CN111879166A - 一种铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置 - Google Patents

一种铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置 Download PDF

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徐懿
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Abstract

一种用于铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置，包括气液分离器、铝制板翅式换热器芯体、液相封头、液相通道、气相封头及气液相混合通道；气液分离器上设置有两相流入口，铝制板翅式换热器芯体至少设置有一个液相入口封头，通过接管分别与气液分离器的液相出口、气相出口相连，在换热器芯体内，至少设置一层液相通道，一层气液相混合通道；液相通道内设置进口和出口导流片，进口导流片与出口导流片之间设置有传热翅片，气液相混合通道内设置进口导流片和传热翅片；气液相在混合通道内进行均匀混合；该结构仅利用换热器本身常规结构，无需额外在换热器芯体内设置均布元件即可实现两相流均布功能，具有结构简单、适应各种流通量等特点。

Description

一种铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置
技术领域
本发明涉及一种铝制板翅式换热器两相流均布的装置，尤其涉及一种适应任意气液相体积比、各种流通量的溢流式两相流均布装置，属于铝制板翅式换热器两相流气液均布、防止偏流的技术领域。
背景技术
铝制板翅式换热器是一种广泛应用于空分、石油化工、天然气、煤化工等领域的设备，其单位体积的传热面积可高达1500m2以上，具有体积小、传热效率高等特点。在板翅式换热器芯体内，每股流体有若干层通道，流体特别是气液两相流，在进入板翅式换热器后，能否使气液两相流体均匀分配到每层通道，对板翅式换热器换热性能影响尤为重要。现有的铝制板翅式换热器两相流均布结构，均通过在换热器芯体内额外设置均布元件达到均布目的，这会导致： 1.均布元件处局部阻力非常大，增加了流体流动阻力，2.增加了材料及加工成本，3.导致均布元件与隔板钎焊处局部应力集中，影响换热器使用寿命，4.影响板翅式换热器芯体钎焊强度及质量，5.当气液相体积比相差较大时，很多均布元件不能很好的实现气液均布。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，仅利用板翅式换热器本身的常规结构，无需额外在换热器芯体内设置均布元件，提供一种低成本、结构简单、适应任意气液相体积比、各种流通量的板翅换热器两相流均布装置，为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：一种铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置，它包括气液分离器和铝制板翅式换热器芯体,所述气液分离器上设置有两相流入口，气相出口，液相出口，所述气相出口和液相出口外分别设有气相管道和液相管道，该气相管道连接至铝制板翅式换热器芯体的上端，液相管道连接至铝制板翅式换热器芯体的侧端，并在上端和侧端分别设有气相封头和液相封头，所述铝制板翅式换热器芯体内至少设置一层液相通道，一层气液相混合通道；液相通道内设置有进口导流片，出口导流片，进口导流片与出口导流片之间设置有传热翅片，气液相混合通道内设置有进口导流片和传热翅片。
作为优选：所述液相管道中的液相通过液相封头进入液相通道中，并且分别流通过液相通道的进口导流片，传热翅片，出口导流片，自下而上流动，溢流至所述气相封头内，在重力作用下进入混合通道，同时气相也进入所述的气相封头内，流入气液相混合通道中，气相和液相通过气液相混合通道的进口导流片，同时进入气液相混合通道，流向传热翅片，在通道内进行混合。
本发明的积极效果是：上述方案没有额外在换热器芯体内设置均布元件，节省了均布元件材料成本、加工成本，没有额外设置均布元件，避免了因设置均布元件而产生的应力集中问题， 没有额外在换热器芯体内设置均布元件，仅使用板翅式换热器常规的封头、导流片、传热翅片，与设置均布元件结构相比，具有流动阻力小的特点，通过调整液相、气相导流口尺寸和通道层数，可以适应各种流通量的两相流均布，液相自下而上溢流至气相封头，在芯体导流口表面均匀扩散后，在重力作用下进入混合通道，而气相在背压作用下流入混合通道，其结构可适应任意气液体积比的两相流均布。
附图说明
图1为本发明构成示意图。
图2为本发明铝制板翅式换热器芯体内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍:如图1-2所示一种铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置，它包括气液分离器1和铝制板翅式换热器芯体2,所述气液分离器1上设置有两相流入口5，气相出口6，液相出口7，所述气相出口6和液相出口7外分别设有气相管道8和液相管道9，该气相管道8连接至铝制板翅式换热器芯体2的上端，液相管道9连接至铝制板翅式换热器芯体2的侧端，并在上端和侧端分别设有气相封头4和液相封头3，所述铝制板翅式换热器芯体2内至少设置一层液相通道，一层气液相混合通道；液相通道内设置有进口导流片10，出口导流片11，进口导流片10与出口导流片11之间设置有传热翅片12，气液相混合通道内设置有进口导流片13和传热翅片14，所述液相管道5中的液相通过液相封头3进入液相通道5中，并且分别流通过液相通道的进口导流片10，传热翅片12，出口导流片11，自下而上流动，溢流至所述气相封头4内，在重力作用下进入混合通道6，同时气相也进入所述的气相封头4内，流入气液相混合通道6中，气相和液相通过气液相混合通道的进口导流片13，同时进入气液相混合通道，流向传热翅片12，在通道内进行混合。
本发明的积极效果是：上述方案没有额外在换热器芯体内设置均布元件，节省了均布元件材料成本、加工成本。
本发明没有额外设置均布元件，避免了因设置均布元件而产生的应力集中问题。
本发明没有额外在换热器芯体内设置均布元件，仅使用板翅式换热器常规的封头、导流片、传热翅片，与设置均布元件结构相比，具有流动阻力小的特点。
本发明通过调整液相、气相导流口尺寸和通道层数，可以适应各种流通量的两相流均布。
本发明装置中，液相自下而上溢流至气相封头，在芯体导流口表面均匀扩散后，在重力作用下进入混合通道，而气相在背压作用下流入混合通道，其结构可适应任意气液体积比的两相流均布。

Claims (2)

1.一种铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置，它包括气液分离器和铝制板翅式换热器芯体,其特征在于所述气液分离器上设置有两相流入口，气相出口，液相出口，所述气相出口和液相出口外分别设有气相管道和液相管道，该气相管道连接至铝制板翅式换热器芯体的上端，液相管道连接至铝制板翅式换热器芯体的侧端，并在上端和侧端分别设有气相封头和液相封头，所述铝制板翅式换热器芯体内至少设置一层液相通道，一层气液相混合通道；液相通道内设置有进口导流片，出口导流片，进口导流片与出口导流片之间设置有传热翅片，气液相混合通道内设置有进口导流片和传热翅片。
2.根据权利要求1所述的铝制板翅式换热器溢流式两相流均布装置，其特征在于所述液相管道中的液相通过液相封头进入液相通道中，并且分别流通过液相通道的进口导流片，传热翅片，出口导流片，自下而上流动，溢流至所述气相封头内，在重力作用下进入混合通道，同时气相也进入所述的气相封头内，流入气液相混合通道中，气相和液相通过气液相混合通道的进口导流片，同时进入气液相混合通道，流向传热翅片，在通道内进行混合。
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