CN111895846B - 一种圆盘式气液两相流体均布装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种圆盘式气液两相流体均布装置，包括一竖直设置的外壳筒体，在外壳筒体的内部设有一中心筒体，中心筒体的上端由一挡板密封，中心筒体的下部外壁上设置有一与外壳筒体的内壁紧固连接的环板，环板上均匀开设有多个均流孔；在外壳筒体与中心筒体之间均匀设置若干挡块，挡块内部中空且两端开口形成气相通道，若干挡块的底端均与环板固定连接，外侧壁均与外壳筒体的内壁固定连接，内侧壁均与中心筒体的外壁之间设有缝隙。本发明，外界气液相流体进入外壳筒体后，气相流体流入到气相通道中向下扩散流动，液相流体自由下落流入到环板上通过均流孔流出，使流体气液相均布通道相对独立，对含气率小的流体具有较好均布效果。

Description

一种圆盘式气液两相流体均布装置

技术领域

本发明属于流体均布技术领域，尤其是涉及一种圆盘式气液两相流体均布装置。

背景技术

天然气作为我国能源发展的重要组成部分，其储运方式的相关研究正被逐渐展开。海上天然气经开采液化后输运回陆地成为天然气储运的重要方面。绕管式换热器是液化天然气的主要设备之一，具有换热效率高，易大型化的特点，适宜于海上天然气的液化。然而，海上特殊工况对缠绕管式换热器的换热性能有较大的影响，突出表现为晃荡导致的缠绕管式换热器壳程物流分配不均形成偏流，从而导致换热器整体换热效率下降，甚至严重偏离设计工况。均布器作为绕管式换热器壳侧空间的入口设备，影响壳侧来流的流场分布，从而影响换热器的效率和天然气的液化效果。然而目前适用于绕管式换热器的气液两相分配结构形式较少，而且主要对液相进行均匀分配，对气相的均配涉及较少。气相在空间内的流动不均在一定程度上影响了液相均匀性，减弱了分配结构对气液两相的均配效果。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种圆盘式气液两相流体均布装置，外界气液相流体进入外壳筒体内后，气相流体可通过中心筒与外壳筒体内壁之间的空间流入到气相通道中向下扩散流动，液相流体自由下落流入到环板上通过均流孔流出，使流体气液相均布通道相对独立，且两相在流动空间都分配均匀，对含气率小的流体具有较好均布效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种圆盘式气液两相流体均布装置，包括一竖直设置的外壳筒体，在所述外壳筒体的内部设有一中心筒体，所述的中心筒体的上端由一挡板密封，所述的中心筒体的下部外壁上设置有一与所述外壳筒体的内壁紧固连接的环板，所述的环板上均匀开设有多个均流孔；在所述外壳筒体与中心筒体之间均匀设置若干挡块，所述挡块内部中空且两端开口形成气相通道，若干挡块的底端均与环板固定连接，若干挡块的外侧壁均与外壳筒体的内壁固定连接，若干挡块的内侧壁均与中心筒体的外壁之间设有缝隙。

进一步的，挡块的高度低于中心筒体的高度设置。

进一步的，所述外壳筒体壁面上方连接一向下延伸的两相流入口管。

进一步的，所述均流孔采用圆孔、方孔或条缝式孔。

进一步的，所述挡块为长方体状结构。

进一步的，气相通道的宽度为1-2cm，所有挡块的内侧壁与中心筒体的外壁之间的缝隙尺寸均相同，且均为1-2cm。

相对于现有技术，本发明所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置具有以下优势：

1、本发明由于在外壳筒体内部设置一中心筒体，中心筒体的下部外壁上设置有一与外壳筒体的内壁紧固连接的环板，中心筒体与外壳筒体之间设置有减弱晃荡对均匀性影响的挡块，挡块内部中空且两端开口形成气相通道，因此外界气液相流体进入外壳筒体内后，气相流体可通过气相通道向下扩散流动，液相流体自由下落流入到中心筒体于外壳筒体之间的区域，且最终通过环板上的均流孔流出，本申请使流体气液相均布通道相对独立，对含气率小的流体具有较好均布效果。

2、本发明由于在环板上开设有多个均匀布置的均流孔，因此能够使液相流体均布流出。

3、本发明由于在外壳筒体与中心筒体之间间隔均匀的设置多个使筒体紧固连接的挡块，因此在晃荡条件下能够对液相流体起到围堰隔断作用，同时挡块内部中空且两端开口形成气相通道，均匀布置的气相通道可以保证气相流体的均衡连通，同时实现晃荡条件下气相和液相在空间内均布的功能。

4、本发明采用一体化设计，设备无活动部件，结构简单紧凑，造价成本低。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置的结构透视图；

图2为本发明实施例所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置的底部截面结构示意图。

附图标记说明：

1-外壳筒体，2-中心筒体，3-环板，31-均流孔，4-挡块，5-气相通道，6-两相流入口管，7-挡板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图2所示，一种圆盘式气液两相流体均布装置，包括一竖直设置的外壳筒体1，在所述外壳筒体1的内部设有一中心筒体2，所述的中心筒体2的上端由一挡板7密封，所述的中心筒体2的下部外壁上设置有一与所述外壳筒体1的内壁紧固连接的环板3，所述的环板3上均匀开设有多个均流孔31，用于使液相流体能够均布流出；在所述外壳筒体1与中心筒体2之间均匀设置若干挡块4，所述挡块4内部中空且两端开口形成气相通道5，挡块4用于隔挡液相流体，减弱晃荡条件对于液相均匀性的影响，若干挡块4的底端均与环板3固定连接，若干挡块4的外侧壁均与外壳筒体1的内壁固定连接，若干挡块4的内侧壁均与中心筒体2的外壁之间设有缝隙，以保证液相流体能均衡连通。

挡块4的高度低于中心筒体2的高度设置，便于安装和气液分离后，对气体和液体进行很好的分离。

外壳筒体1顶端连接一向下延伸的两相流入口管6，用于使气液相流体经两相流入口管6进入均布装置分离后均匀分配。

均流孔31采用圆孔、方孔或条缝式孔。

所述挡块4为长方体状结构，在环板3上均匀布置，气相通道5的宽度为1-2cm，所有挡块4的内侧壁与中心筒体2的外壁之间的缝隙尺寸均相同，且均为1-2cm。

本发明在工作时，外界气液相流体经伸入外壳筒体1中的两相流入口管6流到中心筒2顶端的挡板7上，经重力与惯性分离去除气相流体中的夹液，液相流体沿中心筒体2的外壁自由下落流入到外壳筒体1与中心筒体2之间，并通过环板3上的均流孔31均布流出，同时，气相流体由两相流入口管6流入到气相通道5中，同从均流孔31流出的液相流体自由扩散至外壳筒体1的下部空间。在海上晃荡工况时，挡块4对液相流体能够起围堰隔断作用，同时中心筒体2与挡块4之间的空隙保证了液相流体能均衡连通，从而实现晃荡条件下流体均布功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种圆盘式气液两相流体均布装置，其特征在于：包括一竖直设置的外壳筒体(1)，在所述外壳筒体(1)的内部设有一中心筒体(2)，所述的中心筒体(2)的上端由一挡板(7)密封，所述的中心筒体(2)的下部外壁上设置有一与所述外壳筒体(1)的内壁紧固连接的环板(3)，所述的环板(3)上均匀开设有多个均流孔(31)；在所述外壳筒体(1)与中心筒体(2)之间均匀设置若干挡块(4)，所述挡块(4)内部中空且两端开口形成气相通道(5)，若干挡块(4)的底端均与环板(3)固定连接，若干挡块(4)的外侧壁均与外壳筒体(1)的内壁固定连接，若干挡块(4)的内侧壁均与中心筒体(2)的外壁之间设有缝隙；以保证液相流体能均衡连通；

均匀布置的气相通道保证气相流体的均衡连通，同时实现晃荡条件下气相和液相在空间内均布。

2.根据权利要求1所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置，其特征在于：挡块(4)的高度以低于中心筒体(2)的高度设置。

3.根据权利要求1所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置，其特征在于：所述外壳筒体(1)顶端连接一向下延伸的两相流入口管(6)。

4.根据权利要求1所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置，其特征在于：所述均流孔(31)采用圆孔、方孔或条缝式孔。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置，其特征在于：所述挡块为长方体状结构。

6.根据权利要求5所述的一种圆盘式气液两相流体均布装置，其特征在于：气相通道(5)的宽度为1-2cm，所有挡块(4)的内侧壁与中心筒体(2)的外壁之间的缝隙尺寸均相同，且均为1-2cm。

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