[發(fā)明專利]具有芯管和環(huán)形槽的熱交換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210114865.1
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102735075A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: M·施泰因鮑爾;C·克貝爾;J·施普雷曼;L·馬塔莫羅
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F25/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

技術領域

本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1的主題的熱交換器系統(tǒng)。

背景技術

此類熱交換器是為了在至少一種在管束中穿過的第一介質和一種在外殼空間中穿過的(氣/液)兩相混合物之間進行間接熱交換而設立和設置的，其中該管束具有圍繞芯管的多個管道，和其中外殼空間由包圍管束的外殼定義。此外，設置液體分布器，其具有在外殼空間內將所述液體分布在管束上用的分布器臂，其中為了向該分布器臂供應液體，該分布器臂通過下行管與沿著外殼圓周環(huán)繞的環(huán)形槽以導流的方式連接。

從DE?10?2004?040?974?A1已知這種熱交換器。

在外殼側為了使待分布的液體脫氣和靜止，液體分布系統(tǒng)可以進一步以如下方式設計，使得氣/液兩相混合物例如，在一個預分布系統(tǒng)中靜止和脫氣，預分布系統(tǒng)主要具有一個環(huán)形槽和在第二級具有收集槽。接著，通過下降管使脫氣后的液體擁擠以產生壓力并引入主分布系統(tǒng)本身。該液體從下降管引入分布器臂，液體由此通孔灑在處于其下的管束上。然而，由于液體在該下降管中的下落可能將氣泡帶進液體。在該下降管中下落速度是如此之高，以致封閉的氣泡不能逆著流而上升。因此，它們被進一步帶入分布器臂，而且這時液體分布可能對能束(Energiebuendel)產生負面的影響。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的在于，在將液體在外殼空間上分布方面進一步改善前述類型的熱交換器。

該問題是通過具有權利要求1的特征的熱交換器系統(tǒng)解決的。

據(jù)此，為了對容納在分布器臂中的待分布的液體進行脫氣，芯管與分布器臂以導流的方式連接。換而言之，特別是之前通過芯管向下引導液體，該芯管現(xiàn)在起脫氣煙囪(Entgasungskamin)的作用或者作為脫氣煙囪形成。

因此，一方面避開之前的系統(tǒng)的兩級特性(見上文)，因為在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器中液體從環(huán)形槽經過下行管直接流入所屬的分布器臂中，其中額外地產生了對容納在環(huán)形槽中的液體進行脫氣的有效可能性，即通過作為用靜止的液體填充的脫氣裝置的芯管。通過根據(jù)本發(fā)明將液體流引入環(huán)形槽，尤其是可以實現(xiàn)明顯更長的停留時間并因此減小了該液體的下降速度。

此外，通過允許從一個分布器臂輸送液體至另一個分布器臂，即為了將液體均勻分布在管束上，分布器臂優(yōu)選通過芯管以導流的方式彼此連接，甚至尤其是通過狹縫狀的通孔通往芯管，根據(jù)本發(fā)明該芯管優(yōu)選具有抑制在分布器臂之間的可能的錯誤分布的功能。

在一個根據(jù)規(guī)定設定的狀態(tài)下，該芯管優(yōu)選沿著垂直線延伸，其中該芯管優(yōu)選沿著優(yōu)選基本上呈中空圓柱形的外殼的縱向軸(圓柱體軸)延伸，甚至特別是與外殼以同軸方式設置。所述狹縫狀的通孔優(yōu)選同樣沿著垂直線在芯管上延伸。

因此，容納在分布器臂中的待分布的液體可以通過芯管進行脫氣，在芯管中優(yōu)選設置脫氣煙囪(或者脫氣煙囪僅由該芯管形成)，其中該脫氣煙囪或分布器煙囪與各個分布器臂以導流的方式連接，甚至特別是通過所述狹縫狀的通孔。

為了促進液體在分布器臂中脫氣，基于該熱交換器根據(jù)規(guī)定設定的狀態(tài)，分布器臂優(yōu)選具有用于向上加以限定的頂部，其向著分布器臂的各個底部(孔底)傾斜延伸，待分布的液體通過該底部灑在設置于其下方的管束上，該頂部甚至沿著朝向芯管的方向升高，各個分布器臂由芯管(在外殼的徑向上)下降。因此，被帶入分布器臂中的氣泡容易在分布器臂的向內升高的頂部以朝向芯管/脫氣煙囪的向內方向移動，于是任選經過芯管或容納在其中的脫氣煙囪逸出。

為了將液體引入環(huán)形槽中，液體分布器優(yōu)選具有沿著芯管延伸的用于容納待分布的液體的布料盒(Prallkasten)，該布料盒(基于該熱交換器根據(jù)規(guī)定設定的狀態(tài))向下在側面通入環(huán)形槽內。在此，該布料盒優(yōu)選具有沿著芯管延伸的擋板(Prallwand)，為了將液體引入布料盒中該擋板在外殼的徑向上與液體分布器的入口相對地設置，從而使通過所述入口引入布料盒中的液體流在擋板上，然后向下下落。在此，流入的液體撞擊在液體表面上。現(xiàn)在氣體和液體具有充足的時間在環(huán)形槽內分離，并且可能被向下夾帶的氣泡可以逆著液體流動而上升。

此外，該布料盒向上優(yōu)選以封閉的方式形成。為此，該布料盒可以具有頂部，該頂部從該擋板向外殼延伸，其可以在背離芯管的一側限定該布料盒。

該擋板優(yōu)選可以向下以自由的末端區(qū)域伸入環(huán)形槽中，從而可以使擋板處的液體流入環(huán)形槽內，其中擋板的該自由的末端區(qū)域尤其是以與環(huán)形槽的環(huán)繞的面向芯管的內壁彼此隔開的方式設置。該布料盒還可以向下延伸，于是氣體和液體僅于側面向下流動。于是，液體在環(huán)形槽內落在底部的兩側。