[发明专利]用于汽化的第一流体与用于冷却和/或冷凝的第二流体之间的热交换装置以及相关的设备和方法

说明书

用于汽化的第一流体与用于冷却和/或冷凝的第二流体之间的热交换装置以及相关的设备和方法，装置(10)具有：壳体(30)，限定接纳第一流体的内部容积(34)并沿纵向轴线(A‑A’)延伸；管束(32)，布置在壳体(30)内，管束(32)在内部容积(34)中纵向延伸以接纳第二流体；分离部件(44)，能对来自内部容积(34)的曳出流体进行气液分离，分离部件(44)布置在管束(32)的上方。在垂直于纵向轴线(A‑A')的至少一个平面上，分离部件(44)具有至少两个分开的流体通过区域(90，92，94)和至少一个防止流体通过的中间区域(88，89)。

技术领域

本发明涉及用于汽化的第一流体与用于冷却和/或冷凝的第二流体之间热交换用的热交换装置，其具有：

-壳体，其限定接纳第一流体的内部容积，沿纵向轴线延伸；

-管束，其布置在壳体内，该管束在内部容积中纵向延伸以接纳第二流体；

-分离部件，其能对来自内部容积的曳出流体进行气液分离，分离部件布置在管束的上方。

背景技术

热交换装置例如用于布置在液烃生产设备、特别是天然气液化设备的冷却系统中。

天然气液化在烃输送和包装方面具有许多优点。生产的天然气越来越大量地在大容量液化设备中进行液化。

为了预冷却天然气，经常使用上述类型的热交换装置。在这种情况下，第一流体例如是丙烷。丙烷以液态或者二相态输入到壳体的内部容积中，被汽化，同时回收从管束中流通的天然气放出的热量。因此，天然气在通过热交换装置时被预冷却。

可替换地，上述类型的装置用于冷却或者冷凝制冷回路中的制冷剂(而不是天然气)。

对第一流体的加热致使其部分汽化，产生曳出流体，曳出流体在再次液化之前进行再次压缩。

曳出流体一般具有液滴，液滴必须在气态流输入到压缩机中之前与气态流分离。

为此，热交换装置一般配有分离部件，分离部件例如由穿孔格架组成，曳出流体通过格架以除去液滴。

分离部件位于液态丙烷容积的上方，与该容积保持最小距离，以便不浸没在液态丙烷中。此外，围绕管存在的液态丙烷由于其局部汽化而经受相当大的紊流运动，从而增大分离部件与管束之间的最小距离。

鉴于液化所需的冷却能力，热交换装置尺寸较高。由此，在天然气液化设备中，特别是在大容量的天然气液化设备中，液化系统占有相当大的空间。例如，在一些装置中，液化系统的长度可达几十米。当可用占地区较大时，这是可以接受的，但在可用占地区较小的其他情况下，可能产生问题。

发明内容

本发明的一目的是减小冷却和/或液化流体生产设备中的热交换装置的尺寸，而不损害其效率与运行。

为此，本发明涉及一种上述类型的装置，其特征在于，在垂直于所述纵向轴线的至少一个平面上，分离部件具有至少两个分开的流体通过区域和至少一个防止流体通过的中间区域。

根据本发明的一些具体实施例，根据本发明的装置具有可单独考虑或者根据任何可能的技术组合考虑的下列一个或多个特征：

-每个流体通过区域由穿孔隔板形成；

-穿孔隔板由具有格状构造的格架、平行条组件和/或泡沫金属形成；

-流体通过区域限定下游气体回收空间，下游气体回收空间相对于分离部件与内部容积对置；

-所述一个或者每个防止流体通过的中间区域也限定下游气体回收空间，其相对于分离部件与内部容积对置；

-流体通过区域水平间隔开和/或沿竖向间隔开；