[發明專利]包括用于將氣相與液相分離并用于分配液相的分離單元的換熱器、尤其是塊殼式換熱器

有效

• 申請號: 201580070850.1
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN107110621B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: S·凱澤;S·布倫納;D·S·戴維斯
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F28F9/02
• 分類號: F28F9/02;F28D9/00;F28D21/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

技術領域

本發明涉及一種用于在第一媒介與第二媒介之間進行間接換熱的換熱器，所述換熱器尤其形式為所謂的塊殼式(block-in-shell)換熱器(還通常稱之為芯殼式或塊罐式換熱器)。

背景技術

在現有技術中已知的是，利用這樣的箱體，該箱體內布置有被要冷卻的第二媒介通流的至少一個板式換熱器。板式換熱器在這種情況下位于第一媒介的液相的液池(bath)內。由于從要冷卻的第二媒介進入它的熱，被加熱的(并通常還部分地蒸發的)第一媒介會在板式換熱器中升高(熱虹吸效應)。用于冷卻的第一媒介在這種情況下通常作為包括液相和氣相的兩相流體供入箱體，有利的地方在于：氣相可以至少部分地進入位于板式換熱器的一區域中的冷卻劑液池。這尤其以兩相的第一媒介的高入射流速率進行。如果氣態流體從下進入板式換熱器，熱虹吸效應被(不利地)影響。此外，阻塞的氣泡可能導致(從下)對板式換熱器不連續的入射流。

開頭提到的那種類型的換熱器例如描述在《釬焊鋁薄板換熱器制造商協會(ALPEMA)的標準》(“The standards of the brazed aluminium plate-thin heat exchanger manufacturers’association(ALPEMA)”)，第三版，2010，第67頁，圖9-1。這類換熱器具有圍繞殼體空間或內部空間的箱體或殼體(“殼體”或“罐”)，以及還具有布置在殼體空間或內部空間中的至少一個板式換熱器(“芯”或“塊”)。換熱器的這種構造因此被稱為“芯殼式”(core-in-shell)或“塊罐式”(block-in-kettle)換熱器。

針對這一背景，本發明基于的目的在于至少部分地克服現有技術中的缺陷。根據本發明的手段通過獨立權利要求提供，所述手段的有利改進呈現在從屬權利要求中。權利要求的特征以任何在技術上有意義的方式組合，而且還能夠為此利用來自下述說明的解釋和來自附圖的特征，所述解釋和特征覆蓋了本發明的附加的改進。

發明內容

該目的通過具有權利要求1的特征的換熱器來實現。

由此建議了這樣的一種換熱器，其包括箱體，箱體具有用于接收兩相的第一媒介的內部空間；所述換熱器還包括布置在內部空間內的板式換熱器，板式換熱器用于第一媒介與第二媒介之間進行間接換熱，內部空間設計成能以一填充高度接收第一媒介，以使得第一媒介的液相形成包圍換熱器的液池；所述換熱器還包括用于將第一媒介引入內部空間的入口，其中，根據本發明，形成接收空間的分離單元設置在內部空間內，用于在所述液相供入收集空間之前在最大程度上將第一媒介的氣相與第一媒介的液相分離，所述分離單元具有至少一個向上指引的接收開口，所述接收開口用于將在內部空間中下落的第一媒介引入接收空間，并且向上指引的接收開口布置在填充高度之上或填充高度處，以使得第一媒介的被接收在接收空間中的氣相可以經由接收開口逃入內部空間或分離空間，此外，與入口流連接并在接收開口以及填充高度豎直上方布置的分配器設置在內部空間內，分配器設計成能夠將第一媒介分配到接收開口上。

分離空間是內部空間的位于內部空間中的液位上方的并由此能用于接收第一媒介的氣相的部分。

接收開口的布置不一定參考填充高度，而是替代地或附加地也可以參考板式換熱器或板式換熱器塊的上側或上邊緣。優選地，對此，接收開口的上邊緣(豎向上的)優選地位于板式換熱器的上側或上邊緣上方0mm至100mm的范圍內，特別優選地位于0mm至50mm的范圍內，更特別優選地位于0mm至25mm的范圍內，值0mm對應于板式換熱器的上側或上邊緣在豎直方向上的高度。

根據本發明，分離單元尤其用于將剩余的氣體量從液體移除，以盡可能使得沒有氣體進入收集空間(氣體進入收集空間是由入口流流入箱體所導致的)。由此，分離單元不同于其它分離器(例如殼體的分離空間，入口處通向預分離部的分配器通路，等)。此外，分離單元還可以有利地用于在箱體內分配液體，具體而言，尤其只要例如阻力元件(例如攔截部件或開孔的分離壁)安裝在換熱器的殼體空間(內部空間)內并阻擋/阻礙分配，分離單元都可以在箱體內分配液體。

根據一優選的實施例，設置成，分離單元具有面向內部空間的第一側壁。在這種情況下，第一側壁可以具有至少一個分配開口，所述至少一個分配開口優選至少部分地布置在填充高度下方，以使得第一媒介的液相可以借助所述至少一個分配開口引入包圍板式換熱器的液池。優選地，多個這種分配開口在第一側壁中形成。