[實用新型]一種單級氣液均流器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320551602.7
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN203479136U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳杰;單彤文;浦暉;程昊;密曉光;姜益強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: F28F9/22
• 分類號: F28F9/22
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種單級氣液均流器，屬于氣液兩相流動技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

繞管式換熱器是大型石油化工、天然氣液化工廠應(yīng)用的重要設(shè)備，因工藝計算復(fù)雜導(dǎo)致制造難度極大，工程技術(shù)一直被國外公司壟斷，國產(chǎn)化進展緩慢。近十幾年來，我國才陸續(xù)開展對繞管式換熱器國產(chǎn)化的一系列研究，并實現(xiàn)小型多股流繞管式換熱器的國產(chǎn)化。

繞管式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，兩相流流動工況復(fù)雜，兩相流入口的分配結(jié)構(gòu)設(shè)計困難，加上流量震蕩，均勻分配有很大困難。若兩相流分布不均勻，可能出現(xiàn)偏流或短路等現(xiàn)象，造成某些換熱管段換熱不均，換熱管之間出現(xiàn)溫差，產(chǎn)生熱應(yīng)力，減少換熱設(shè)備壽命，降低換熱器效率的同時增加了能耗。因此，氣液分布均勻的重要性對繞管式換熱器更加突出。然而，國內(nèi)外已有專利技術(shù)均為抽吸式和溢流式均流器，用于解決空調(diào)冷媒的單相流、加氫反應(yīng)器和板翅式換熱器的氣液兩相流，以及石油煉制和石油化學(xué)工業(yè)中氣液固三相流的均布問題，而抽吸式和溢流式均流器尚不適用于繞管式換熱器的氣液均布，主要存在如下問題：1）抽吸式的均布裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓降損失大；溢流式的均布裝置氣液混合分配效果差，嚴重影響換熱器效率。2）抽吸式和溢流式均布裝置無法滿足繞管式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、密封性高、節(jié)能的要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種單級氣液均流器，本實用新型可解決氣液兩相流進入繞管式換熱器殼側(cè)內(nèi)的換熱管束段后分布不均勻，從而導(dǎo)致繞管式換熱器的工作效率低、氣液兩相流流過設(shè)備時產(chǎn)生的壓降大、換熱器的壽命減短等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的技術(shù)方案如下：

本實用新型所提供的一種單級氣液均流器，它包括一芯筒，所述芯筒的側(cè)壁上設(shè)有至少1個氣液兩相進口和至少1個氣相出口，且所述氣液兩相進口與所述氣相出口為相對設(shè)置；所述芯筒內(nèi)設(shè)有一折流板，且所述折流板設(shè)于所述氣液兩相進口和所述氣相出口之間；

所述芯筒的腔體內(nèi)設(shè)有一圓盤，所述圓盤沿所述芯筒的徑向方向布置；

沿所述芯筒外壁的圓周方向上設(shè)有若干個噴淋多孔板，所述噴淋多孔板包括一中空板，所述中空板內(nèi)設(shè)有若干個分流管，所述分流管上設(shè)有縫隙，所述分流管沿所述中空板的高度方向布置，且所述分流管的高度不小于所述中空板的高度；所述圓盤的底部與所述噴淋多孔板的底部位于同一水平面上；所述噴淋多孔板朝向所述芯筒的一端面為液相進口。

上述的單級氣液均流器中，所述折流板可由兩塊相互垂直的板組成；

上述的單級氣液均流器中，所述噴淋多孔板之間設(shè)有間距，且相鄰所述噴淋多孔板之間設(shè)有隔板，所述隔板由一纏繞管束貫穿，所述隔板的作用是將所述纏繞管束周圍密封，防止液相和氣相未經(jīng)分流直接留到下端的換熱管段。

上述的單級氣液均流器中，所述噴淋多孔板與所述隔板可為交替均勻排列。

上述的單級氣液均流器中，所述縫隙沿所述分流管的高度方向設(shè)置，則進入所述中空板內(nèi)的液相可通過所述縫隙進入所述分流管內(nèi)與其內(nèi)的氣相混合。

上述的單級氣液均流器中，所述分流管的高度與所述中空板的高度相同，便于調(diào)節(jié)流入的氣相流體的流量以及便于機械加工。

上述的單級氣液均流器中，所述液相進口的高度與所述中空板的高度相同，便于調(diào)節(jié)流入的氣相流體的流量以及便于機械加工。

當將本實用新型用于直徑的繞管式換熱器時，可在所述芯筒的外壁面上對稱設(shè)置多個兩相入口和氣相出口。

本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型提供的單級氣液均流器的結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本較低，且具有有一定的承壓能力。本實用新型利用芯筒作為氣液分離器，節(jié)省空間且避免現(xiàn)場安裝。氣相流體沖擊從縫隙進入的液相流體實現(xiàn)了氣液兩相的摻混，噴淋多孔板上均勻布置的分流管實現(xiàn)了氣相流量和液相流量在整個分流器橫截面上的平均分配。氣液兩相流體的均勻分配，提高了繞管式換熱器的工作效率并降低了壓降，起到節(jié)能的作用。

附圖說明

圖1為本實用新型單級氣液兩相均流器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型圖1的A-A剖視圖。

圖3為本實用新型單級氣液兩相均流器的圓盤內(nèi)液位示意圖。

圖4是本實用新型單級氣液兩相均流器的噴淋多孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標記如下：1分離器、2氣液兩相進口、3氣相出口、4圓盤、5噴淋多孔板、6分流管、7纏繞管束、8隔板、9芯筒、10折流板、11中空板、12液相進口、13縫隙。

具體施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明，但本實用新型并局限于以下實施例。