[發明專利]豎管式熱交換器和熱交換方法

有效

• 申請號: 201780052627.3
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN109690227B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: N·朗比爾
• 申請（專利權）人: 泰克尼普法國公司
• 主分類號: F28F25/02
• 分類號: F28F25/02;B01D1/00;F25J5/00;F28F25/08;F28D7/00;F28D7/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張霓

具有沿豎直方向(V)延伸的管(32)的熱交換器(5A)，其具有：?第一室(25)，第一室具有：下部(44)，下部配有用于包括至少一種液體和含有霧氣的第一蒸汽的二相流體的至少一個入口(12)；上部(46)；以及第一回收件(42)，第一回收件適于由第一蒸汽通過和適于以向下部返回液體的形式回收霧氣，然后第一蒸汽到達上部中，?中央室(30)，形成在管上流動并至少部分地汽化形成第二蒸汽的液膜，比二相流體更熱的流體在內部流經管(32)，以及?第二室(35)，其接收第一蒸汽和第二蒸汽以形成第三蒸汽，且具有用于未汽化液體的出口(16)和用于第三蒸汽的出口(14)，第一室和第二室圍繞豎直方向一起形成圍繞中央室的一個空間。

技術領域

本發明涉及管式熱交換器，其適于至少具有一種液體及其蒸汽的二相流體，例如液態和氣態丙烷的二相混合物。

本發明還涉及具有多個這種熱交換器的裝置。

本發明還涉及能夠用于這種熱交換器的熱交換方法。

背景技術

在二相流體與更熱流體之間的熱交換領域，公知的是使用更熱流體流經臥管的臥管式交換器。這種交換器例如用于丙烷制冷循環，其中，交換器用于汽化液態丙烷。

然而，這種交換器體積大，因為其占地面積大，特別是當其級聯使用時。

因此，本發明的一個目的是提供一種交換器，其可減少占地面積，同時具有良好的熱效率。

發明內容

為此，本發明涉及熱交換器，其具有用于基本上沿豎直方向延伸的管，熱交換器具有：

-第一室，第一室具有：下部，下部配有用于包括至少一種液體和含有霧氣的第一蒸汽的二相流體的至少一個入口；上部；以及第一回收件，第一回收件適于由第一蒸汽通過和適于以向下部返回的液相的形式回收霧氣，然后第一蒸汽到達上部中，

-中央室，中央室具有管，并且適于被供以來自位于第一室下部中的液浴的所述液體和適于形成液膜，液膜在管的外部面上流動和至少部分地汽化以形成第二蒸汽，比二相流體更熱的流體在內部流經所述管，以及

-第二室，第二室用于接納來自第一室的上部的第一蒸汽、以及第二蒸汽，并形成第三蒸汽，第二室優選具有第二回收件，第二回收件適于由第二蒸汽通過以及回收第二蒸汽中含有的霧氣，第二室具有用于未汽化液體的至少一個出口、和用于第三蒸汽的至少一個出口，

第一室和第二室圍繞豎直方向一起形成圍繞中央室的一個空間。

根據具體的實施例，根據所有技術上可行的組合，熱交換器具有以下一個或多個特征：

-在沿一水平面的截面上，由形成一個圓圈的外殼體向外徑向地限定，外殼體優選是半圓形的，第一室由形成一圓圈區段的內殼體向內徑向地限定，內殼體優選是半圓圈形的；

-第一回收件形成基本上呈水平的板件，分開第一室的下部與上部，和/或可選的第二回收件在沿水平面的截面上形成一圓圈區段，優選是半圓圈形的，并向外徑向地限定中央室的一部分；

-第一室由適于分開液浴與中央室的密封的內殼體向內徑向地限定，第一室具有至少一條通道，通道適于浸入液浴中和使液浴與中央室的入口進行流體連接，或者熱交換器具有壓縮機，用以使液體從液浴向中央室的入口上升；

-中央室具有一個或多個基本上呈水平的板件，中央室的板件適于分配管中的液體和形成液膜，中央室的板件限定管所通過的通孔，中央室優選具有含金屬泡沫的若干套管，套管在管與板件之間徑向延伸以使每個液膜均質化；

-中央室具有保持至少一些管的至少一個保持柵格，熱交換器具有杯形件，杯形件固定在相關管上以回收被保持柵格破裂的液膜，每個杯形件限定一個通孔以形成新的液膜，中央室優選具有含金屬泡沫的若干輔助套管，每個輔助套管在相關的管之一與杯形件之一之間徑向地延伸以使新的液膜均質化；以及