[发明专利]一种稳流装置间距变化的不可凝气体管式换热器

说明书

本发明提供了一种管壳式换热器，包括壳体，所述壳体两端分别设置封头，所述封头和壳体的连接位置设置管板，换热管连接两端的管板，气液两相流中的气相是不溶或者难溶性气体，即换热过程中，气体不会溶于液体，其特征在于，所述换热管内设置用于减震降噪的稳流装置，同一根换热管内设置多个稳流装置，沿着换热管内流体的流动方向，相邻的稳流装置的间距先逐渐的增加到某一位置，然后从某一位置开始相邻稳流装置之间的间距又逐渐的减小。本发明提供一种通过稳流装置的间距变化，在管道内存在气液两相流动时，最大程度减弱管道的振动，降低噪声水平，同时降低流动阻力。

技术领域

本发明涉及一种管壳式换热器，尤其是涉及一种含有不凝气体的两相流动换热器。

背景技术

含有不凝气体的两相流换热广泛地存在于换热装置中，例如在换热过程中混入了不凝气体，或者在流体运输过程中因为设备老化产生的不凝气体，还有例如天然气液化(主要成分为沸点-162℃甲烷、沸点-88℃乙烷、沸点-42℃丙烷等)过程中的不同沸点混合介质的冷凝、空气分离、混合冷剂制冷、石油或废塑料裂解、生物质气生产等行业的主要工艺过程。

含有不凝气体的流体在换热过程中因为气相的存在，会导致换热效率低，恶化换热，流体流动过程不稳定，而且会导致撞击现象的发生。当两相工质的汽液相没有均匀混合且不连续流动时，大尺寸的液团会高速地占据气团空间，导致两相流动不稳定，从而剧烈地冲击设备与管道，产生强烈震动和噪声，严重地威胁设备运行安全。

针对气液两相流的换热恶化问题，已经有人提出了新的解决方式来解决上述问题，例如公开号为CN105258535A专利申请，通过设置突刺破坏层流底层，通过“刺”和“孔”可以分别在不同高度上扰动流体，从而进行强化传热。但是上述技术并没有解决气液两相流换热器中的震动和噪音问题，而且上述的解决方式结构复杂，而且因为突刺的尺寸问题，无法保证换热管中部的整个横截面上的扰动，无法实现整体上的气相液相的均匀，噪音和震动问题依然严重。

目前的解决震动和噪音的稳流装置的布置并没有根据减震和降噪的规律进行布置，导致管子内的流动阻力过大，减震降噪效果不好。

针对上述问题，本发明提供了一种新式结构的稳流装置的换热器，从而解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新式结构的稳流装置的换热器，在管道内存在气液两相流动时，减弱气液两相流换热管内的振动，降低噪声水平，同时强化传热。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种气液两相流多管式管壳式换热器，包括壳体，所述壳体两端分别设置封头，所述封头和壳体的连接位置设置管板，换热管连接两端的管板，气液两相流中的气相是不溶或者难溶性气体，即换热过程中，气体不会溶于液体，所述换热管内设置用于减震降噪的稳流装置，同一根换热管内设置多个稳流装置，沿着换热管内流体的流动方向，相邻的稳流装置的间距先逐渐的增加到某一位置，然后从某一位置开始相邻稳流装置之间的间距又逐渐的减小。

作为优选，沿着换热管内流体的流动方向，所述相邻的稳流装置的间距逐渐的减小的幅度越来越大。

作为优选，沿着换热管内流体的流动方向，相邻的稳流装置的间距逐渐的增加的幅度越来越大。

作为优选，换热管的长度为L，所述某一位置为换热管长度L的中间位置。

作为优选，所述稳流装置包括芯体和外壳，所述芯体设置在外壳中，所述外壳与换热管内壁连接固定，所述芯体是由若干数量的管子邻接在一起组合而成。

作为优选，通过在外壳和最外层管子之间的空间内设置嵌入物，使得管子之间紧密连接，同时使得管子固定在外壳中。

作为优选，相邻管子之间设置小孔实现贯通。

作为优选，换热管为多段结构焊接而成，多段结构的连接处设置稳流装置。