[发明专利]竖直热交换器

说明书

本发明涉及一种热交换器(100)，其包括：‑管束(10)，其用于在内部接收第一操作流体，所述管束(10)具有沿着纵向方向(A)，特别是在热交换器(100)的使用中基本上平行于重力方向的方向发展的广泛延伸，‑壳结构(30)，其包括在第一纵向端部(20b)处的入口开口(32)，所述壳结构(30)适于允许第二操作流体在其内部循环，所述壳结构(30)布置成围绕所述管束(10)，其中，壳结构(30)的内部壳体(20)在热交换室(15)内包围所述管束(10)，使得在所述壳体(20)和所述壳结构(30)之间限定了沿着所述管束(10)的长度(L)以连续方式延伸的环形区域(25)，其中，所述环形区域(25)通过在所述壳体(20)的第二纵向端部(20a)处获得的流出开口(21)与所述热交换室(15)流体连通，其中，在所述第二纵向端部(20a)处，内部壳体(20)包括后壁(210)，该后壁面向来自热交换器(100)的第二操作流体的出口开口(31)，所述出口开口(31)由所述壳结构(30)在所述第二纵向端部(20a)处提供，其中，所述入口开口(32)和所述出口开口(31)通过所述环形区域(25)流体连通。

技术领域

本发明涉及用于流体的热处理的设备的领域，特别是涉及适用于工业空调系统的设备。

更详细地，本发明涉及一种壳管式热交换器，特别是一种蒸发器，优选地具有整体“竖直”的构造。

背景技术

如技术领域中已知的，热交换器是可提供多种构造变化的设备，例如根据它们的几何形状、紧凑性、使用它们的过程的类型或者根据它们在操作状态下表现出的特定热交换分布。

一种称为管壳式的特定类型的热交换器通常提供壳体或壳，在该壳体或壳内容纳有一束管，第一操作流体或工艺流体在该束管内流动。第二流体或服务流体在壳内循环，以实现与第一操作流体的热能交换。例如，在蒸发器的情况下，服务流体是温度低于工艺流体的制冷剂流体，其蒸发并从工艺流体吸收热量，工艺流体冷却。

典型地，上述交换器提供了一种结构，在组装和操作状态下，该结构主要沿水平方向发展，特别是对于壳的布置及其内部的管束的发展方向均是如此，无论是在交换器提供完全浸没在制冷剂流体中的管束(所谓的“淹没”型)的情况下还是在制冷剂流体的供给借助于在管束本身上产生“雨”的分配系统从上方供应(所谓的“降膜”型)的情况下。

离开制冷剂的方向通常与管束发展正交。

然而，具有上述构造的交换器主要在热交换效率、总体尺寸、管理和操作成本方面仍是可完善的。

发明内容

因此，本发明提出并解决的技术问题是克服上述缺点，这是通过权利要求1中限定的热交换器来实现的。

特别地，本发明的目的是提供一种热交换器，该热交换器具有高效率特征，并且构造紧凑且具有减小的总体尺寸。

本发明的另一个目的是提供一种热交换器，其降低了管理和操作成本，并且减少了维护操作所需的时间。

在相应的从属权利要求中限定了本发明的另外的特征。

本发明涉及一种热交换器，在优选实施例中，该热交换器的结构具有整体竖直的构造。一般来说，热交换器包括壳结构和在内部的管束，其中管束旨在在内部接收第一操作流体或工艺流体，并且具有沿着纵向方向发展的广泛延伸。优选地，在热交换器的使用中，所述纵向方向是“竖直方向”，即基本上平行于重力方向的方向。壳结构包括在第一(优选底部的)纵向端部处的入口开口，壳结构易于允许第二操作流体或服务流体在其内部循环，并且优选同轴地布置成围绕管束。

具体地，在壳结构内部存在壳体，该壳体在热交换室中包围所述管束，使得在壳体和壳结构之间限定有环形区域，该环形区域在管束的整个长度上连续地延伸。所述环形区域通过在所述壳体的第二(优选顶部的)纵向端部处获得的流出开口与热交换室流体连通。优选地，流出开口呈现笛嘴(flute-beak)的几何形状。