[发明专利]用于在块壳式换热器中供入两相流时控制液体的流动的引导装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的换热器。

背景技术

这种换热器用于在第一媒介与第二媒介之间进行间接换热并具有壳体，壳体围绕用于接收第一媒介的液相的壳体空间，这种换热器还具有用于在两种媒介之间进行间接换热的至少一个板式换热器，所述至少一个板式换热器布置在壳体空间内以使得板式换热器能够被位于壳体空间中的第一媒介的液相包围，这种换热器还具有分配装置，尤其是分配器通路形式的分配装置，分配装置于板式换热器上方布置在壳体空间内用于将第一媒介的两相流引入壳体空间，分配装置与设置在壳体中的入口流连接，所述入口尤其具有输入喷嘴的形式，分配装置或分配器通路具有至少一个向下指引的输出开口，两相流可以通过输出开口离开分配装置或分配器通路进入壳体空间。空间术语比如“上方”和“下方”在此和下文中涉及按照预期布置的或处于操作中的换热器。

上文所述的这种换热器例如在《钎焊铝薄板换热器制造商协会(ALPEMA)的标准》(“The standards of the brazed aluminium plate-thin heat exchanger manufacturers’association(ALPEMA)”)，第三版，2010，第67页，图9-1示出。通常，壳体被称作“壳体”并且板式换热器被称作块“块”。换热器的这种构造因此被称为“块壳式”(block-in-shell)换热器(也通常被称为“芯壳式”(core-in-shell)或“块罐式”(block-in-kettle)换热器)。

上文描述的这种分配器通路也可以从EP2472211A2知晓。

与向壳体空间开放的第一换热通道一起，板式换热器尤其具有关闭第二换热通道。第二换热通道中的第二媒介没有与壳体空间直接接触。与此不同的是，开放的第一换热通道允许第一媒介穿过而通常在板式换热器的多个侧(例如在板式换热器的下侧和上侧上)上进入壳体空间。板式换热器在这种情况下被第一媒介的液池(bath)包围，所述液池通常作为液相在下侧上进入板式换热器并再次在上侧上作为两相流离开(从输出开口离开)。对此的驱动力是关闭的第二通道中的第二媒介与开放的第一通道中的第一媒介之间的温度差。从关闭的第二通道中的第二媒介向第一通道中的第一媒介所交换的热具有下述效果：开放的第一通道中第一媒介的液相的一部分蒸发。芯壳式换热器中的板式换热器通常操作为热虹吸装置，即以自然循环的方式操作。

第一媒介的两相流向壳体(“壳体”或“罐”)的分离空间的供入通过位于壳体的侧部上的一个或多个输入喷嘴在前进行。在当前情况下，分离空间指的是壳体空间的能够用于将第一媒介的气相与第一媒介的液相分离的部分。壳体空间的填充有第一媒介的液相的部分在此指的是或还称之为收集空间。

设置有输出开口的分配器通路允许进入的两相流沿着壳体轴线分配(水平分配)。预分离(即气相与液相的粗分离)已经在分配器通路中进行。分配器通路的构造基本上旨在用于第一媒介的气相对壳体空间的受控的供应和在壳体空间内的分配。因此，追求的进入分离空间时相对较高的速度。

进入分离空间时的液体流动在速度和方向上的(独立的)控制在此是不可能的，或仅仅是不够好的。在不利的条件下，液体的相对较高的流速可以尤其具有下述效果：液体例如由于分配器通路在的或壳体上的各种偏转而来到壳体空间的不期待的区域中。这种区域例如会是上文所述的板式换热器的上侧。在一些情况下，板式换热器(一个或多个)的操作由此可能受到不利的影响。不利影响的形式例如是由于液体的量的增加所引起的起泡层/溢流高度增加，以使得循环受损，此外，不利影响的形式还例如是循环变慢，这是因为到达顶部的液体具有相反的流动方向所导致。此外，如果向着壳体空间的入流和从板式换热器的出流具有不同的温度的话，会导致出现板式换热器的局部温度波动。此外，撞击的液体的能量可能导致液体在气体输出喷嘴的方向上飞溅并夹带于其中。

发明内容

针对这一技术背景，本发明因此基于的目的是提供本文起始处所提及的那种类型的换热器，通过该换热器，第一媒介的液体流动的控制得到改善。

该目的是通过具有权利要求1的特征的换热器实现的。本发明的有利改进提供在从属权利要求中并在下文中予以说明。