[发明专利]高压绕管式换热器气液相流体均布装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型高压绕管式换热器上使用的壳程流体分配结构，具体涉及一种壳程进料为全液体、气液两相态的流体。

背景技术

在世界能源需求越来越多，天然气净化、液化、烃回收装置需求大量的高压绕管式换热器，现在国内正在就大型天然气（LNG）液化使用的大型绕管式换热器进行设计及制造研发攻关。这些设备单台直径可达7米以上，重约350吨，流体在设备内出现分配不均匀现象，流体在壳程分配不均形成的偏流将使换热器的整台性能大大降低。这也是大型高压绕管式换热器能否满足运行指标的一个设计难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对流体在壳程中分配不均提供的一种结构简单、使用方便、传热高效的绕管式换热器气液两相流的均布装置。

本发明的技术方案是：高压绕管式换热器气液相流体均布装置，包括壳体和中心筒，受液盘焊接在壳体与中心筒间，受液盘上方的壳体外设有接管，壳体与中心筒之间设有环绕的的换热管，受液盘上焊接有通道喷嘴，通道喷嘴设置在换热管之间，通道喷嘴在受液盘上形成挡液堰板。

所述通道喷嘴横截面的形状为矩形、圆形或椭圆形。

所述换热管的环隙宽度为1-6mm。

所述通道喷嘴横截面积是换热管环隙截面积的50%-60%。

本发明的有益效果是：由于液体和气体的密度不同，使得受到重力作用的流体在壳程偏流，影响传热效果。设备在安装时又难保证液体盘绝对的水平，有了挡液堰板，就可以使液体有一水平面，在挡液堰板形成的水平液面被由下向上的气体夹带均匀地进入壳程通道，强化了传热。本发明有效地解决了大型高压绕管式换热器壳程气液相分配不均的问题，使得气液相的流体在壳程均匀分配流动，而使得绕管式换热器传热性能大为提高。

附图说明

图1为本发明剖视视示意图；

图2为本发明俯视示意图。

具体实施方式

实施例1

高压绕管式换热器全液相流体均布装置，包括壳体6和中心筒5，受液盘3焊接在壳体与中心筒间，受液盘上方的壳体外设有接管1，壳体与中心筒之间设有若干环绕的的换热管4，壳体与换热管之间形成壳程，受液盘上焊接有若干通道喷嘴7，通道喷嘴设置在换热管之间，通道喷嘴横截面的形状为矩形，通道喷嘴在受液盘上形成挡液堰板，壳程流体经过气液分离器将流体分为液体、气体后，接管1的A处为液相进料口，通道喷嘴7的底部B处为气相进料口，气体通过通道喷嘴7进入，液相经过接管1的A处进入壳程，一定流速的气相流体从通道喷嘴7的底部B处由下向上高速流动，气相和液相均匀混合后的流体进入壳程。液盘的水平结构将使得液体沿着壳程整个截面均匀分布。向上流动的气体冲破液膜并夹带液体进入壳程的狭窄曲面通道，与管内流体换热。受液盘的工作液面高度与分离器液面的高度相当。两个换热管之间的环隙8宽度为1mm，通道喷嘴横截面积是换热管环隙截面积的50%。

实施例2

高压绕管式换热器全液相流体均布装置，包括壳体6和中心筒5，受液盘3焊接在壳体与中心筒间，受液盘上方的壳体外设有接管1，壳体与中心筒之间设有若干环绕的的换热管4，壳体与换热管之间形成壳程，受液盘上焊接有若干通道喷嘴7，通道喷嘴横截面的形状为椭圆形，通道喷嘴在受液盘上形成挡液堰板，壳程流体经过气液分离器将流体分为液体、气体后，接管1的A处为液相进料口，通道喷嘴7的底部B处为气相进料口，气体通过通道喷嘴7进入，液相经过接管1的A处进入壳程，一定流速的气相流体从通道喷嘴7的底部B处由下向上高速流动，气相和液相均匀混合后的流体进入壳程。液盘的水平结构将使得液体沿着壳程整个截面均匀分布。向上流动的气体冲破液膜并夹带液体进入壳程的狭窄曲面通道，与管内流体换热。受液盘的工作液面高度与分离器液面的高度相当。换热管的环隙8宽度为6mm，通道喷嘴横截面积是换热管环隙截面积的60%。

实施例3

高压绕管式换热器全液相流体均布装置，包括壳体6和中心筒5，受液盘3焊接在壳体与中心筒间，受液盘上方的壳体外设有接管1，壳体与中心筒之间设有若干环绕的的换热管4，壳体与换热管之间形成壳程，受液盘上焊接有若干通道喷嘴7，通道喷嘴横截面的形状为圆形，通道喷嘴在受液盘上形成挡液堰板，壳程流体经过气液分离器将流体分为液体、气体后，接管1的A处为液相进料口，通道喷嘴7的底部B处为气相进料口，气体通过通道喷嘴7进入，液相经过接管1的A处进入壳程，一定流速的气相流体从通道喷嘴7的底部B处由下向上高速流动，气相和液相均匀混合后的流体进入壳程。液盘的水平结构将使得液体沿着壳程整个截面均匀分布。向上流动的气体冲破液膜并夹带液体进入壳程的狭窄曲面通道，与管内流体换热。受液盘的工作液面高度与分离器液面的高度相当。换热管的环隙8宽度为1-6mm，通道喷嘴横截面积是换热管环隙截面积的55%。