть бути паралельні в одному або двох напрямках з кожною трубкою, що відноситься до двом рядів, при цьому вісь одного ряду може бути перпендикулярною осі наступного ряду або може бути розташована до неї під кутом 45°, а осі трубок одного ряду можуть бути розташовані також перпендикулярно осям трубок ряду, що йде за сусіднім рядом Таким чином, трубки можуть бути розташовані у вигляді прямолінійних рядів, при цьому кожна трубка буде знаходитися на однаковій відстані від кожної з 4-х найближчих до неї сусідніх трубок або на одній відстані від 4-х з 8-ми сусідніх трубок і на більшій відстані від 4-х інших трубок Трубки можуть також бути розташовані непрямолінійними рядами В апараті може бути не менше 2 або не менше 10 перших теплообмінних трубок, наприклад, від 2 до 5000, переважно від 10 до 576 перших трубок Трубки можуть бути розподілені в апараті за квадратною чи прямокутною схемою, переважно за квадратною схемою, з однаковою або такою, що відрізняється на одиницю, КІЛЬКІСНО трубок у кожному ряду Трубки можуть бути роз Теплообмінник звичайно має теплоізоляцію, розташовану навколо зовнішньої стінки апарата і/або всередині неї Апарат по осі розділений на безліч камер, що проходять у поперечному напрямку, кожна з яких звичайно проходить по усій внутрішній ширині апарата В апараті може бути не менше 2-х або не менше 5-ти таких камер, зокрема від 2 до 200 або від 10 до 60 камер Перші трубки проходять через декілька камер, зокрема через кожну камеру Більш прийнятно, щоб камери були розташовані перпендикулярно поздовжній осі щонайменше однієї трубки, яка проходить через камеру, зокрема перпендикулярно осям усіх трубок, і/або щоб вони були розташовані перпендикулярно поздовжній осі апарата, причому найбільш прийнятним є варіант, коли камери розташовані перпендикулярно як трубкам, так і поздовжній осі апарата Відношення висоти (осьової довжини) камери до ширини зон у цій камері, тобто до зазору між зазначеними першими трубками, звичайно не перевищує 10 1 і складає від 0,1 1 до 101 або до 5,0 1, зокрема (0,2-3,0) 1, (0,2-0,8) 1 чи (1-2) 1 Доцільно, щоб окремі камери були по суті паралельні одна одній, при цьому перша і друга перегородки, які утворюють нижні і верхні стінки кожної камери, більш прийнятно розташовувати по суті паралельно одна одній Кожна камера розділена на ряд поперечних зон (наприклад, не менше ніж на 10 або на 101000 зон), взаємне розташування яких та їх розташування відносно інших камер розглянуте докладно нижче стосовно першої камери і розташованих по обидва боки від неї та примикаючих до неї другої і третьої камер У першій камері є не менше 2-х, переважно не менше 6 або 6-50 вхідних зон, кожна з яких має отвір для входу з другої камери, і не менше 2-х, переважно не менше 6 або 6-50 вихідних зон, у кожній з яких є отвір для виходу в третю камеру Відношення між КІЛЬКІСТЮ зон і КІЛЬКІСТЮ трубок може досягати 2 1 або (0,5-2,2)1, а відношення 61929 МІЖ КІЛЬКІСТЮ ВХІДНИХ ЗОН І КІЛЬКІСТЮ ВИХІДНИХ ЗОН у будь-якій камері звичайно складає (0,5-2) 1 або (0,1-1,2)1, переважно 1 1 Зони звичайно проходять через камеру в обох поперечних напрямках, і по суті уся камера розділена на зони Звичайно зони в камері взаємосполучені одна з одною, і більшість, а практично усі зони, як описано нижче, сполучені із зонами в сусідніх камерах За винятком простору між ЗОВНІШНІМИ трубками і стінками апарата, кожна зона обмежена стінками щонайменше 3 або 4 трубок, що проходять через камеру За трикутної схеми розташування трубок зона обмежена не менше ніж 3 трубками, а за квадратної чи прямокутної схеми - не менше ніж 4 трубками При несиметричних схемах розташування трубок для утворення зони можуть бути потрібними не менше 3-6 трубок У кожній зоні є не менше 1, а звичайно 2 трубки, СПІЛЬНІ ДЛЯ ДВОХ сусідніх зон Перша зона має вхід з наступної (тобто другої) камери, а друга зона має вихід в іншу суміжну (тобто третю) камеру Жодна із зон не має водночас такого входу і такого виходу, і тому перша і друга зони відрізняються одна від одної Щонайменше одна перша вхідна зона може бути суміжною щонайменше з однією другою вихідною зоною або може бути відділена від другої зони щонайменше 1 або 1-4, переважно 1, третьою зоною, у якої немає ані такого входу, ані такого виходу Доцільно, щоб вхідна зона була відділена третьою зоною від вихідної зони, яка сама повинна бути відділена іншою третьою зоною від наступної вхідної зони, при цьому 6 таких зон більш прийнятно розташовувати на прямій лінії по ширині камери В іншому варіанті вхідна зона може бути розташована поряд із вихідною зоною, яка сама розташована поряд з іншою вхідною зоною, при цьому усі зони в камері виявляються розташованими на прямій лінії Більш прийнятно, щоб вхідна і вихідна зони в кожній другій, першій і третій зонах перебували в одній площині, через яку проходить перше плинне середовище Коли вихідна зона в одній, наприклад, у першій камері, оточена 2 або більше вхідними зонами, окремі частини першого плинного середовища, що надходять у першу камеру через ВХІДНІ зони, змішуються в ній і виходять у наступну, тобто третю камеру, після чого одна частина плинного середовища проходить в одну вихідну зону у цій камері, а інша частина проходить в іншу вихідну зону у цій камері Таким чином, плинне середовище спочатку розділяється, а потім змішується і повторно розділяється і змішується з тими ж або з іншими потоками плинного середовища, постійно перебуваючи у кожній зоні в контакті з 2 або більше трубками При цьому температура плинного середовища в кожній камері у міру його плину знизу угору через апарат з камери у камеру поступово стає все більш і більш рівномірною У кожній камері між кожною вхідною і вихідною зонами звичайно є не менше 4 зон, розташованих у ЛІНІЮ, зокрема 0-3 зони або 0-1 така зона При цьому щонайменше одна вхідна зона відділена від стінки апарата щонайменше однією або 1-3 першими трубками, переважно щонайменше однією або 1-3 першими зонами, при цьому більш прийнятно також, щоб найближча до цієї вхідної зони вихідна зона була відділена від стінки апарата 10 щонайменше однією або 1-3 першою трубкою чи щонайменше однією або 1-3 першими зонами Більш прийнятно також, щоб у кожній камері було щонайменше 2 рознесених вхідних зони і щонайменше 2 рознесених вихідних зони, при цьому усі вони повинні бути розташовані на одній прямій лінії поперек камери з 0-1 зоною між кожною вхідною І ВИХІДНОЮ З Н Ю ОО Через камери можуть проходити тільки перші теплообмінні трубки, однак більш прийнятно, щоб через камери проходила і щонайменше одна друга теплообмінна трубка Діаметр, форма і площа поперечного перетину у першої і другої (і ВСІХ наступних трубок) можуть бути однаковими або різними, проте перші трубки більш прийнятно виконувати більш крупними і використовувати їх у протитечії для передачі тепла першому плинному середовищу, що проходить через апарат, а другі трубки виконувати більш дрібними і використовувати у прямотечм для передачі тепла від першого плинного середовища або у протитечії для передачі тепла випромінюванням від перших трубок Друга і наступні трубки можуть бути розташовані симетрично по відношенню до першої трубки, наприклад, на однакових відстанях від двох або більшої КІЛЬКОСТІ перших трубок Друга і наступні трубки можуть бути розташовані у певному порядку, як описано вище, стосовно перших трубок, зокрема перші і другі трубки можуть бути розташовані рядами, паралельними один одному у двох напрямках Таким чином, у теплообміннику більш прийнятно передбачити перший ряд певним чином розташованих перших теплообмінних трубок і другий ряд певним чином розташованих других теплообмінних трубок, що проходять через теплообмінник в осьовому напрямку і мають переважно різні діаметри відносно перших теплообмінних трубок Більш прийнятно, щоб другі трубки розташовувалися рядами, що чергуються з рядами перших трубок, на одній лінії з ними або переважно зі зміщенням, тобто щоб кожна трубка одного виду була розташована у центрі квадрата (вигляд зверху) поряд з 4 найближчими трубками іншого виду, розташованими у кутах квадрата Другі трубки можуть чергуватися з першими трубками у двох напрямках, перпендикулярних один одному, або лише в одному з таких напрямків Відстань між центрами перших трубок у будь-якому напрямку може бути такою ж, як і відстань між центрами других трубок у цьому ж напрямку, або відрізнятися від неї, при цьому відстань між першою і другою трубками може бути такою ж або відрізнятися від зазначених вище відстаней Більш прийнятно, щоб усі відстані між центрами трубок були практично однаковими Відношення КІЛЬКОСТІ перших і других трубок може складати від 1 3 до 3 1 чи від 10-14 до 14-10 або по суті 1 1 Перші трубки можуть бути розташовані за трикутником, при цьому другі трубки розміщаються або у кожному наступному трикутнику, або за прямокутником, зокрема за квадратом Наявність перших і других теплообмінних трубок, що проходять через теплообмінні камери, є важливою ВІДМІТНОЮ ознакою винаходу і насамперед ВІДМІТНОЮ ознакою запропонованого у винаході способу, коли перше плинне середовище про 12 11 61929 ходить через камери, друге плинне середовище трубки менше за діаметр першої трубки) Звичайчерез перші трубки, а трете - через другі трубки, но друге плинне середовище являє собою продукт при цьому потік другого плинного середовища руендотермічної реакції, наприклад, продукт рефорхається у протитечії до потоку третього плинного мінгу газоподібного вуглеводню, наприклад, з 1-4 середовища та до потоку першого плинного сереатомами вуглецю, такого, як метан, або продукт довища, що рухається в осьовому напрямку неповного окислення такого вуглеводню, перше плинне середовище являє собою газ, що містить Щонайменше одна перша або друга теплообмолекулярний кисень, зокрема повітря, а третє мінні трубки, переважно перші трубки, а при необплинне середовище являє собою пальну речовихідності і ті, і ІНШІ, обладнані пристроями, признану, наприклад, водень чи газоподібний вуглевоченими для збільшення ефективної площі день з 1-5 атомами вуглецю, наприклад, метан, зовнішньої поверхні трубки Ці пристрої можуть етан, пропан або бутан, чи монооксид вуглецю бути виконані за одне ціле з трубкою або окремо Доцільно, щоб тепло передавалося від другого від неї, але в тепловому контакті з трубкою, при плинного середовища до першого через перші необхідності можуть застосовуватися обидва види трубки, а далі від першого плинного середовища таких пристроїв Такий пристрій звичайно являє до третього плинного середовища (через другі собою одну або декілька розташованих на трубці трубки), така схема використовується, зокрема, радіаторних пластин чи ребер, які проходять на для підігріву повітря і палива перед попаданням у розташованій в камері ДІЛЯНЦІ трубки безперервно зону горіння, у якій теплота згорання ІНІЦІЮЄ ендоабо переривчасто Пластини або ребра можна термічну реакцію При необхідності перші трубки виконати прямолінійними або криволінійними, наможна заповнити твердими матеріалами, що проприклад, у вигляді спіралі чи гвинта, що проходить водять тепло, такими, як інертні тверді матеріали, по усій довжині розташованої в камері ділянки наприклад, керамічним матеріалом і/або твердим трубки Пристрої, виконані окремо від трубки, мокаталізатором ендотермічної реакції Щонайменше жуть являти собою елемент, що проводить тепло, деяка частина тепла в камерах звичайно передаз одною або кількома радіаторними пластинами чи ється від першої трубки до другої за рахунок виребрами, який розташований навколо трубки, що промінювання, а частка такої теплопередачі може знаходиться в камері, і закріплений або не закріпскладати щонайменше 5 або 20%, наприклад, 5лений на трубці На такому окремому пристрої 10%, 10-50% або 20-40%, зокрема біля 30%, при більш прийнятно передбачити виступаючу радіацьому решта тепла передається головним чином торну пластину чи ребро, наприклад, перпендикуза рахунок конвекції лярне прилягаючій до трубки основі з плоскою поверхнею, причому в цьому випадку такий приУ більш прийнятному варіанті запропонованострій доцільно виконати у вигляді гнучкого довгого го способу перше плинне середовище проходить елемента з Т-подібним поперечним перетином, щонайменше через 1, переважно щонайменше щільно намотаного на трубку з добрим тепловим через 2 ПОСЛІДОВНІ камери, зокрема через 5-30 контактом між трубкою і його основою і, отже, добкамер, що перебувають в одній площині, а потім рим теплообміном між трубкою і пластиною чи щонайменше через 1, переважно щонайменше ребром через 2 ПОСЛІДОВНІ камери, зокрема через 1-30 камер, що перебувають в ІНШІЙ ПЛОЩИНІ, розташоУ запропонованому у винаході способі друге ваній під кутом 45-135° до першої площини або по плинне середовище, наприклад, газ чи рідина або суті перпендикулярній до неї, причому після цього їхня суміш, рухається у перших трубках, а тепло площина плину середовища може змінюватися передається від стінок трубки першому плинному спочатку щонайменше один раз, а далі звичайно середовищу (тобто газу чи рідині або їхній суміші), 1-5 разів При необхідності площини руху плинного що проходить через зони у кожній камері Перший середовища можна змінювати частіше зі збільпотік першого плинного середовища може входити шенням відстані від місця входу першого плинного у першу камеру і, обтікаючи не менше двох трубок середовища у зонах цієї камери, виходити у другу камеру В альтернативі або на додаток до цього перший і Процентне співвідношення КІЛЬКОСТІ вхідних і другий потоки першого плинного середовища мовихідних отворів у будь-якій камері до загальної жуть потрапляти у першу камеру кожен окремо, площі цієї камери, включаючи трубки, звичайно обтікаючи щонайменше одну трубку, і після змішускладає 5-25% або 10-20%, у той час як відношенвання виходити у другу камеру Більш прийнятно, ня вхідних і вихідних отворів у будь-якій камері до щоб кожний потік, що потрапляє у вхідну зону в загальної площі цієї камери за винятком трубок одній камері до того, як він вийде з цієї камери, (тобто загальної площі зон) звичайно складає 25обтікав щонайменше 4 або щонайменше 8 тепло50% обмінних трубок Більш прийнятно, щоб перше Запропонований у винаході апарат, крім виплинне середовище проходило через послідовно щезгаданих вхідних і вихідних отворів, може мати розташовані камери у протитечії стосовно другого розташовані між камерами повні перегородки, що плинного середовища, що проходить через перші називаються також бар'єрами, які по суті утворютрубки, і щоб третє плинне середовище проходило ють нижні і верхні стінки камер Ці бар'єри можуть через другі трубки у прямотечм стосовно першого бути непроникними для першого плинного середоплинного середовища та в протитечії стосовно вища і спрямовувати усе це плинне середовище другого плинного середовища Як перше і друге від вхідних зон у ВИХІДНІ зони до його попадання в плинні середовища доцільно використовувати ганаступну камеру Однак при необхідності щонайзи, а як третє плинне середовище - газ чи рідину менше частина щонайменше одного бар'єра між (насамперед у тих випадках, коли діаметр другої послідовними камерами, а більш прийнятно увесь 14 13 61929 бар'єр або переважно усі такі бар'єри можна викоПри наявності в теплообміннику перших і других нати перфорованими таким чином, щоб відсоток трубок у першій камері перегородки, через які проплощі отворів стосовно загальної площі бар'єра ходять другі трубки, розташовані між рядами перскладав 10-70% або 30-60% Такі перфоровані ших трубок, що чергуються, а в другій камері - між бар'єри допускають проходження деякої КІЛЬКОСТІ їхніми іншими рядами, що чергуються першого плинного середовища з кожної камери в Перша камера може мати першу перегородку, наступну, минаючи ВХІДНІ І ВИХІДНІ ЗОНИ, ЩО В поріяка утворює її нижню стінку (або верхню стінку внянні із суцільними бар'єрами зменшує протитиск другої камери) з 2 поперечними та паралельними і сприяє більш рівномірному розподілу потоку між собою бічними щілинами, і другу перегородку, Більш прийнятно, проте, щоб бар'єри лише частщо утворює и верхню стінку (або нижню стінку треково перекривали камери і були виконані непертьої камери) з 3 поперечними та паралельними форованими між собою бічними щілинами, з перебуваючими в одній площині в осьовому напрямку бічними краяВХІДНІ І ВИХІДНІ отвори можуть бути виконані у ми, при цьому нижня стінка другої камери має З вигляді щілин у листах чи пластинах або у вигляді таких щілини і т д , потім у різних за висотою теппроміжків між окремими перегородками Бар'єри лообмінника групах камер розташування бічних можуть бути правильної або неправильної форми сторін змінюється на протилежне, а КІЛЬКІСТЬ ЩІЛИН з прямими чи криволінійними бічними стінками, у перегородках чергується як 2-3-2-3 В принципі при цьому в перетині ВХІДНІ і ВИХІДНІ отвори можуть КІЛЬКІСТЬ щілин у кожних сусідніх камерах змінюбути круглими, еліпсними, прямокутними, квадратється на одиницю Таким чином, щілини в об'єднаними або іншими за формою Один бар'єр може них у групи камерах розташовані за схемою "півцілком перекривати верхню частину однієї або ніч/південь", потім "схід/захід", а далі знов кількох зон, а по ширині апарата можна розташу"північ/південь" Таке розташування щілин є більш вати один або декілька бар'єрів При цьому апарат прийнятним, оскільки в цьому випадку теплообможе мати декілька рядів бар'єрів однакової формінник, якщо дивитися на нього зверху, буде мати ми, наприклад, з паралельними поздовжніми чи регулярну схему розташування трубок і перегоропоперечними сторонами, які можуть служити згадок, через які проходять перші трубки, і регулярну даними вище перегородками Другі трубки можуть схему розташування других трубок, щілин і перепроходити щонайменше через 2, переважно через городок, через які проходять або з якими стикаусі бар'єри, що мають паралельні бічні краї, однак ються другі трубки, при цьому в осьовому напрямбільш прийнятно, щоб вони проходили тільки чеку теплообмінник не буде мати жодного отвору, і рез частину цих бар'єрів з регулярними інтерватому перше плинне середовище буде проходити лами між бар'єрами, що чергуються Коли ряди через нього не тільки в осьовому напрямку, але й послідовних камер мають перегородки з паралев осьовому та у поперечному напрямках льними бічними краями, бічні стінки перегородок можуть перебувати в одній площині через щонайТеплообмінні трубки більш прийнятно розтаменше 2 ПОСЛІДОВНІ камери, більш прийнятно чешувати усередині реактора з двома переважно рез усі камери, або ж бічні краї перегородок однієї концентричними стінками Хоча в такому реакторі камери можуть бути розташовані паралельно бічобидві стінки можна виконати несучими, більш ним краям перегородок наступної камери з деяким прийнятно, проте, щоб зовнішня стінка була навазміщенням (якщо дивитися зверху) При цьому нтажена більше внутрішньої Внутрішню стінку краї перегородок сусідніх камер не будуть перебудоцільно використовувати як екран, або оболонку, вати в осьовому напрямку на одній лінії, і тому що оточує усі трубки та утворює у теплообміннику перше плинне середовище буде рухатися як у кільцевий канал між двома стінками, наприклад, поперечному, так і в осьовому напрямках між позовнішньою стінкою і екраном Внутрішня стінка, слідовними камерами за траєкторією, що нагадує або екран, звичайно виготовляється з теплопровізмійовик Хоча бічні краї перегородок у сусідніх, дного матеріалу, наприклад, металу або пластику, наприклад, у 5-30, камерах можуть бути розташоармованого вуглецевим волокном, і стикається з вані паралельно один одному і/або в осьовому однією або кількома теплообмінними трубками, напрямку на одній лінії, більш прийнятно усі камехоча більш прийнятно, щоб вона знаходилася на ри розбити на дві групи із взаємно паралельними деякій відстані від кожної трубки Поперечний пебічними краями перегородок та з кутом між краями ретин внутрішньої стінки реактора, що має форму перегородок у цих двох групах, дорівнюючим 45окружності, може бути таким же, як і зовнішньої 135°, по суті перпендикулярно бічним краям перестінки, однак більш прийнятно, якщо вони будуть городок першого ряду Така зміна у розташуванні мати різний поперечний перетин, наприклад, кругперегородок для кожного наступного ряду камер лий у зовнішньої стінки і еліпсний або прямокутможе повторюватися один або декілька разів для ний, зокрема квадратний - у внутрішньої стінки кожної групи камер, що складається з 1-50 або 5Екран можна також використовувати для кріплен30 камер При цьому частина першого плинного ня розташованих між камерами бар'єрів або пересередовища спочатку рухається через апарат в городок, а також для розміщення в ньому трубок одній площині, а потім - в ІНШІЙ ПЛОЩИНІ, звичайно перпендикулярній до першої Теплообмінник, що Кільцевий канал у реакторі, розташований між має таку конструкцію, містить ряд камер з першиекраном і зовнішньою стінкою реактора, можна ми групами бар'єрів із бічними краями, паралельзаповнити теплоізоляцією, наприклад, керамічним ними один одному в одному напрямку, і другими матеріалом, однак більш прийнятно використовугрупами бар'єрів, що чергуються з ними, бічні краї вати його як зону підігріву першого плинного сереяких паралельні один одному в іншому напрямку довища перед його попаданням у теплообмінні камери, наявність такої зони дозволяє зменшити 15 61929 16 втрати тепла реактором за рахунок вторинного для змішування щонайменше двох різних за склавикористання тепла, що випромінюється екраном дом плинних середовищ або одного і того ж плинСтінка реактора може мати в одному або декількох ного середовища щонайменше у 2 потоках з різмісцях, щонайменше одне з яких розташоване на ною температурою Більш прийнятно перегородки відстані від входу у теплообмінні камери поряд із використовувати для змішування плинних середовиходом з них, щонайменше один виконаний у вищ з різною температурою, наприклад, для зміСТІНЦІ кільцевого каналу отвір для входу в реактор шування одного або кількох плинних середовищ, першого плинного середовища під тиском, зокрещо обтікають різні поверхні теплообміну, зокрема ма повітря Такі отвори в КІЛЬКОСТІ ВІД 2 до 6 симеплинних середовищ, що проходять через перші трично розташовані навколо поздовжньої осі реактрубки в описаних вище апаратах Якщо температора звичайно в площині, перпендикулярній цій тура однієї з трубок відрізняється від температури осі Екран, або оболонка, по краю, розташованому інших трубок, то перше плинне середовище, що поряд із вхідними камерами теплообмінника, може проходить через неї, буде мати температуру, яка мати щонайменше один або 1-3 вхідних отвори, відрізняється від температури того ж плинного один з яких веде в одну або декілька з трьох розсередовища, що проходить через ІНШІ трубки, внаташованих на вході в теплообмінник камер, наприслідок чого у верхній частині теплообмінника ствоклад, у найпершу з цих камер У такому теплообрюються нерівномірне температурне поле, ця міннику повітря, зокрема стиснене повітря, проблема вирішується ВІДПОВІДНО ДО винаходу за потрапляє в реактор крізь отвір (отвори) у кільцерахунок спеціального розташування перегородок, вому каналі, проходить через цей канал, прохояке дозволяє одержати по суті рівномірний розподить через екран прямотечією (з точки зору теплоділ температури і складу плинного середовища по обміну) з першими трубками і/або у протитечії з всій ширині апарата першим плинним середовищем, що протікає через Перегородки можна використовувати як притеплообмінні камери, така схема дозволяє підігрістрої для розподілу плинних середовищ, що мавати перше плинне середовище перед його попають, наприклад, різні осьові швидкості, та для фоданням з кільцевого каналу у теплообмінну камеру рмування потоку плинного середовища по суті з щонайменше до 100°С постійною по ширині, зокрема по ширині апарата, швидкістю В описаному вище апараті такі перегоВ одному з варіантів запропонований у винародки можна використовувати для вирівнювання ході спосіб також включає підігрів першого плинношвидкостей потоків першого плинного середовиго середовища поза теплообмінною камерою за ща, тобто плинного середовища, нагрітого поверрахунок теплообміну з першим плинним середохнями теплообміну, або плинного середовища, що вищем, що знаходиться всередині зазначених капротікає через перші трубки У запропонованому у мер, причому підігрів першого плинного середовинаході варіанті виконання апарата таким плинвища до його входу в теплообмінні камери при ним середовищем є повітря, а перегородки ствоцьому відбувається при його русі у напрямку, прорюють потік повітря практично з постійною по шитилежному його руху в камерах При цьому, зокрині швидкістю, формуючи повітряну завісу при рема, перше плинне середовище проходить через ПІДХОДІ потоку повітря до паливних пальників кільцевий канал між стінкою реактора і екраном, або оболонкою, що оточує теплообмінні трубки Запропонований у винаході апарат з перегоПеревага запропонованого у винаході теплородками може мати таку ж форму і конструкцію, як обмінника і способу його використання полягає у і описаний вище теплообмінник, хоча в ньому мокращому розподілі тепла, що передається першожуть бути відсутніми перші (й ІНШІ) трубки На вхід му плинному середовищу по ширині реактора при в апарат можна подавати або 2 потоки плинного його виході з теплообмінника, зокрема у його версередовища, що проходить через нього, або один хній частині, і/або тепла, що передається другому потік, поділений на два у верхній частині маючого плинному середовищу при його виході з теплообтеплообмінні поверхні теплообмінника, який можмінника, зокрема в його нижній частині, через пена розмістити усередині апарата чи зовні, але в рші трубки У даному винаході пропонується також будь-якому випадку таким чином, щоб плинне сеапарат для змішування або розподілу потоків редовище з теплообмінника могло вільно прохопершого плинного середовища, що проходить чедити в апарат У першому випадку, коли перегорорез нього в осьовому напрямку зверху униз, який дки і теплообмінник знаходяться у тому ж самому містить утворюючі відкриті поперечні камери попеапараті, поверхні теплообміну можуть бути розтаречні перегородки, розташовані не менше ніж у шовані там же, де й поперечні перегородки, або двох послідовних рядах з різним розташуванням там, де їх немає, тобто у тій частині апарата, яка перегородок у сусідніх рядах Такі перегородки розташована нижче перегородок більш прийнятно розміщати у запропонованому Перегородки можна виконати непроникними теплообміннику на виході з нього першого плиннодля плинних середовищ, однак більш прийнятно го середовища В альтернативі такі перегородки виконувати їх перфорованими, при цьому загальна можна використовувати у поєднанні з іншими тепплоща отворів у перегородках повинна складати лообмінними пристроями Перегородки можна від 10 до 60% або 30-50% від загальної площі певикористовувати як спойлери, що розбивають порегородок, а розмір окремих отворів повинен петік першого плинного середовища і розподіляють реважно складати у середньому менше 1/5 або від або змішують його 1/20 до 1/5 розміру будь-якої теплообмінної трубПерегородки можна використовувати як пристрої для змішування плинних середовищ, що мають різну температуру і/або різний склад, зокрема ки, що проходить через перегородку Доцільно, щоб усі отвори мали практично однакові розміри, насамперед у будь-якому окремому ряді, при цьо 18 17 61929 му отвори у різних рядах можуть мати як однакорозташовані відносно трубок і стінок корпуса апавий розмір, так і розмір, що поступово збільшуєтьрата таким чином, що, якщо дивитися уздовж осі ся або поступово зменшується від ряду до ряду апарата, усі три ряди перегородок займають, не рахуючи трубок, не менше 80% від усієї площі поЗа формою окремі перегородки можна виконаперечного перетину апарата ти такими ж, як і описані вище бар'єри теплообмінника Запропонований у винаході спосіб розподілу потоку плинного середовища полягає у пропусканБільш прийнятно, щоб у запропонованому ні через апарат зверху униз в осьовому напрямку апараті через перегородки проходило щонайменпершого плинного середовища, яке при цьому ше декілька трубок, при цьому взаємне просторопроходить в осьовому напрямку навколо послідовве розташування трубок і корпуса апарата повиних рядів перегородок, що перекривають поперенне бути таким же, як і в описаному вище чний перетин апарата і мають різне просторове теплообміннику Зокрема, перші трубки можна положення, при цьому щонайменше частина цього розташовувати в апараті за одною схемою, а другі плинного середовища проходить через апарат як в трубки - за іншою схемою (докладно просторове осьовому, так і в поперечному напрямках Коли розташування в апараті різноманітних рядів тручерез апарат проходить декілька потоків першого бок описано вище) Перші і другі трубки можуть плинного середовища, то кожен із потоків можна розташовуватися рядами паралельно один однорозподіляти окремо запропонованим у винаході му або під кутом 30-60° чи 45° один до одного способом, однак більш прийнятно щонайменше Більш прийнятно, щоб пара рядів перших трубок частково розподілені потоки, тобто потоки, що розділялася рядом других трубок і/або навпаки, пройшли перший ряд перегородок, потім повністю передусім утому випадку, коли перші і другі трубзмішувати один з одним У такому апараті щонайки об'єднані в паралельні ряди, що проходять перменше частина першого потоку плинного середопендикулярно один одному Більш прийнятно, щоб вища проходить в осьовому напрямку між першикожна перша трубка була оточена 4 другими трубми трубками у першому ряді перегородок, далі ками, а кожна друга трубка була оточена 4 перпроходить в осьовому і поперечному напрямках шими трубками (за винятком трубок, розташоваміж першими і другими трубками і необов'язково них поряд із стінкою апарата) У більш щонайменше через одну перфоровану перегородприйнятному варіанті трубки і перегородки повинні ку другого ряду, і щонайменше частина цього бути розташовані наступним чином Другі трубки першого потоку проходить в осьовому і поперечможуть проходити між перегородками, але більш ному напрямках між першими і другими трубками і прийнятно, щоб щонайменше через деякі з перенеобов'язково щонайменше через одну перфорогородок вони проходили наскрізь Перегородки вану перегородку третього ряду можуть мати паралельні бічні краї, що проходять практично по всій внутрішній ширині апарата і розУ більш прийнятних варіантах виконання заташовані щонайменше між кількома, зокрема 2-4, пропонованого у винаході теплообмінника в його першими трубками БІЧНІ краї перегородок першокорпусі є розташований на виході з нього описаний го ряду звичайно розташовані під кутом, зокрема вище розподільний пристрій У корпусі теплообпід кутом 45-135°, або по суті перпендикулярно мінника на розташованому за останньою в напрябічним краям перегородок другого сусіднього ряду мку плину перегородкою КІНЦІ кожної другої трубки Більш прийнятно, щоб КІЛЬКІСТЬ перегородок в одбільш прийнятно закріпити паливний пальник або ному ряді відрізнялась на одиницю від КІЛЬКОСТІ форсунку, при цьому більш прийнятно, щоб ВИХІДНІ перегородок у сусідньому ряді У першому ряді КІНЦІ пальників перебували в поперечній площині, перегородок перші і другі трубки доцільно розтаперпендикулярній поздовжній осі теплообмінника/ шовувати паралельними рядами з проміжком одна змішувача/апарата РОЗПОДІЛЬНІ і/або змішувальні від одної і пропускати через ряди маючих паралеперегородки забезпечують рівномірний розподіл льні краї перегородок ряди других трубок, що чертемператури і швидкості першого плинного серегуються, у другому ряду перегородок, розташовадовища або повітря, що рухається угору до пальному поряд з першим рядом перегородок, через ників, де відбувається згорання повітря і палива ряди маючих паралельні краї перегородок доціль(звичайно самозайманням) з утворенням факелів но пропускати кожен ряд других трубок і кожен ряд полум'я, витягнутих навколо й уздовж перших цілперших трубок, при цьому бічні краї перегородок ком охоплених полум'ям трубок, у яких відбуваєтьдругого ряду повинні бути розташовані по суті песя ендотермічна реакція ВІДХІДНІ газоподібні прорпендикулярно бічним краям перегородок першого дукти горіння виводяться з апарата при ряду, і у третьому ряді перегородок, розташоваприскореному плині через кільцевий конфузорний ному поряд з другим рядом перегородок, через канал, у якому розташовані перші трубки, при ряди маючих паралельні краї перегородок доцільцьому ендотермічні реагенти спочатку попередньо но пропускати і кожен ряд других трубок, і кожен підігріваються, а потім нагріваються остаточно при ряд перших трубок, при цьому краї перегородок згоранні екзотермічних реагентів Комбінований третього ряду повинні бути розташовані по суті апарат, що складається з теплообмінника, змішуперпендикулярно краям перегородок другого ряду вача/розподільника і камери згоряння (включаючи і по суті так само, як і краї перегородок першого пальники), разом із наявними в ньому першими і ряду Запропонований у винаході апарат має воддругими трубками можна використовувати як комночас перший, другий і третій ряди перегородок, пактну піч для реформінгу вуглеводнів в окис вугрозташованих за описаною вище схемою, при лецю і вуглеводень при максимальному викорисцьому усі три послідовних ряди перегородок викотанні внутрішнього тепла та мінімальній нані перфорованими, а перегородки кожного ряду температурі ВІДХІДНИХ продуктів екзотермічної і 20 19 61929 ендотермічної реакції При необхідності теплообпідігрівається і рухається у напрямку 3 до паливмінник, змішувач і трубки можна закріпити у зовніних пальників Процес підігріву повітря докладно у шньому корпусі апарата за допомогою пристроїв, винаході не розглядається, однак деякі пов'язані з що компенсують виникаючі при тепловому розшицим деталі показані на фіг 2 ренні деформації і напруги, зокрема, за допомогою На фіг 2 показано паливні трубки 2 і ендотерсильфонів, через які трубки кріпляться до трубних мічні трубки 12, розташовані у квадратному екрані решіток 14 теплообмінника 21, який розділений на 41 поперечну камеру 22 На фіг 2 показано 5 робочих Нижче винахід пояснюється з посиланням на зон 23-27 теплообмінника, які складаються з 9-8-8креслення, що додаються, на яких показано 8-8 груп перегородок 28, утворюючих камери 22 на фіг 1 - поздовжній розріз запропонованого у Цифри 2 і 3 означають КІЛЬКІСТЬ ЩІЛИН 29 у кожній винаході апарата (теплообмінника) і його попереперегородці 28, при цьому КІЛЬКІСТЬ ЩІЛИН у перечний перетин площиною 1А, городках чергується по довжині теплообмінника на фіг 2 - схема теплообмінника і розподільно21 У перетинах 2А-2Е показано розташування го пристрою та поперечні перетини теплообмінниперших трубок 12 і паливних трубок 2 у різних пека площинами 2А, 2В, 2С, 2D і 2F, регородках з 2 і 3 щілинами У перетині 2А показана фіг 3 - поздовжній розріз розподільного ний квадратний екран 14 з установочним кільцем пристрою і камери згоряння та поперечні перетини 20, у якому розташовані трубки 12 і 2 і перегородзмішувача площинами ЗА, ЗВ, ЗС і 3D і ка 28 з двома відкритими щілинами 29, що прохона фіг 4 - поздовжній розріз апарата із зобрадять між трубками 12, через які проходять паливні женням трубок для ВІДХІДНИХ газоподібних продуктрубки 2 У перетині 2А показані 2 щілини, витягтів згорання нуті у напрямку "північ-південь", а в перетині 2В Показаний на фіг 1 реактор 1 має довгі паливні показані три щілини 29, виконані у перегородці 28 і трубки 2, що проходять через нього в напрямку З також витягнуті у напрямку "північ-південь" Передо розташованих на одному КІНЦІ трубок паливних городки 28, показані в перетинах 2А і 2В, розташопальників, при цьому другі КІНЦІ трубок сполучними вані в зонах 23, 25 і 27 теплообмінника У перетині пристроями 4 з'єднуються з паливним колектором 2С показані 2 виконані в перегородці 28 щілини 29, 5 Колектор 5 проходить через реактор 1 по всій витягнуті у напрямку "схід-захід", а в перетині 2D його ширині і виходить назовні через стінку 6 реакпоказані три такі виконані в перегородці 28 щілини тора 1, де гнучким металевим рукавом 7 з'єдну29, які також витягнуті у напрямку "схід-захід" Пеється з ПІДВІДНИМИ трубками 8, сполученими з регородки 28, показані в перетинах 2С і 2D, розджерелом або джерелами палива ПІДВІДНІ трубки ташовані в зонах 24 і 26 теплообмінника На фіг 2 8 розташовані у патрубках 9, встановлених в схематично показані також розташовані над тепотворах 11 зовнішньої стінки 6 Паливні трубки 2 лообмінником 21 повітряні розподільники ЗО проходять між ендотермічними трубками 12 (див перетин 1А) у порядку, що чергується, при цьому На фіг 3 у перетинах площинами ЗА, ЗВ, ЗС і на кресленні в перетині показані лише ендотермі3D розподільники ЗО повітря показані більш дочні трубки Трубки 2 розташовані всередині квадкладно Як вже було сказано вище, паливні трубки ратного екрана 14, який відділений від стінки реак2 проходять до розташованих у зоні запалювання тора 1 установочними кільцями 20 і утворює пальників Над найверхньою перегородкою 28 з всередині реактора кільцевий канал 13 Установодвома щілинами розташовані в трьох різних плочні кільця 20 кріпляться до розташованих всерещинах три перфоровані пластинчасті спойлери, дині на СТІНЦІ 6 реактора фланців 10 Паливний при цьому перший спойлер 32 (див перетин ЗА), колектор 5 кріпиться до екрана 14 другий спойлер 33 (див перетин ЗВ) і третій спойлер 34 (див перетин ЗС) Для простоти ендотерРеактор 1 має зовнішню опору Під паливним мічні трубки 12 на фіг 3 не показані, а показані колектором 5 розташований установочний флатільки в перетинах 3A-3D У перетині ЗА показаний нець 15, що кріпиться до фланця сферичної кришу вигляді зверху спойлер 32 і паливні трубки 2, що ки 16 Екран 14 має розташований між паливним чергуються з ендотермічними трубками 12 і зміколектором 5 і установочним фланцем 10 бічний щені відносно них Між двома сусідніми рядами отвір 46 для підведення повітря Повітря в цей ендотермічних трубок 12 розташовані дві перфоотвір 46 потрапляє з кільцевого каналу 13 між екровані перегородки 35, через які проходять паливраном 14 і стінкою 6 реактора, у який воно подані трубки 2 Під час роботи реактора підігріте повіється через вхідний патрубок 47, розташований на тря, що виходить із двох щілин найверхньої деякій відстані від кришки 16 Усередині кришки 16 перегородки 28, надходить до спойлера 32, де розташований збірник 17 газоподібного продукту основна маса повітря проходить прямо через ендотермічної реакції, який сполучений із вихідним площину спойлера 32, при цьому частина повітря патрубком 18 сильфоном 19 під перегородками 35 відхиляється убік і рухається Під час роботи реактора паливо, наприклад, в радіальному напрямку "північ-південь", і незначметан або водень, надходить у реактор 1 через на КІЛЬКІСТЬ повітря проходить через перфоруючі металевий рукав 7, паливний колектор 5, паливні отвори перегородок Після ЦЬОГО повітря прохотрубки 2 і потрапляє в реакційну камеру, де воно дить через спойлер 33, показаний у перетині ЗВ у підпалюється звичайно при самозайманні Водновигляді зверху У спойлері 33 є п'ять розташовачас в реактор 1 через патрубок 47 надходить стиних між усіма рядами ендотермічних трубок 12 снене повітря, яке потрапляє в кільцевий канал 13, перфорованих перегородок 36, через які прохоу якому воно до попадання в отвір 46 підігріваєтьдять паливні трубки 2 Ці перегородки витягнуті у ся перебуваючим всередині екрана 14 газом Повінапрямку "північ-південь" ("П-П") Зі спойлера 32 тря, що проходить між трубками 2 і 12, додатково 22 61929 21 реактор повітря повітря потрапляє до спойлера 33, при цьому пеНа фіг 4 показана зона 38 горіння з ендотермірегородки 36 відхиляють потік повітря у радіальчними трубками 12, які проходять у нижню частину ному напрямку "схід-захід" (за винятком тієї частизони горіння і розташовані усередині кільцевих ни повітря, яка проходить через перфоруючі каналів 39 з діаметром, що зменшується угору, і отвори у перегородках) Далі повітря потрапляє до через які із прискоренням проходить газоподібні спойлера 34 (див перетин ЗС), який має п'ять випродукти згорання, що обтікають ендотермічні тягнутих у напрямку "схід-захід" ("С-3") і розташотрубки Верхні КІНЦІ кільцевих каналів 39 розташованих між усіма рядами ендотермічних трубок 12 вані у колекторі 40 для ВІДХІДНИХ газоподібних перфорованих перегородок 37, через які прохопродуктів горіння, який утворений верхнім і нижнім дять паливні трубки 2, при цьому перегородки 37 листами 41 і 42 та бічною стінкою 43 Ендотермічні відхиляють повітря, яке надходить, у радіальному напрямку "П-П" (за винятком тієї частини повітря, трубки 12 герметично проходять через верхній яка проходить через перфоруючі отвори переголист 41 і сполучені з трубками 44, які мають сильродок) У перетині 3D у вигляді зверху одночасно фони 45, компенсуючи теплові деформації ендопоказані усі спойлери 32-34 і їхні перегородки 35термічних трубок 37, через які проходить і/або який відхиляють у У наведеному вище описі докладно розглянунапрямку, що чергується між "П-П"/"С-3"/"П-П" або тий один із можливих варіантів виконання винахо"С-37"П-П7"С-3", значну частину подаваного в ду, який не обмежує його обсяг Фіг, 1 к I , ЕШ І 1 І І І І l i ' j і \ JLLf n i l l l l l l i l i m i l l l l U H . M i Ш 11 І І і 1 1)1,1 „LI., \U | і і і і і U J - U J J І, І Х Т О D 1 1 O i l І П Т і 11 L X L U I < 1 1 1 ( 1 1 ї ї і П і і,ц m i i\ і і і 1 1 1 1 1 и і і и 11 J H ї ї и і 11 і і і і І і і і « i f t j i i і t i * f i i i i t _ u . f j^g..i.,L-i_i.,i.i.j д..і t,,.' *f • ' ' • 11 t ; 1 '-"v - -' - *•' ' ' ' *Г •!• '• •'• * ' \'j _ + ^iiI *• *• * 1 m' - -і - * • ' і' i^ bL\ r>, I\> tv 1 » r-\ *^* Кч r