[發(fā)明專利]氣液兩相流體均布裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110828138.0
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN113280650B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程香;江蓉;祁珂;李自飛;嚴(yán)磊;羅飛;李亮
• 申請（專利權(quán)）人: 四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F28D7/02
• 分類號(hào): F28D7/02;F28F9/22
• 代理公司: 成都欣圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51292
• 代理人: 易丹;王海文

本發(fā)明提供了一種氣液兩相流體均布裝置，位于換熱器殼體內(nèi)，與氣液入口對應(yīng)，包括：中心筒，設(shè)于其上部的氣液分離器和設(shè)于下部的氣液均布器；氣液分離器包括擋板、支撐塊和收集筒，收集筒與中心筒連接，擋板位于中心筒與氣液入口之間，經(jīng)支撐塊固定；氣液均布器包括間隔設(shè)于中心筒外側(cè)的液體分配臂和氣體通道，液體分配臂包括頂板、第一液體分配盤和第二液體分配盤，頂板、第一液體分配盤和第二液體分配盤的兩徑向側(cè)經(jīng)第一側(cè)板連接，外周側(cè)經(jīng)第二側(cè)板連接，第二側(cè)板外與殼體連接；中心筒與液體分配臂連接處設(shè)側(cè)向開口，第一液體分配盤和第二液體分配盤上均設(shè)分液孔。該裝置可均勻分布?xì)庖簝上嗔黧w，提高換熱器的換熱效率，降低換熱器的能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于繞管式換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣液兩相流體均布裝置。

背景技術(shù)

繞管式換熱器以其承壓性好、可適應(yīng)大溫差、傳熱溫差小、傳熱面積大、效率較高、維修方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型石油化工、煤化工、大型陸基及海上LNG工廠的液化流程中。國內(nèi)用于石油化工和煤化工的繞管式換熱器的工程應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而中國天然氣液化裝置用大型繞管式換熱器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)仍相對薄弱，全球90%以上的大型LNG繞管式換熱器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)均被國外公司壟斷，國產(chǎn)化進(jìn)程緩慢。

LNG繞管式換熱器中，天然氣從管程向上逐漸被冷凝，與天然氣換熱的殼側(cè)氣液兩相混合冷劑則向下進(jìn)行降膜蒸發(fā)，因殼側(cè)這種特殊的換熱方式，LNG繞管式換熱器在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)面臨內(nèi)部殼側(cè)兩相工質(zhì)分布不均，導(dǎo)致局部傳熱惡化、換熱效率降低等問題。為解決該問題，常在LNG繞管式換熱器入口處設(shè)置殼側(cè)介質(zhì)分配器，而現(xiàn)有的殼側(cè)介質(zhì)分配器仍存在氣液兩相流體分配均布性差，氣體對液體分配均勻性干擾大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種氣液兩相流體均布裝置，該裝置設(shè)置于繞管式換熱器的入口處，可均勻分布?xì)庖簝上嗔黧w，提高換熱器的換熱效率，降低換熱器的能耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

氣液兩相流體均布裝置，安裝于繞管式換熱器的殼體內(nèi)，與氣液入口相對應(yīng)，包括：

中心筒，具有一體形成的上段部分和下段部分，所述下段部分的內(nèi)側(cè)下部設(shè)有封板；

氣液分離器，安裝于所述中心筒的上段部分，與所述氣液入口相對應(yīng)，用于氣液分離；

氣液均布器，安裝于所述中心筒的下段部分，用于均勻分布?xì)怏w和液體；

其中，所述氣液分離器包括擋板、支撐塊和收集筒，所述收集筒的底部與中心筒上端相連接，所述擋板位于所述收集筒內(nèi)，經(jīng)所述支撐塊與所述中心筒或收集筒連接固定；

所述氣液均布器包括多個(gè)沿所述殼體的圓周方向間隔分布于所述中心筒下段部分外側(cè)的液體分配臂，相鄰的液體分配臂之間的間隔空間形成供氣體通過的氣體通道，所述液體分配臂包括由上向下設(shè)置的頂板、第一液體分配盤和第二液體分配盤，所述頂板、第一液體分配盤和第二液體分配盤的兩徑向側(cè)經(jīng)第一側(cè)板連接密封，所述頂板、第一液體分配盤和第二液體分配盤的外周側(cè)經(jīng)第二側(cè)板密封連接，所述第二側(cè)板外側(cè)與所述殼體內(nèi)側(cè)連接；所述中心筒與液體分配臂連接處設(shè)有側(cè)向開口，所述第一液體分配盤和第二液體分配盤上均設(shè)有分液孔。

在本申請的一種實(shí)施例中，所述擋板為向上凸起的弧面板，所述擋板在殼體軸向方向的投影面積大于所述氣液入口和/或所述中心筒的投影面積。

在本申請的一種實(shí)施例中，所述收集筒的上部直徑大于中心筒的直徑且小于殼體的內(nèi)徑，收集筒的下部呈倒錐筒形與中心筒的上端連接。

在本申請的一種實(shí)施例中，所述收集筒的上沿高于所述擋板的頂部。

在本申請的一種實(shí)施例中，所述液體分配臂和氣體通道的投影面積均呈扇形結(jié)構(gòu)，所述氣體通道連通所述氣液均布器的上側(cè)和下側(cè)。