CN107110612A - 用于在块壳式换热器中供入两相流时控制液体的流动的引导装置 - Google Patents
用于在块壳式换热器中供入两相流时控制液体的流动的引导装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于在第一媒介(F1)与第二媒介(F2)之间进行间接换热的换热器(1),包括:壳体(2),其围绕用于接收第一媒介(F1)的壳体空间(3);以及用于在这两种媒介(F1,F2)之间进行间接换热的至少一个板式换热器(4),至少一个板式换热器(4)布置在壳体空间(3)中以使得所述板式换热器能够被位于壳体空间(3)中的第一媒介(F1)的液相(L1)包围。为了将第一媒介(F1)引入壳体空间,分配装置(6)或分配器通路(6)于板式换热器(4)上方布置在壳体空间(3)中。分配装置或分配器通路(6)具有至少一个向下指引的输出开口(6b),第一媒介(F1)的液相(L1)能够通过输出开口离开分配装置(6)或分配器通路(6)进入壳体空间(3)。根据本发明,换热器(1)具有引导装置(10),其布置在分配装置(6)或分配器通路(6)下方并设计成引导正在离开至少一个输出开口(6b)的第一媒介(F1)的液相(L1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的换热器。
背景技术
这种换热器用于在第一媒介与第二媒介之间进行间接换热并具有壳体,壳体围绕用于接收第一媒介的液相的壳体空间,这种换热器还具有用于在两种媒介之间进行间接换热的至少一个板式换热器,所述至少一个板式换热器布置在壳体空间内以使得板式换热器能够被位于壳体空间中的第一媒介的液相包围,这种换热器还具有分配装置,尤其是分配器通路形式的分配装置,分配装置于板式换热器上方布置在壳体空间内用于将第一媒介的两相流引入壳体空间,分配装置与设置在壳体中的入口流连接,所述入口尤其具有输入喷嘴的形式,分配装置或分配器通路具有至少一个向下指引的输出开口,两相流可以通过输出开口离开分配装置或分配器通路进入壳体空间。空间术语比如“上方”和“下方”在此和下文中涉及按照预期布置的或处于操作中的换热器。
上文所述的这种换热器例如在《钎焊铝薄板换热器制造商协会(ALPEMA)的标准》(“The standards of the brazed aluminium plate-thin heat exchangermanufacturers’association(ALPEMA)”),第三版,2010,第67页,图9-1示出。通常,壳体被称作“壳体”并且板式换热器被称作块“块”。换热器的这种构造因此被称为“块壳式”(block-in-shell)换热器(也通常被称为“芯壳式”(core-in-shell)或“块罐式”(block-in-kettle)换热器)。
上文描述的这种分配器通路也可以从EP2472211A2知晓。
与向壳体空间开放的第一换热通道一起,板式换热器尤其具有关闭第二换热通道。第二换热通道中的第二媒介没有与壳体空间直接接触。与此不同的是,开放的第一换热通道允许第一媒介穿过而通常在板式换热器的多个侧(例如在板式换热器的下侧和上侧上)上进入壳体空间。板式换热器在这种情况下被第一媒介的液池(bath)包围,所述液池通常作为液相在下侧上进入板式换热器并再次在上侧上作为两相流离开(从输出开口离开)。对此的驱动力是关闭的第二通道中的第二媒介与开放的第一通道中的第一媒介之间的温度差。从关闭的第二通道中的第二媒介向第一通道中的第一媒介所交换的热具有下述效果:开放的第一通道中第一媒介的液相的一部分蒸发。芯壳式换热器中的板式换热器通常操作为热虹吸装置,即以自然循环的方式操作。
第一媒介的两相流向壳体(“壳体”或“罐”)的分离空间的供入通过位于壳体的侧部上的一个或多个输入喷嘴在前进行。在当前情况下,分离空间指的是壳体空间的能够用于将第一媒介的气相与第一媒介的液相分离的部分。壳体空间的填充有第一媒介的液相的部分在此指的是或还称之为收集空间。
设置有输出开口的分配器通路允许进入的两相流沿着壳体轴线分配(水平分配)。预分离(即气相与液相的粗分离)已经在分配器通路中进行。分配器通路的构造基本上旨在用于第一媒介的气相对壳体空间的受控的供应和在壳体空间内的分配。因此,追求的进入分离空间时相对较高的速度。
进入分离空间时的液体流动在速度和方向上的(独立的)控制在此是不可能的,或仅仅是不够好的。在不利的条件下,液体的相对较高的流速可以尤其具有下述效果:液体例如由于分配器通路在的或壳体上的各种偏转而来到壳体空间的不期待的区域中。这种区域例如会是上文所述的板式换热器的上侧。在一些情况下,板式换热器(一个或多个)的操作由此可能受到不利的影响。不利影响的形式例如是由于液体的量的增加所引起的起泡层/溢流高度增加,以使得循环受损,此外,不利影响的形式还例如是循环变慢,这是因为到达顶部的液体具有相反的流动方向所导致。此外,如果向着壳体空间的入流和从板式换热器的出流具有不同的温度的话,会导致出现板式换热器的局部温度波动。此外,撞击的液体的能量可能导致液体在气体输出喷嘴的方向上飞溅并夹带于其中。
发明内容
针对这一技术背景,本发明因此基于的目的是提供本文起始处所提及的那种类型的换热器,通过该换热器,第一媒介的液体流动的控制得到改善。
该目的是通过具有权利要求1的特征的换热器实现的。本发明的有利改进提供在从属权利要求中并在下文中予以说明。
根据权利要求1,在这种情况下设置成,换热器具有附加的引导装置,所述附加的引导装置至少部分地布置在分配器通路下方并设计成用于引导第一媒介或两相流的液相离开分配器通路的所述至少一个输出开口,所述至少一个板式换热器具有上侧,并且引导装置设计成引导第一媒介的液相远离上侧和/或经过上侧。
这有利地使得可以对进入壳体空间的第一媒介的液相向芯壳式换热器的流动进行控制和导向。在此,尤其允许通过引导装置的适当的设计和定位来降低液体进入芯壳式换热器的分离空间的流速。引导装置尤其设置有阻抑元件,阻抑元件设计成能减小所引导的流动的能量。
根据本发明的一个实施例,设置成,分配器通路沿着壳体的纵向轴线、尤其是圆筒轴线延伸,壳体的纵向轴线在换热器按照预期布置的情况下或在换热器的操作中沿着水平延伸。引导装置优选地同样沿着该纵向轴线延伸。
根据一个实施例,在这种情况下尤其设置成,引导装置设计成使得已经沿第一空间方向离开所述至少一个输出开口的液相的至少一部分导向第二空间方向。尤其,第二空间方向不同于第一空间方向(也就是说发生了液相中的至少部分的偏差),尤其,第二空间方向相比于第一空间方向具有更大的水平分量或者例如指向壳体。尤其,第一空间方向沿着或平行于竖向从上向下延伸。
引导装置尤其是非压力承载构件,以使得它的截面形状可以有利地自由地设计而对引导装置的强度基本没有任何影响。
根据本发明的一个实施例,设置成,所述至少一个板式换热器具有用于接收第一媒介的第一换热通道和用于接收第二媒介的第二换热通道,以使得能够在两种媒介之间进行间接换热,并且尤其,第一换热通道借助所述至少一个板式换热器的上侧中的输出开口与壳体空间流连接,以使得第一媒介可以通过输出开口离开进入壳体空间。参考按照预期布置的换热器,板式换热器的上侧优选地在水平面内延伸。
如已经解释的,设置成,引导装置相对于该上侧设计成引导第一媒介的液相远离上侧和/或经过所述至少一个板式换热器的上侧。
此外,根据本发明的一个实施例设置成,引导装置设计成引导第一媒介的液相以使得液相没有撞击在上侧上。
根据本发明的另外的实施例,设置成,引导装置具有至少一个板形引导元件,尤其是挡板形式的板形引导元件。所述至少一个引导元件优选地沿着壳体的纵向轴线延伸。尤其,所述至少一个引导元件具有一弯曲部,挡板具有面向板式换热器的尤其凸的第一侧,并且还具有背离第一侧的第二侧,所述第二侧背离板式换热器和/或面向分配器通路。替代弯曲部(或附加的),引导元件还可以具有一倾斜部,以使得第一媒介的液相被远离板式换热器的上侧地引导。根据本发明的一个实施例,所述至少一个挡板还布置成使得离开分配器通路的液相撞击在第二侧上并沿着所述第二侧远离所述至少一个板式换热器的上侧和/或经过上侧地引导。
此外,根据本发明的一个实施例,设置成,引导装置和/或挡板沿着分配器通路或壳体的纵向轴线在整个分配器通路上延伸或仅仅在分配器通路的一部分上延伸。
此外,所述至少一个引导元件可以具有用于第一媒介的多个贯通开口,以使得第一媒介的至少一部分可以经过所述至少一个挡板或引导元件。
根据本发明的另一实施例,设置成,引导装置和/或所述至少一个引导元件固定在分配器通路上和/或换热器的壳体上。所述至少一个引导元件例如可以借助引导装置的承载件固定在分配器通路和/或壳体上。由此,例如,根据本发明的一改进,承载件可包括固定在分配器通路上和/或壳体上的框架,所述至少一个引导元件尤其固定在框架上。
根据本发明的一个实施例,根据本发明的换热器开始处所说明的分配器通路固定在壳体上,所述壳体尤其形成分配器通路的侧壁。也就是说,分配器通路抵靠在壳体的面向壳体空间的内侧上,分配器通路例如具有水平地延伸的基底,所述基底的一个边缘固定在壳体上,而从所述基底的另一(相反的)边缘延伸有(例如竖向上的)一侧壁,该侧壁继而连接至壳体的内侧。
此外,所述至少一个引导元件沿着分配器通路、尤其平行于分配器通路延伸。
所述至少一个引导元件在这种情况下可关于分配器通路的竖直侧壁齐平地布置,以使得分配器通路的侧壁的外侧阶梯状地或基本上阶梯状地过渡至引导元件的第一侧。然而,在分配器通路或竖直侧壁与引导元件之间,还可以设置有间隙,该间隙被使得沿着壳体的纵向轴线延伸并且第一媒介的气相可以穿过该间隙进入分离空间。
根据本发明的另一实施例,换热器在壳体空间内具有填充高度,液池(第一媒介的液相)的液位在换热器的预期的操作过程中位于所述填充高度处,换热器在壳体空间内还具有形成接收空间的分离单元,以用于将第一媒介的气相与第一媒介的液相分离。分离单元具有尤其至少一个向上指引的接收开口,接收开口用于将从分配器通路落出的第一媒介引入接收空间,向上指引的接收开口布置在填充高度上方或填充高度处,以使得第一媒介的被接收在接收空间中的气相可以经由接收开口逃离进入壳体空间。
接收开口的布置不一定参考填充高度,而是替代地或附加地也可以参考板式换热器的或板式换热器块的上侧或上边缘。优选地,就此而言接收开口的上边缘(竖向上的)优选地相对于板式换热器的上侧或上边缘上方位于0mm至100mm的范围内,特别优选地位于0mm至50mm的范围内,更特别优选地位于0mm至25mm的范围内,值0mm对应于板式换热器的上侧或上边缘在竖直方向上的高度。
根据一优选的实施例,设置成,分离单元具有面向内部空间的第一侧壁。在这种情况下,第一侧壁可以具有至少一个分配开口,所述至少一个分配开口优选地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个分配开口引入包围换热器的液池。所述至少一个分配开口或多个分配开口优选地形成为竖直地延伸的狭缝。通常而言,第一侧壁具有多个分配开口。
对此替代地,第一侧壁然而也可以形成为溢流壁。第一侧壁于是构成成为不透液体的,即第一侧壁不具有任何分配开口,以使得第一媒介的液相溢出第一侧壁的上边缘流入收集空间。
换言之,分离单元可以既构造成溢流容器又构造成可透过的(透液体)的容器,即液体出口的位置和方向尤其自由地选取。
优选地,分离单元在下述水平方向上关于板式换热器侧向地布置并沿着(尤其平行于)板式换热器或沿着壳体的纵向轴线延伸,该水平方向垂直于壳体的纵向轴线延伸。
此外,第一侧壁优选地具有一倾斜部。在这种情况下,第一侧壁朝向板式换热器倾斜,以使得接收空间的水平截面面积在竖向上从下向上增加。
所述填充高度应当尤其理解成指的是第一媒介的液相的液位在换热器的预期的操作过程中所处的期待高度。在预期操作过程中,板式换热器可以完全浸入在液池中,但是也可以以上侧伸出液池。壳体空间的位于第一媒介的液相的填充高度或液位上的区域用于接收第一媒介的气相,并因此还被称为分离空间。
填充高度优选地相对于板式换热器的上侧(或上边缘)位于-500mm至+100mm的范围内,特别优选地位于-300mm至+100mm的范围内,更优选地位于-300mm至+50mm的范围内,更加进一步优选地位于-300mm至+25mm的范围内,更特别优选地位于-300mm至0mm的范围内。在此,值0mm对应于上侧的高度(参见上文)。负值表示填充高度在竖向上位于板式换热器的上侧/上边缘下方。
优选地,分离单元形成为向上敞开的通路,该通路(与分配器通路以同样的方式)沿着壳体的纵向轴线延伸。分离单元优选地在竖向上布置在分配器通路下方,以使得第一媒介的正在离开分配器通路的液相可以通过分离单元的接收开口落入分离单元的接收空间。
优选地,分离单元具有第二侧壁,第二侧壁与第一侧壁相反地设置并尤其由壳体的壁形成。然而,第二侧壁也可以与壳体分开地形成。
还优选地设置成,分离单元具有第三侧壁和与第三侧壁相反的第四侧壁,第三侧壁和第四侧壁相应地将第一侧壁和第二侧壁彼此连接,并且尤其第三侧壁和第四侧壁分别具有用于允许第一媒介的液相流出的至少一个侧开口并尤其垂直于壳体的纵向轴线地延伸。优选地,多个侧开口形成在端部的第三侧壁和第四侧壁上。然而,第三侧壁和第四侧壁也可以形成为溢流壁并此时不具有任何侧开口。还能够想到是,不存在第三侧壁和第四侧壁并且分离单元形成为在端部处是开放的。此外,第三侧壁和第四侧壁相比于第一侧壁具有更低的上边缘。
本发明在理论上实现了:能够对进入壳体空间的液体的流动进行控制和导向,能够减小进入芯壳式换热器的分离空间的液体的流速。根据本发明的引导装置除了用在所示出的分配器通路的情况下,还尤其可以用在入口分配器的情况下。如果分离单元被使用,引导装置还可以用于液体对分离单元的受控的供应并且优选地针对该目的来设置成并预期用于该目的。
本发明的一个优点尤其在于:引导装置的构造是可变的。由此,在理论上,引导装置可以由所有适当的材料(例如铝、钢或塑料)制造。适当的材料的组合也是可能的。
引导装置可既包括金属片又包括另外的适当的元件,例如加工管、加工的实心材料、铸件或(挤出)区段。不同元件的组合也是可能的。
此外,引导装置所使用的元件的形状、大小和数量可以从制造相关的方面和加工相关的方面两者决定。尤其,在此还允许具有具体的安装专用特征。所使用的每个元件可以分别设计。
如果金属片(例如所述至少一个引导元件形式的金属片)是引导装置的一部分,它们可以是实心的、穿孔的或者开狭缝的。在这种情况下,金属片可以是平坦的和异型的。
如上所述,除了在分配器通路上之外,引导装置还可以附接在别的合适的位置处(例如壳体上)。它的附接方式可以自由选择。由此,引导装置例如可以焊接、螺纹连接或者粘接。
此外,引导装置的排布可以自由地选取,以使得以形成液相在壳体空间上的对应的分配。
引导装置还可以不具有框架,当然,还可以将具有和不具有框架的部件组合。
附图说明
本发明的更多特征和优点将基于附图在本发明的示例性实施例的下述附图描述中予以解释。附图为:
图1示出根据本发明的换热器的局部剖视图;
图2示出换热器沿着图1的线A-A的视图;
图3示出图2的细节;并且
图4示出根据本发明的换热器的板式换热器的立体图。
具体实施方式
图1结合图4示出根据本发明的块壳式换热器1。换热器1具有壳体2,所述壳体沿着纵向轴线或圆筒轴线延伸,所述纵向轴线或圆筒轴线在换热器1预期布置的情况下沿着水平延伸。壳体2包围壳体空间3,至少一个板式换热器4布置在所述壳体空间3内。所述至少一个板式换热器具有第一换热通道71和第二换热通道72,所述第一换热通道和第二换热通道彼此并排交替布置并尤其是竖直的(参见图4)并且相应地设计成分别用于接收第一媒介F1或第二媒介F2,以使得在两种媒介F1、F2之间热是可交换的/能够间接地交换。换热通道71、72在这种情况下分别由两个平行的分离板90(板式换热器4中最外面的两个分离板被称作外片)界定,在这两个板之间分别相应地布置有导热结构80,所述导热结构在当前情况下例如形成为所谓的翅片,也即形成为皱褶的或弯曲的金属片,从而与相应的两个分离板90一起形成用于相应的媒介F1、F2的多重平行的通路,用于第一媒介F1的通路尤其沿着竖直方向延伸并且用于第二媒介的通路尤其沿着水平方向延伸,即这两种媒介F1、F2尤其相对于彼此以交叉流动的方式引导。其它类型的操作(例如对向流)也是容易想到的。
如可以从图4观察到的,第一换热通道71形成为向所述至少一个板式换热器4的水平延伸的上侧4a敞开,所述上侧由板式换热器4的四个上边缘41、42、43、44界定,所述第一换热通道71还形成为向下侧(未示出)敞开。也就是说,在所述下侧上具有对应的输入开口,供入壳体空间3并在板式换热器4周围形成液池的第一媒介F1可以借助所述输入开口进入第一换热通道71并在第一换热通道71中上升(所谓的热虹吸效应)并且可以作为两相流在所述上侧4a上借助对应的输出开口40再次离开第一换热通道71。第一媒介F1可以借助布置在壳体2上的输入喷嘴53引入壳体空间3。
在侧部,第一换热通道71和第二换热通道72可以通过所谓的边缘条或终止条(侧条)91关闭。第二换热通道72向上和向下附加地通过这种终止条91关闭。
所述至少一个板式换热器4的构件,例如分离板90、翅片80、侧条91和歧管61、63、62、64(也称之为集管)优选地由铝制成。分离板90、侧条91和翅片80优选地在炉中彼此钎焊。
当第一媒介F1在所述至少一个板式换热器4中上升时,所述第一媒介与第二媒介F2间接换热,所述第二媒介借助输入喷嘴51或57以及还有与输入喷嘴51或57联接的歧管(也称之为集管)61或63引入所述至少一个板式换热器4的第二换热通道72,并且所述第二媒介尤其相对于第一换热通道71中流动的第一媒介F1以交叉流动的方式引导。
由此,例如,初始气态的第二媒介F2被冷却并尤其液化,而第一媒介F1被加热并部分蒸发。由此出现的第一媒介F1的气相G1在至少一个板式换热器4上方的分离空间A内聚集并可以借助设置在壳体2上的输出喷嘴55或56从壳体或分离空间A抽出。冷凝的第二媒介借助至少一个板式换热器4的歧管(或集管)62或64从第二换热通道72抽出并借助连接至相应的歧管62或64的喷嘴52或54从换热器1抽出。
第一媒介F1的在所述至少一个板式换热器4的上侧4a上与产生的气相G1一起离开的液相L1优选地返回至板式换热器4周围的液池。
如图1所示,换热器1还可以具有多个以上述方式形成的板式换热器4,尤其是两个板式换热器4,所述板式换热器根据图1例如沿着换热器1的纵向轴线彼此相继地布置在换热器1的壳体空间3内。换热器1当然还可以具有刚好一个板式换热器4,该板式换热器于是可以例如如图1的右手侧的或左手侧的板式换热器4那样形成。
为了将第一媒介F1引入换热器1的壳体空间3,分配装置6、在此优选地具有分配器通路6的形式的分配装置于板式换热器4上方布置在壳体空间3内,分配器通路6围绕用于接收第一媒介F1的液相L1并与入口53流连接的内部空间6a,所述入口设置在壳体2的上部区域处。分配器通路6在这种情况下固定在壳体2的面向壳体空间3的内侧上,壳体2形成分配器通路6的侧壁。分配器通路6还具有基底6c,所述基底构造成沿着壳体2的纵向轴线水平延伸并且所述基底的一个边缘固定在壳体2上,而侧壁6d从所述基底6c的另一(相反的)边缘竖直延伸,所述侧壁继而连接至壳体2的内侧。分配器通路6的基底6c具有至少一个向下指引的输出开口6b(优选地,在理论上设置有多个这样的输出开口6b),第一媒介F1的液相L1可以通过所述输出开口沿第一空间方向R从分配器通路6离开进入壳体空间3。
在竖直方向上布置在分配器通路6下方的是引导装置10,所述引导装置设计成用于引导正在离开至少一个输出开口6b的第一媒介F1的液相L1,引导装置10尤其用于使得已经沿第一(尤其竖直的)空间方向R向下离开所述至少一个输出开口6b的液相L1的至少一部分向着第二空间方向R’偏转,第二空间方向R’优选地不同于第一空间方向R。在此,例如,第二空间方向R’相比于第一空间方向R具有更大的水平分量。液相L1的至少一部分的偏转在这种情况下优选地实施成能引导第一媒介F1的液相L1远离所述至少一个板式换热器4的上侧4a或经过所述上侧4a。由此确保第一媒介F1的液相L1没有撞击在所述至少一个板式换热器4的上侧4a上。
为此目的,引导装置10具有尤其至少一个板形引导元件100、尤其是具有挡板形式的板形引导元件,所述至少一个板形引导元件沿着纵向轴线延伸并基本上平齐地抵靠在分配器通路的侧壁6d上,或者可能过渡为所述侧壁。所述至少一个引导元件100在这种情况下具有一弯曲部以使得所述至少一个引导元件100具有面向板式换热器4的凸式弯曲的第一侧100a并且还具有第二侧部100b,所述第二侧部背离第一侧100a、是凹式弯曲的并背离板式换热器4或面向分配器通路6、更精确地是面向分配器通路的基底6c。所述至少一个引导元件100由此布置成使得通过所述至少一个输出开口6b离开分配器通路6的第一媒介F1的液相L1的至少一部分撞击在第二侧100b上并被沿着第二侧远离板式换热器4的上侧4a地引导并且关于所述至少一个板式换热器4被侧向地引入液池。
所述至少一个引导元件100在此借助框架20既固定在分配器通路6上也固定在换热器1的壳体2上。
选择性地,根据本发明的一个实施例,如图2和3所示,换热器可以具有附加的分离单元208,所述附加的分离单元用于稳定第一媒介F1的目的,以使得第一媒介F1的气相G1可以在分离单元208中与第一媒介F1的液相L1分离。分离单元208在引导装置10的相互作用下被供应有来自的分配器通路6的第一媒介F1。
为了捕捉第一媒介F1,分离单元208在这种情况下具有面向上的接收开口209,所述接收开口布置于分配器通路6下方并且该接收开口的开口平面与竖向垂直地延伸。借助接收开口209,从分配器通路6落出的第一媒介F1进入所述分离单元208的接收空间207。所述分离单元208在这种情况下形成为向上敞开的通路,该通路在分配器通路6下方同样沿着壳体2的纵向轴线延伸,所述分离单元208优选地沿着壳体2的纵向轴线上的长度对应于分配器通路6的沿着该纵向轴线的长度。分离单元208的接收空间207或接收开口209由此可以在它的整个长度上被供应有第一媒介F1。
分离单元208具有限定接收开口209并界定接收空间207的周向壁。所述壁在这种情况下具有第一侧壁210,第一侧壁面向壳体空间3或板式换热器4并且在水平方向上横向于壳体2的纵向轴线地与板式换热器4相反地设置。在第一侧壁210的相反侧处是分离单元208的第二侧壁213,所述第二侧壁由壳体2形成。在端面处,分离单元208具有第三侧壁和第四侧壁214(这些侧壁214中只有一个能够在图2和3中观察到),所述第三侧壁和第四侧壁垂直于壳体2的纵向轴线地延伸并以与分离单元208的横截面形状对应的方式大致三角形地形成(除了考虑圆筒形壳体2所具有的圆部之外)。对应地,分离单元208的第一侧壁210朝向板式换热器4倾斜,以使得分离单元208或接收空间207的水平横截面在竖向上从下向上朝向接收开口209地增加。第一侧壁210在当前情况下与竖向形成尤其45°的角度。
优选地,分离单元208和/或分配器通路6由一个或多个金属片形成并且被焊接至或以别的一些适当的方式连接至壳体2。尤其,第一侧壁210以及还有第三侧壁和第四侧壁214可以分别由平面式的金属片形成并适当地彼此连接(例如通过焊接连接、铆钉连接等)。
为了让第一媒介F1的液相L1离开分离单元208的接收空间207,第一侧壁210尤其具有分配开口211。此外,侧开口212也可以设置在端侧壁214上,借助所述侧开口,第一媒介F1的液相L1同样可以进入收集空间V(只有一个侧开口212以示例的方式示出)。
分离单元208的壁或第一侧壁210、第三侧壁和第四侧壁214限定分离单元208的上边缘,所述上边缘界定接收开口209并优选地在收集空间V中布置于液相L1的填充高度300之上。对应地,第一媒介F1的液相L1优选地只通过分配开口211或侧开口212从接收空间207进入收集空间V。然而,分离单元208还可以形成不透液体的容器,以使得分离单元208的壁用作溢流壁并由此液相L1借助接收开口209进入收集空间V。此外,分离单元208可以形成为在端部处是开放的,也就是说不具有第三侧壁和第四侧壁214。还可能的是,第三侧壁和第四侧壁214在竖向上具有比第一侧壁210低的上边缘。
分配开口211可以沿着竖向以狭缝状的方式形成。其它开口截面也是可能的。分配开口211优选地沿着壳体2的纵向轴线在分离单元208的整个长度上彼此等距地布置。根据图2和3,侧开口212优选地形成为圆孔(为了简单起见,只有一个侧开口212被示出)。侧开口212可以平行于填充高度300上下成排地布置。
为了从分离空间A抽出第一媒介F1的气相G1,壳体2在该壳体2的上部区域具有至少一个输出喷嘴55。此外,旨在用于让第一媒介F1的液相离开收集空间V的出口59设置在壳体2的下部区域上。借助于溢流壁58,确保了第一媒介F1在收集空间V内的最小填充高度。
附图标记列表
Claims (14)
1.一种用于在第一媒介(F1)与第二媒介(F2)之间进行间接换热的换热器(1),包括:
壳体(2),所述壳体围绕用于接收第一媒介(F1)的壳体空间(3),以及
至少一个板式换热器(4),用于在这两种媒介(F1,F2)之间进行间接换热,
所述至少一个板式换热器(4)布置在所述壳体空间(3)中以使得所述至少一个板式换热器能够被位于所述壳体空间(3)中的所述第一媒介(F1)的液相(L1)包围,以及
分配装置(6),尤其是分配器通路(6)形式的分配装置,所述分配装置与所述壳体(2)中的入口(53)流连接,并且所述分配装置于所述板式换热器(4)上方布置在所述壳体空间(3)中,用于将所述第一媒介(F1)引入所述壳体空间(3),所述分配装置(6)具有至少一个、尤其是向下指引的输出开口(6b),所述第一媒介(F1)的液相(L1)能够通过所述输出开口离开进入所述壳体空间(3),并且
所述换热器(1)具有引导装置(10),所述引导装置布置在所述分配装置(6)下方并设计成引导正在离开所述至少一个输出开口(6b)的所述第一媒介(F1)的液相(L1),
其特征在于,
所述至少一个板式换热器(4)具有上侧(4a),所述引导装置(10)设计成引导所述第一媒介(F1)的液相(L1)远离所述上侧(4a)和/或经过所述上侧(4a)。
2.根据权利要求1所述的换热器(1),其特征在于,所述引导装置(10)设计成将已经沿第一空间方向(R)离开所述至少一个输出开口(6b)的液相的至少一部分引导向第二空间方向(R’)。
3.根据权利要求2所述的换热器(1),其特征在于,所述第二空间方向(R’)不同于所述第一空间方向(R),尤其是所述第二空间方向(R’)相比于所述第一空间方向(R)具有更大的水平分量,并且尤其是所述第一空间方向(R)沿着竖向从上向下延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述至少一个板式换热器(4)具有用于接收所述第一媒介(F1)的第一换热通道(71)和用于接收所述第二媒介(F2)的第二换热通道(72),从而能够在这两种媒介(F1,F2)之间进行间接换热,并且尤其是所述第一换热通道(71)借助于所述至少一个板式换热器(4)的上侧(4a)中的输出开口(40)与所述壳体空间(3)流连接,以使得所述第一媒介(F1)能够通过所述输出开口(40)离开进入所述壳体空间(3)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述引导装置(10)设计成引导所述第一媒介(F1)的液相(L1)以使得所述液相(L1)没有撞击在所述上侧(4a)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述引导装置(10)具有至少一个板形引导元件(100),尤其是具有挡板形式的至少一个板形引导元件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述至少一个引导元件(100)具有弯曲部。
8.根据权利要求6或7所述的换热器(1),其特征在于,所述至少一个引导元件(100)具有面向板式换热器(4)的凸式弯曲的第一侧(100a)以及还具有第二侧(100b),所述第二侧背离所述第一侧(100a)、是凹式弯曲的并且背离所述板式换热器(4)和/或面向所述分配器通路(6)。
9.根据权利要求8所述的换热器(1),其特征在于,所述至少一个引导元件(100)布置成使得所述第一媒介(F1)的正在通过所述至少一个输出开口(6b)离开所述分配器通路(6)的液相(L1)撞击在所述第二侧(100b)上并沿着所述第二侧远离所述上侧(4a)地和/或经过所述上侧地被导向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述引导装置(10)和/或所述引导元件(100)沿着所述分配器通路(6)在所述整个分配器通路(6)上或仅在所述分配器通路(6)的一部分上延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述至少一个引导元件(100)具有用于所述第一媒介(F1)的多个贯通开口(140)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的换热器(1),其特征在于,所述壳体空间(3)设计成接收所述第一媒介(F1)以使得所述第一媒介(F1)的液相(L1)形成以填充高度(300)包围所述至少一个板式换热器(4)的液池,所述换热器(1)还具有形成接收空间(207)的分离单元(208),用于在所述壳体空间(3)中将所述第一媒介(F1)的气相(G1)与液相(L1)分离,所述分离单元(208)具有至少一个向上指引的接收开口(209),所述接收开口用于将从所述分配器通路(6)下落的第一媒介(F1)引入所述接收空间(207),并且所述向上指引的接收开口(209)布置在所述填充高度(300)上方或所述填充高度(300)处,以使得所述第一媒介(F1)的被接收在所述接收空间(207)中的气相(G1)能够经由所述接收开口(209)逃入所述壳体空间(3)。
13.根据权利要求12所述的换热器(1),其特征在于,所述分离单元(208)具有面向所述壳体空间(3)的第一侧壁(10)。
14.根据权利要求13所述的换热器(1),其特征在于,所述第一侧壁(210)具有至少一个分配开口(211),所述至少一个分配开口(211)至少部分地布置在所述填充高度(300)下方,以使得所述第一媒介(F1)的液相(L1)能够借助所述至少一个分配开口(211)引入包围所述板式换热器(4)的所述液池中;或者,所述第一侧壁(210)形成为溢流壁。
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