CN1236271C - 低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器 - Google Patents

Abstract

低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，其上部设有高温气相流体导流翅片和低温湿蒸汽导流翅片，中部设有高温湿蒸汽集流导流翅片和集流引出管，下部设有低温气相流体均匀分配器和液相流体均匀分配器，其中心主体部分设有若干层板翅式蒸发换热元件和冷凝或冷却换热元件，相互交替连接。该换热器先将低温气相和液相流体分别引入各自的均匀分配器，并均匀分配到各自的蒸发通道中，然后使各层通道内的气相和液相流体在特殊的大通道内汇合，经充分混合后，再在同一层蒸发通道内均匀分配，实现气液两相流体的高效相变换热，显著提高换热器的换热效率。

Description

低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器

一、技术领域：

本发明涉及一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，属于工程热物理与能源利用学科领域。

二、背景技术：

板翅式换热器从五十年代开始应用于深冷技术、空气分离及化工流程等装置领域中，具有结构紧凑、传热系数高等优点。由于板翅式换热器的单位体积内具有很大的传热面积，芯体内设有很多层排列整齐的通道，因此，需要进行热量交换的各股流体首先需通过一段较窄的入口，才能进入换热器内众多的各层通道中。所以，在流体的入口处与换热器内的各层通道之间必须设置有效的分配机构，才能将流体均匀分配到各层通道之中。

为此，国内外学者对两相流体在板翅式换热器内的分配问题进行了一系列研究。研究结果表明，在板翅式换热器内部各层通道之间存在流场分布的不均匀性，在同一层通道内部也存在流体分配的不均匀现象，从而导致了换热器的性能严重下降。

在天然气、石油化工等领域中，液化和分离装置常会遇到气液两相流体混合入口的状况。例如，乙烯装置中的裂解气冷却器、所有的再沸器和冷凝器、尿素装置中的尿素蒸发器、空气分离装置中的冷凝蒸发器等等。研究表明，气液两相流体与单相流体(单相气体或单相液体)相比，其流体分配的不均匀现象更为突出，对换热器性能的影响也就更大，严重时将会导致换热器性能的显著恶化。尤其是对多组分两相混合物，若分配不均匀将使沸腾与冷凝在不同的气液平衡条件下进行，致使其相变换热系数大不相同，从而导致其流动、换热及传质特性大大偏离设计工况，产生严重后果。

关于气液两相流体在板翅式换热器中的分配问题可分为以下三类：

1.如何保证两相流体在板翅式换热器各单元之间的均匀分配。由于制造方面的困难，对于大热负荷的板翅式换热器装置，需由几个换热单元串联或并联组合而成，这样就出现了总管内的两相流体如何向各换热器单元均匀分配的问题。

2.如何消除两相流体在板翅式换热器内各层通道之间的不均匀分配现象。造成换热器内各层通道之间的流体不均匀分配现象，究其原因主要是由于两相流体在入口型式上的不同、封头设计的不合理或是各层通道的阻力不同所致。一般较大的板翅式换热器单元均有上百或更多层冷凝、蒸发通道，如何使两相流体完全均匀地分配到各层板翅通道之中，这是传热领域至今尚未解决的难题。

3.如何保证气液两相流体在同一层通道内，不仅在宽度方向(横向)，而且在长度方向(纵向)都达到均匀分配和稳定流动。

在这三类问题中，最为突出的是第二类问题。为此，目前国内外的研究者正在集中努力，试图改善板翅式换热器内各层通道之间两相流体的不均匀分配状况。所采取的主要方法是：对于混合不均匀的气液两相流体，不是直接将其引入换热器内进行相变换热，而是先将其送入气液分离器内分离成气相流体和液相流体，然后将气、液两相流体同时送入换热器的入口封头处混合。在入口封头处，液相流体立即被离散成小雾滴状弥散在气相流体中，形成雾状气液两相均匀混合流体，然后送入导流翅片中被均匀分配到各层板翅式蒸发通道内。

但是，上述技术仍然存在明显的缺点。其主要缺陷是，当气液两相流体在换热器的入口封头处汇合时，所形成的弥散性雾状气液两相流体进入导流翅片后，由于其在导流翅片中的流动方向急剧改变等原因，其中密度较大的液相流体又会重新与气相流体分离，从而重新造成了气液两相流体在各层通道中的不均匀分配问题。

三、发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的缺陷，提出一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器。这种相变换热器利用单向流体容易均匀分配的特点，先将已分离的气、液两相流体，先分别引入专门设计的气相流体均匀分配器和液相流体均匀分配器，并分别流入气相流体导流翅片和液相流体导流翅片，接着让这些单向流体分别将其引入各层板翅式换热元件下部所设的竖直翅片气相流体通道和液相流体通道中，然后穿过隔板上所开设的特殊槽孔，通过高速气流的引射作用使气、液两相流体在蒸发换热元件中特别设计的左右上下畅通的横向无翅片大通道内均匀汇合，最后经充分混合后的气液两相流体被均匀分配到各层上部的板翅式蒸发通道中，自下而上流动，沸腾蒸发，同时吸收相邻冷凝通道内高温气体的热量，在上升过程中气液两相流体进一步均匀混合。

本发明与国内外现有技术相比，这种低温两相流气液均匀分配相变换热器的结构独特，气液分配均匀，能有效避免雾状弥散性气液混合流体在导流翅片中的重新分离现象，显著改善换热器内各层通道之间及各层通道内部的气液两相流体的不均匀分配状况，从而大幅度提高板翅式相变换热器的换热效率。本发明可适用于液氧、液氮、液氢、液氩等各种低温流体，以及各种常温流体和制冷工质，还可广泛应用于低温制冷、石油化工、核电等领域中。

四、附图说明

附图中，蒸发换热元件1简称BE 1(boiling-exchanger 1)，其不同的结构形式分别为1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I和1J。冷凝换热元件简称CE 2(condenser-exchanger 2)，其不同的结构形式分别为2A、2B、2C、2D。

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明第一个实施例的结构示意图。其中图2a是蒸发换热元件1A的纵剖面图，图2b是与图2a相匹配的冷凝换热元件2A的纵剖面图，图2c、2d是以蒸发换热元件1A和冷凝换热元件2A为中心主体组成的相变换热器的横截面图。

图3是本发明第二个实施例的结构示意图。其中图3a是蒸发换热元件1B的纵剖面图，图3b是与图3a相匹配的冷凝换热元件2B的纵剖面图，图3c、3d是以蒸发换热元件1B和冷凝换热元件2B为中心主体组成的相变换热器的横截面图。

图4是本发明第三个实施例的结构示意图。其中图4a是蒸发换热元件1C的纵剖面图，图4b是与图4a相匹配的冷凝换热元件2C的纵剖面图。

图5是本发明第四个实施例的结构示意图。其中图5a是蒸发换热元件1D的纵剖面图，图5b是与图5a相匹配的冷凝换热元件2C的纵剖面图。

图6是本发明第五个实施例的结构示意图。其中图6a是蒸发换热元件1E的纵剖面图，图6b是与图6a相匹配的冷凝换热元件2C的纵剖面图。

图7是本发明第六个实施例的结构示意图。其中图7a是蒸发换热元件1F的纵剖面图，图7b是蒸发换热元件1G的纵剖面图，图7c是与图7a和7b所组合的蒸发换热元件1相匹配的冷凝换热元件2D的纵剖面图，图7d、7e、7f是以蒸发换热元件1F和蒸发换热元件1G与冷凝换热元件2D为中心主体所组成的相变换热器的横截面图。

图8是本发明第七个实施例的结构示意图。其中图8a是蒸发换热元件1H的纵剖面图，图8b是蒸发换热元件1I的纵剖面图，图8c是与图8a和8b所组合的蒸发换热元件1相匹配的冷凝换热元件2D的纵剖面图，图8d、8e、8f、8g是以蒸发换热元件1H和1I与冷凝换热元件2D为中心主体所组成的相变换热器的横截面图。

图9是本发明第八个实施例的结构示意图。其中图9a是蒸发换热元件1J的纵剖面图(1)，图9b是蒸发换热元件1J的纵剖面图(2)，图9c是与图9a、9b相匹配的冷凝换热元件2D的纵剖面图，图9d、9e、9f是以蒸发换热元件1J与冷凝换热元件2D为中心主体所组成的相变换热器的横截面图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细说明。

参见图1，本发明的低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，其上部设有高温气相流体导流翅片6，它所形成的通道与冷凝换热元件2及位于其左侧的高温气相流体进气封头4及进气管5相连通；其上部还设有低温湿蒸汽导流翅片7，它所形成的通道与蒸发换热元件1及位于与其右侧的低温湿蒸汽出气封头8及出气管9相连通；其中部设有高温湿蒸汽集流导流翅片10，它所形成的通道与冷凝换热元件2及位于其右侧的高温湿蒸汽集流封头11与集流引出管12相连接，在其下方设有中间隔条13。

在图1中，在前侧板22与后侧板23之间的中心主体部分别设有若干层作为低温两相流体蒸发通道用的板翅式蒸发换热元件1，它与作为高温气相流体冷凝或冷却通道用的板翅式冷凝换热元件2交替连接，并在蒸发换热元件1和冷凝换热元件2之间设有开有槽孔的冷凝与蒸发换热元件中间隔板3；低温气相流体均匀分配器16位于蒸发换热元件1的下部并与其相连通，在低温气相流体均匀分配器16的内部设有低温气相流体导流翅片17，低温气相流体导流翅片17所形成的通道与蒸发换热元件1相连通，通过低温气相流体进气封头15和进气管14与气液分离器26中的低温气相流体出口管24相连通；低温液相流体均匀分配器18位于冷凝换热元件2的下部并与其相连通，在该低温液相流体均匀分配器18的内部设有低温液相流体导流翅片19，低温液相流体导流翅片19所形成的通道与冷凝换热元件2中的液体通道相连通，并通过低温液相流体进液封头20和进液管21与气液分离器26中的低温液相流体出口管27相连通；中间隔板3上的槽孔开在位于中间隔条13下方的部分上；

低温气相流体均匀分配器16通过气液分离器26中的低温气相流体出口管24及连接管与气液分离器26相连通；低温液相流体均匀分配器18通过气液分离器26中的低温液相流体出口管27与气液分离器26相连通。

参见图1，低温气液两相流体在气液分离器26中被分离成低温气相流体LG和低温液相流体LL。低温气相流体LG由低温气相流体出口管24流出，经低温气相流体进气管14及进气封头15，流入蒸发换热元件1下部的低温气相流体均匀分配器16。低温液相流体LL由低温液相流体出口管27流出，经低温液相流体进液管21及进液封头20，流入冷凝换热元件2下部低温液相流体均匀分配器18。低温气、液两相流体在蒸发换热元件1内混合后，被均匀分配到蒸发换热元件1中的各层板翅式通道内，沸腾蒸发，蒸发后的低温湿蒸汽LV由低温湿蒸汽出气封头8及出气管9排出换热器外。换热器上部的高温气相流体HG经高温气相流体进气管5和进气封头4，流入冷凝换热元件2内，自上而下流动，放出热量，同时被冷凝或冷却成高温湿蒸汽HV，最后由高温湿蒸汽集流封头11及集流引出管12排出换热器外。

参见图2，本发明的第一个实施例，包括图2a、2b、2c、2d。

参见图2a，本发明的蒸发换热元件1为蒸发换热元件1A，由单层竖直翅片蒸发通道28组成，它被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35分隔成竖直翅片上部蒸发通道29和下部蒸发通道30上、下两部分并相互连通。在竖直翅片上部蒸发通道29的上端设有低温湿蒸汽导流翅片7，它与其右侧的低温湿蒸汽出气封头8及出气管9相连通，其顶部设有蒸发换热元件上封条31，左侧由蒸发换热元件左侧封条33密封。在竖直翅片下部蒸发通道30的下端设有低温气相流体均匀分配器16，自下而上，依次由蒸发换热元件下封条32、低温气相流体导流翅片17、竖直翅片下部蒸发通道30、左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35、冷凝与蒸发元件中间隔板圆形槽孔36、蒸发换热元件左侧封条33及右侧封条34所组成，低温气相流体导流翅片17与其左侧的低温气相流体进气封头15及进气管14相连通。

在图2a中，在蒸发换热元件1A与冷凝换热元件2之间设有冷凝与蒸发元件中间隔板3；在与竖直翅片下部蒸发通道30相对并相连通的冷凝与蒸发元件中间隔板3上开有两排中间隔板圆形槽孔36，所开的圆形槽孔36位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35和中间隔条13的下方，使蒸发换热元件1A中的竖直翅片下部蒸发通道30与冷凝换热元件2A中的竖直翅片下部的低温液相流体通道39相连通；冷凝与蒸发元件中间隔板圆形槽孔36的直径为1～1000mm。

参见图2b，本发明的冷凝换热元件2A为中部侧面排液、分体式冷凝换热元件，它与图2a中的蒸发换热元件1A相匹配。在冷凝换热元件2A中，单层竖直翅片冷凝通道37被位于中下部的高温湿蒸汽集流导流翅片10及位于其下方的中间隔条13分隔成竖直翅片上部冷凝通道38和下部液体通道39两部分；在冷凝换热元件2A的中部设有与冷凝换热元件2A相连通的高温湿蒸汽集流引出管12，它与高温湿蒸汽集流导流翅片10及位于其右侧的高温湿蒸汽集流封头11及集流引出管12相连通，其左侧由冷凝换热元件左侧封条42密封。

在图2b中，冷凝换热元件2A上部设有与冷凝换热元件2A相连通的高温气相流体进气管5，并与位于冷凝换热元件2A上部的高温气相流体导流翅片6及位于其左侧的高温气相流体进气封头4相连通；其顶部设有冷凝换热元件上封条40，其右侧由冷凝换热元件右侧封条43密封；在冷凝换热元件2A的下部设有低温液相流体均匀分配器18，自下而上，依次由冷凝换热元件下封条41、低温液相流体导流翅片19、竖直翅片下部液体通道39、中间隔条13、开圆形槽孔36的冷凝与蒸发元件中间隔板3、冷凝换热元件左侧封条42和右侧封条43钎焊连接所组成，低温液相流体导流翅片19与其右侧的低温液相流体进液封头20及进液管21相连通。

参见图2，低温气相流体LG经低温气相流体进气管14和进气封头15，流入蒸发换热元件1A下部所设的低温气相流体均匀分配器16，经低温气相流体导流翅片17和竖直翅片下部蒸发通道30，流入左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35内，与来自冷凝换热元件2A下部、穿过冷凝与蒸发元件中间隔板圆形槽孔36、然后流入其内的低温液相流体LL相汇合，经充分混合后，被均匀分配到蒸发换热元件1A中的竖直翅片上部蒸发通道29内，自下而上流动，吸收与其相邻的冷凝换热元件2A中的高温气体的热量，沸腾、蒸发成低温湿蒸汽LV，最后经低温湿蒸汽导流翅片7，由低温湿蒸汽出气封头8及出气管9排出换热器外。这种气液均匀分配器保证了低温气液两相流体在进入相变换热器后，不会出现在雾状气液两相流体中重新析出液相流体的不良后果，从而显著提高换热器的换热效率。

参见图3，本发明的第二个实施例，包括图3a、3b、3c、3d。

参见图3a，本发明与图2a的不同之处是：蒸发换热元件1为由蒸发换热元件1B所组成，在与左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35相对的中间隔板3上开有数个条状矩形槽孔44，其垂直高度为1～1000mm，水平长度为1～1000mm。

低温气相流体均匀分配器16位于蒸发换热元件1B的下部，并与竖直翅片下部蒸发通道30相连通，在低温气相流体均匀分配器16的内部设有低温气相流体导流翅片17。

参见图3b，本发明与图2b的不同之处是：冷凝换热元件2为中部侧面排液、分体式冷凝换热元件2B，它与图3a中的蒸发换热元件1B相匹配；在中间隔条13的下方设有左右上下畅通的横向无翅片液相流体通道45，它与中间隔板3上所设的数个条状矩形槽孔44相对，使冷凝换热元件2B中的竖直翅片下部液体通道39与蒸发换热元件1B中的竖直翅片下部蒸发通道30相连通。

低温液相流体均匀分配器18位于冷凝换热元件2B的下部，并与竖直翅片下部液体通道39相连通，在该低温液相流体均匀分配器18的内部设有低温液相流体导流翅片19。

参见图4，本发明的第三个实施例，包括图4a、4b。

参见图4a，本发明与图3a的不同之处是：蒸发换热元件1为蒸发换热元件1C，在其下部设有由翅片结构尺寸为上下均匀一致的翅片组成的竖直翅片下部蒸发通道30所构成的低温气相流体均匀分配器16，同时在其中部设有低温液相流体两侧直接进液结构，它由左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35、左侧封条方形槽孔46、右侧封条方形槽孔47、低温液相流体左进液封头20和进液管21、低温液相流体右进液封头20和进液管21所组成，相互一一对应，直接连通；左、右侧封条方形槽孔46和47的高度与左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35的垂直宽度相等。

参见图4b，本发明与图3b的不同之处是：冷凝换热元件2为下部侧面排液、整体式冷凝换热元件2C，它与图4a的蒸发换热元件1C相匹配，其中的竖直翅片冷凝通道37为上下贯通整体式冷凝翅片通道，在其下部设有高温湿蒸汽集流导流翅片10，它与其右侧的高温湿蒸汽集流封头11及集流引出管12相连通，在其底部设有冷凝换热元件下封条41，其左侧由冷凝换热元件左侧封条42密封。

参见图4，低温液相流体LL由蒸发换热元件1C中左右两侧的低温液相流体进液管21及进液封头20流入，通过左、右侧封条上所开的矩形槽孔46、47，直接进入左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35内，并与从竖直翅片下部蒸发通道30流入其内的低温气相流体LG相混合，然后被均匀地分配到竖直翅片上部蒸发通道29内，吸收其相邻的冷凝换热元件中高温气相流体的热量，沸腾蒸发。这种结构将更有利于低温气液两相流体在各竖直翅片蒸发通道28之间的快速流动与均匀分配，并使冷凝通道完全用于高温气相流体的冷凝或冷却，从而更进一步提高换热器的换热效率。

参见图5，本发明的第四个实施例，包括图5a和5b。

参见图5，本发明与图4的不同之处是：蒸发换热元件1为蒸发换热元件1D，其中的竖直翅片上部蒸发通道29被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道48分隔成29’和29”上下两部分，竖直翅片蒸发通道29”在水平方向上又被纵向宽翅片或无翅片蒸发通道49、50、51分隔成2～4部分。这种结构可使竖直翅片蒸发通道28中的气液两相流体分配更加均匀，有利于低温液相流体直接向竖直翅片上部蒸发通道29供液，使上部蒸发通道能始终保持湿润，不会出现“蒸干”的传热恶化现象，从而使整个竖直翅片蒸发通道28始终保持持续高效的最佳传热状态，更显著地提高换热器的换热效率。

参见图6，本发明的第五个实施例，包括图6a、6b。

参见图6，本发明与图4的不同之处是：蒸发换热元件1为蒸发换热元件1E，在其中原先的横向无翅片蒸发通道35内设有横向蒸发翅片52，并在其上开有数个直径为1～1000mm圆孔53，其长度与左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35相同；在蒸发换热元件1E的中部设有由位于竖直翅片下部蒸发通道30上方的左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35、位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35左、右两侧并相互连通的左侧封条方形槽孔46和右侧封条方形槽孔47及位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35内所设的带数个圆孔53的横向蒸发翅片52所构成的低温液相流体直接进液均匀分配结构。

参见图6，横向蒸发翅片52的两端与位于其左右两侧的低温液相流体进液封头20及进液管21直接连通，使低温液相流体LL更为快捷地流入左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35内；在横向蒸发翅片52上所开设的数个圆孔53，可使气液两相流体更为均匀地流入竖直翅片蒸发通道28内，进一步提高换热器的换热效率。

参见图7，本发明的第六个实施例，包括图7a、7b、7c、7d、7e和7f。

参见图7a、7b，本发明与图3a的不同之处是：蒸发换热元件1是由双层蒸发换热元件1F与1G加上位于二者之间的开有槽孔54的双层蒸发元件中间长隔板56组合而成；在双层蒸发换热元件中间长隔板56上设有数个矩形槽孔54，它与左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35相对并相连通，使得从蒸发换热元件1F下部流入其内的低温气相流体，与从蒸发换热元件1G下部流入其内的低温液相流体相互连通、均匀混合；中间长隔板56上的矩形槽孔54的竖直高度为1～1000mm，其水平长度为1～1000mm。

本发明与图3a的不同之处还在于：在蒸发换热元件1F与1G的上部分别设有低温湿蒸汽导流翅片7；低温气相流体均匀分配器16位于蒸发换热元件1F的下部，并与竖直翅片下部蒸发通道30相连通，在低温气相流体均匀分配器16的内部设有低温气相流体导流翅片17；低温液相流体均匀分配器18位于蒸发换热元件1G的下部并与竖直翅片下部液体通道30相连通，在该低温液相流体均匀分配器18的内部设有低温液相流体导流翅片19。

参见图7c，本发明与图4b的不同之处是：冷凝换热元件2为底部排液、整体式冷凝换热元件2D，它与蒸发换热元件1F和1G加上位于二者之间的开有槽孔54的中间长隔板56所组成的双层组合式蒸发换热元件1相匹配；在竖直翅片冷凝通道37的下部设有底部排液高温湿蒸汽集流导流翅片55，它与其底部的高温湿蒸汽集流封头11及集流引出管12相连通。

参见图8，本发明的第7个实施例，包括图8a、8b、8c、8d、8e、8f和8g。

参见图8，本发明与图7的不同之处是：蒸发换热元件1为由蒸发换热元件1H及1I加上位于二者之间的开有槽孔54的双层蒸发元件中间长隔板56组合而成；其中的竖直翅片上部蒸发通道29被左右上下贯通的横向无翅片蒸发通道48又分隔成29’和29”上下两部分，竖直翅片蒸发通道29”在水平方向上又被纵向宽翅片或无翅片蒸发通道49、50、51分隔成2～4部分。这种结构的翅片通道更有利于蒸发换热元件1中的气液两相流体在同一层通道内的均匀分配。

参见图9，本发明的第八个实施例，包括图9a、9b、9c、9d、9e、9f。

参见图9，本发明与图7的不同之处在于：蒸发换热元件1为蒸发换热元件1J，在其中，竖直翅片蒸发通道28被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道35分隔成上、下两部分，上部分为单层竖直高翅片蒸发通道58，下部分为双层竖直低翅片蒸发通道59，其间设有双层蒸发元件中间短隔板60；

在图9中，上部分单层竖直高翅片蒸发通道58的翅片高度，等于下部分双层低翅片蒸发通道59的翅片总高度加中间短隔板60的厚度之和；在蒸发换热元件1J的上部设有低温湿蒸汽增高导流翅片57，其翅片高度与单层竖直高翅片蒸发通道58中的翅片高度相同。

本发明的第八个实施例中的蒸发换热元件的翅片结构尺寸与前述的第一～七个实施例中的蒸发换热元件的翅片结构尺寸的不同之处在于：第一～七个实施例中的蒸发换热元件1A、蒸发换热元件1B、蒸发换热元件1C、蒸发换热元件1D、蒸发换热元件1E、蒸发换热元件1F与蒸发换热元件1G加上位于二者之间的开有槽孔54的冷凝与蒸发元件中间长隔板56所组成的双层组合、蒸发换热元件1H与蒸发换热元件1I加上位于二者之间的开有槽孔54的冷凝与蒸发元件中间长隔板56所组成的双层组合的蒸发换热元件中的翅片结构尺寸均为上、下均匀一致的翅片；而在本发明的第八个实施例中的蒸发换热元件1J中的翅片结构尺寸为上、下非均匀一致的翅片。

本发明可广泛应用于石油化工、低温制冷、空气分离、天然气液化及核电等领域，例如大型乙烯装置中的裂解气冷却器、再沸器和冷凝器，大型尿素装置中的尿素蒸发器及各种大中小型空气分离装置中的冷凝蒸发器等等。

Claims (11)

1、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在前侧板(22)与后侧板(23)之间的中心主体部分设有若干层作为低温两相流体蒸发通道用的板翅式蒸发换热元件(1)和作为高温气相流体冷凝或冷却通道用的板翅式冷凝换热元件(2)；

在蒸发换热元件(1)的上部设有与低温湿蒸汽出气封头(8)及出气管(9)相连通的低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道；在冷凝换热元件(2)的上部设有与高温气相流体进气封头(4)及进气管(5)相连通的高温气相流体导流翅片(6)形成的通道；在冷凝换热元件(2)的中部设有与高温湿蒸汽集流封头(11)及集流引出管(12)相连通的高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道；

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1)和冷凝换热元件(2)之间设有开槽孔的中间隔板(3)，并与蒸发换热元件(1)和冷凝换热元件(2)相互交替连接；中间隔板(3)上的槽孔开在位于中间隔条(13)下方的部分上；低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道与蒸发换热元件(1)相连通；高温气相流体导流翅片(6)形成的通道与冷凝换热元件(2)相连通；高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道与冷凝换热元件(2)相连通；低温气相流体导流翅片(17)形成的通道与蒸发换热元件(1)相连通；低温液相流体导流翅片(19)所形成的通道与冷凝换热元件(2)下部的液体通道相连通；在高温湿蒸汽集流导流翅片(10)的下方设有中间隔条(13)；

低温气相流体均匀分配器(16)位于蒸发换热元件(1)的下部并与其相连通，在低温气相流体均匀分配器(16)的内部设有低温气相流体导流翅片(17)，低温气相流体均匀分配器(16)通过气液分离器(26)中的低温气相流体出口管(24)与气液分离器(26)相连通；低温液相流体均匀分配器(18)位于冷凝换热元件(2)的下部并与其相连通，在该低温液相流体均匀分配器(18)的内部设有低温液相流体导流翅片(19)；低温液相流体均匀分配器(18)通过气液分离器(26)中的低温液相流体出口管(27)与气液分离器(26)相连通；

低温气相流体(LG)从气液分离器(26)中的低温气相流体出口管(24)出发，通过连接管道和蒸发换热元件(1)下部的低温气相流体进气管(14)、进气封头(15)和低温气相流体导流翅片(17)，流入蒸发换热元件(1)下部的低温气相流体均匀分配器(16)中；低温液相流体(LL)从气液分离器(26)中的低温液相流体出口管(27)出发，通过连接管道和冷凝换热元件(2)下部的低温液相流体进液管(21)、进液封头(20)和低温液相流体导流翅片(19)，流入低温液相流体均匀分配器(18)中，然后穿过中间隔板(3)上所开的槽孔流入蒸发换热元件(1)内，与低温气相流体(LG)汇合。

2、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在蒸发换热元件(1A)的上部设有低温湿蒸汽出气封头(8)及出气管(9)通过低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道与竖直翅片上部蒸发通道(29)相连通；在蒸发换热元件(1A)的顶部设有上封条(31)、底部设有下封条(32)、左侧设有左封条(33)、右侧设有右封条(34)；

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1A)中的单层竖直翅片蒸发通道(28)被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部蒸发通道(30)上、下两部分并相互连通；竖直翅片下部蒸发通道(30)与冷凝与蒸发元件中间隔板(3)下部所开的圆形槽孔(36)相对并相连通；蒸发换热元件(1A)内的单层竖直翅片蒸发通道(28)中的翅片结构尺寸为上下均匀一致的翅片；

在蒸发换热元件(1A)与冷凝换热元件(2)之间设有冷凝与蒸发元件中间隔板(3)；中间隔条(13)将冷凝换热元件(2)中的冷凝通道(37)分隔成竖直翅片上部冷凝通道(38)和竖直翅片下部液体通道(39)上、下两部分；在冷凝换热元件(2)的下部设有低温液相流体均匀分配器(18)，该低温液相流体均匀分配器(18)与冷凝换热元件(2)中的竖直翅片下部液体通道(39)相连通；位于低温液相流体均匀分配器(18)的右侧设有与低温液相流体均匀分配器(18)相连通的进液管(21)；位于冷凝换热元件(2)的上部设有与冷凝换热元件(2)相连通的高温气相流体进气管(5)；位于冷凝换热元件(2)的中部设有与冷凝换热元件(2)相连通的高温湿蒸汽集流引出管(12)；位于冷凝换热元件(2)下部的竖直翅片下部液体通道(39)通过冷凝与蒸发元件中间隔板(3)上所开的圆形槽孔(36)与蒸发换热元件(1A)相连通；冷凝与蒸发元件中间隔板圆形槽孔(36)的直径为1～1000mm；

在蒸发换热元件(1A)的下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与低温气相流体进气管(14)相连通，并与竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通；冷凝与蒸发元件中间隔板(3)上所开的圆形槽孔(36)位于左右上下贯通的横向无翅片蒸发通道(35)的下方，并与竖直翅片下部蒸发通道(30)相对并相连通。

3、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在蒸发换热元件(1A)的上部设有低温湿蒸汽出气管(9)通过出气封头(8)与低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道相连通；在蒸发换热元件(1A)的下部设有低温气相流体进气管(14)通过进气封头(15)与低温气相流体导流翅片(17)形成的通道相连通；

在冷凝换热元件(2A)的上部设有高温气相流体进气管(5)和进气封头(4)，通过由高温气相流体导流翅片(6)形成的通道与竖直翅片上部冷凝通道(38)的上端相连通；在冷凝换热元件(2A)的顶部设有上封条(40)、底部设有下封条(41)、左侧设有左封条(42)、右侧设有右封条(43)；高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道与高温湿蒸汽集流封头(11)及集流引出管(12)相连通；

其特征在于：所说的冷凝换热元件(2A)为侧面排液、分体式冷凝换热元件并与蒸发换热元件(1A)相匹配；冷凝换热元件(2A)中的单层竖直翅片冷凝通道(37)被高温湿蒸汽集流导流翅片(10)及位于其下方的中间隔条(13)分隔成竖直翅片上部冷凝通道(38)和竖直翅片下部液体通道(39)上、下两部分；竖直翅片上部冷凝通道(38)的下端与高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道相连通；

位于冷凝换热元件(2A)与蒸发换热元件(1A)之间设有开圆形槽孔(36)的冷凝与蒸发元件中间隔板(3)；位于蒸发换热元件(1A)上部的低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道与蒸发换热元件(1A)中的竖直翅片蒸发通道(28)相连通；在蒸发换热元件(1A)下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与蒸发换热元件(1A)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通，并与低温气相流体进气管(14)相连通，低温气相流体导流翅片(17)位于低温气相流体均匀分配器(16)之内；中间隔板(3)上的圆形槽孔(36)与竖直翅片下部蒸发通道(30)相对并相连通；蒸发换热元件(1A)中的单层竖直翅片蒸发通道(28)被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部蒸发通道(30)上、下两部分并相互连通；冷凝与蒸发元件中间隔板(3)上所开的圆形槽孔(36)位于中间隔条(13)的下方；

在冷凝换热元件(2A)的下部设有低温液相流体均匀分配器(18)，该低温液相流体均匀分配器(18)与冷凝换热元件(2A)中的竖直翅片下部液体通道(39)相连通，并与低温液相流体进液管(21)相连通，低温液相流体导流翅片(19)位于低温液相流体均匀分配器(18)之内；位于冷凝换热元件(2A)下部的竖直翅片下部液体通道(39)与位于冷凝换热元件(2A)与蒸发换热元件(1A)之间的开有圆形槽孔(36)的中间隔板(3)相对并相连通，并与蒸发换热元件(1A)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通。

4、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在蒸发换热元件(1B)的上部设有低温湿蒸汽出气封头(8)和出气管(9)通过低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道与竖直翅片上部蒸发通道(29)相连通；在蒸发换热元件(1B)的顶部设有上封条(31)、底部设有下封条(32)、左侧设有左封条(33)、右侧设有右封条(34)；

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1B)内的单层竖直翅片蒸发通道(28)被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部蒸发通道(30)上、下两部分并相互连通；左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)位于竖直翅片下部蒸发通道(30)的上方，并与冷凝与蒸发元件中间隔板(3)上所开的数个矩形槽孔(44)相对并相连通，并通过矩形槽孔(44)与位于冷凝换热元件(2)下部的低温液相流体均匀分配器(18)相连通；蒸发换热元件(1B)内的单层竖直翅片蒸发通道(28)中的翅片结构尺寸为上下均匀一致的翅片；

位于蒸发换热元件(1B)与冷凝换热元件(2B)之间设有开矩形槽孔(44)的冷凝与蒸发元件中间隔板(3)；在冷凝换热元件(2B)的下部设有低温液相流体均匀分配器(18)，该低温液相流体均匀分配器(18)与冷凝换热元件(2B)中的竖直翅片下部液体通道(39)相连通，并与低温液相流体进液管(21)相连通，低温液相流体导流翅片(19)位于低温液相流体均匀分配器(18)之内；竖直翅片下部液体通道(39)与矩形槽孔(44)相连通；在低温液相流体均匀分配器(18)的右侧设有与它相连通的进液管(21)；在冷凝换热元件(2B)的上部设有与冷凝换热元件(2B)相连通的高温气相流体进气管(5)；在冷凝换热元件(2B)的中部设有与冷凝换热元件(2B)相连通的高温湿蒸汽集流引出管(12)；位于高温湿蒸汽集流导流翅片(10)下方的中间隔条(13)将冷凝换热元件(2B)中的冷凝通道(37)分隔成竖直翅片上部冷凝通道(38)和竖直翅片下部液体通道(39)上、下两部分，高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道与竖直翅片上部冷凝通道(38)及高温湿蒸汽集流引出管(12)相连通；

在蒸发换热元件(1B)的下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与蒸发换热元件(1B)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通，并与低温气相流体进气管(14)相连通，低温气相流体导流翅片(17)位于低温气相流体均匀分配器(16)之内；中间隔板矩形槽孔(44)的垂直宽度为1～1000mm，水平长度为1～1000mm。

5、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在冷凝换热元件(2B)的上部设有高温气相流体进气管(5)和进气封头(4)通过由高温气相流体导流翅片(6)形成的通道与竖直翅片上部冷凝通道(38)相连通；在冷凝换热元件(2B)的顶部设有上封条(40)、底部设有下封条(41)、左侧设有左封条(42)、右侧设有右封条(43)；在冷凝换热元件(2B)的中部设有高温湿蒸汽集流封头(11)和集流引出管(12)通过高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道与竖直翅片上部冷凝通道(38)相连通；

在蒸发换热元件(1B)的上部设有与低温湿蒸汽出气管(9)相连通的低温湿蒸汽导流翅片(7)；下部设有与低温气相流体进气管(14)相连通的低温气相流体导流翅片(17)；

其特征在于：所说的冷凝换热元件(2B)为中部侧面排液、分体式冷凝换热元件，并与蒸发换热元件(1B)相匹配；冷凝换热元件(2B)中的单层竖直翅片冷凝通道(37)被高温湿蒸汽集流导流翅片(10)及中间隔条(13)分隔成竖直翅片上部冷凝通道(38)和竖直翅片下部液体通道(39)上、下两部分；高温湿蒸汽集流导流翅片(10)的下方设有中间隔条(13)；位于中间隔条(13)下方的左右上下畅通的横向无翅片液体通道(45)与竖直翅片下部液体通道(39)相连通，并与冷凝换热元件(2B)与蒸发换热元件(1B)之间的中间隔板(3)上所开的数个矩形槽孔(44)相对并相连通，并通过矩形槽孔(44)与蒸发换热元件(1B)中的左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)相连通；蒸发换热元件(1B)中的蒸发通道(28)被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部蒸发通道(30)上、下两部分并相互连通；

低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道与蒸发换热元件(1B)中的竖直翅片上部蒸发通道(29)相连通；在蒸发换热元件(1B)下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与蒸发换热元件(1B)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通，低温气相流体导流翅片(17)形成的通道与竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通，低温气相流体导流翅片(17)位于低温气相流体均匀分配器(16)之内；左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)与冷凝与蒸发元件中间隔板(3)上所开矩形槽孔(44)相对并相连通，并通过位于中间隔条(13)下方的矩形槽孔(44)与蒸发换热元件(1B)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通；

在冷凝换热元件(2B)的下部设有低温液相流体均匀分配器(18)，该低温液相流体均匀分配器(18)与冷凝换热元件(2B)中的竖直翅片下部液体通道(39)相连通，低温液相流体均匀分配器(18)位于左右上下畅通的横向无翅片液体通道(45)的下方；在冷凝换热元件(2B)的下部设有与低温液相流体均匀分配器(18)相连通的低温液相流体进液管(21)。

6、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在蒸发换热元件(1C)的上部设有低温湿蒸汽出气封头(8)和出气管(9)通过低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道与竖直翅片上部蒸发通道(29)相连通；在蒸发换热元件(1C)的顶部设有上封条(31)、底部设有下封条(32)、左侧设有左封条(33)、右侧设有右封条(34)；

蒸发换热元件(1C)的下部设有低温气相流体进气管(14)和进气封头(15)通过低温气相流体导流翅片(17)形成的通道与竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通；

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1C)中的单层竖直翅片蒸发通道(28)中的翅片结构尺寸为上下均匀一致的翅片；蒸发换热元件(1C)内的单层竖直翅片蒸发通道(28)被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部蒸发通道(30)上、下两部分并相互连通；左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)位于竖直翅片下部蒸发通道(30)的上方；

在蒸发换热元件(1C)的中部设有由位于竖直翅片下部蒸发通道(30)上方的左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)及位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)左、右两侧并相互连通的低温液相流体左侧封条方形槽孔(46)和右侧封条方形槽孔(47)所构成的低温液相流体直接进液结构；其中，左侧封条方形槽孔(46)和右侧封条方形槽孔(47)的高度与左右上下贯通的横向无翅片蒸发通道(35)的垂直宽度相等；同时，在蒸发换热元件(1C)的下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与蒸发换热元件(1C)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通；低温气相流体导流翅片(17)位于低温气相流体均匀分配器(16)内；

与蒸发换热元件(1C)相匹配的冷凝换热元件(2C)为下部侧面排液、整体式冷凝换热元件；

位于冷凝换热元件(2C)上部的高温气相流体导流翅片(6)形成的通道与高温气相流体进气封头(4)和进气管(5)相连通，并与上下贯通的整体式竖直翅片冷凝通道(37)的上端相连通；位于冷凝换热元件(2C)下部的高温湿蒸汽集流导流翅片(10)形成的通道与高温湿蒸汽集流封头(11)及集流引出管(12)相连通，并与上下贯通的整体式竖直翅片冷凝通道(37)的下端相连通；在冷凝换热元件(2C)与蒸发换热元件(1C)之间设有冷凝与蒸发元件中间隔板(3)；

高温气相流体(HG)由高温气相流体进气管(5)和进气封头(4)入口，通过高温气相流体导流翅片(6)流入冷凝换热元件(2C)中；然后，高温湿蒸汽流体(HV)通过高温湿蒸汽集流导流翅片(10)由高温湿蒸汽集流封头(11)和集流引出管(12)流出冷凝换热元件(2C)。

7、根据权利要求6所述的低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1D)中的竖直翅片上部蒸发通道(29)又被左右上下畅通的第二横向无翅片蒸发通道(48)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)的上半部分蒸发通道(29’)和竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)；同时竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)在水平方向上也被位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)左侧部位的纵向宽翅片或无翅片蒸发通道(49)、位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)中间部位的纵向宽翅片或无翅片蒸发通道(50)和位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)右侧部位的纵向宽翅片或无翅片蒸发通道(51)分隔成2～4部分；左右上下畅通的第二横向无翅片蒸发通道(48)位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)的上方；

竖直翅片上部蒸发通道(29)的上半部分蒸发通道(29’)及竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)分别与左右上下畅通的第二横向无翅片蒸发通道(48)相连通；

8、根据权利要求6所述的低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1E)中的位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)内带数个圆孔(53)的横向蒸发翅片(52)，圆孔(53)的直径为1～1000mm；

9、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在第一蒸发换热元件(1F)与第二蒸发换热元件(1G)的上部分别设有低温湿蒸汽出气封头(8)和出气管(9)通过低温湿蒸汽导流翅片(7)形成的通道分别与第一蒸发换热元件(1F)与第二蒸发换热元件(1G)中的竖直翅片上部蒸发通道(29)相连通；

在第一蒸发换热元件(1F)的下部设有低温气相流体进气管(14)和进气封头(15)，通过低温气相流体导流翅片(17)形成的通道与位于第一蒸发换热元件(1F)下部的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通；在第二蒸发换热元件(1G)的下部设有低温液相流体进液管(21)和进液封头(20)，通过低温液相流体导流翅片(19)形成的通道与第二蒸发换热元件(1G)下部的竖直翅片下部液体通道(30)相连通；

其特征在于：所说的蒸发换热元件为由第一蒸发换热元件(1F)与第二蒸发换热元件(1G)加上位于二者之间开槽孔(54)的中间长隔板(56)组合而成的双层组合式蒸发换热元件；

在第一蒸发换热元件(1F)与第二蒸发换热元件(1G)所组成的双层组合式蒸发换热元件中均设有左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)，横向无翅片蒸发通道(35)将第一蒸发换热元件(1F)中的竖直翅片蒸发通道(28)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部蒸发通道(30)上、下两部分并相互连通；横向无翅片蒸发通道(35)将第二蒸发换热元件(1G)中的竖直翅片蒸发通道(28)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)和竖直翅片下部液体通道(30)上、下两部分并相互连通；在第一蒸发换热元件(1F)与第二蒸发换热元件(1G)内的竖直翅片蒸发通道(28)中的翅片结构尺寸为上下均匀一致的翅片；左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)位于竖直翅片下部蒸发通道(30)的上方，并与第一蒸发换热元件(1F)和第二蒸发换热元件(1G)之间的双层蒸发元件中间长隔板(56)上所开的矩形槽孔(54)相对并相连通；

在双层组合式蒸发换热元件第一蒸发换热元件(1F)的下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与双层组合式蒸发换热元件第一蒸发换热元件(1F)中的竖直翅片下部蒸发通道(30)相连通，并与低温气相流体进气管(14)相连通，低温气相流体导流翅片(17)位于低温气相流体均匀分配器(16)之内；在双层组合式蒸发换热元件第二蒸发换热元件(1G)的下部设有低温液相流体均匀分配器(18)，该低温液相流体均匀分配器(18)与双层组合式蒸发换热元件第二蒸发换热元件(1G)中的竖直翅片下部液体通道(30)相连通，并与低温液相流体进液管(21)相连通，低温液相流体导流翅片(19)位于低温液相流体均匀分配器(18)之内；

与双层组合式蒸发换热元件第一蒸发换热元件(1F)和第二蒸发换热元件(1G)相匹配的冷凝换热元件(2D)为底部排液、整体式冷凝换热元件(2D)；位于冷凝换热元件(2D)上部的高温气相流体导流翅片(6)形成的通道与高温气相流体进气封头(4)和进气管(5)相连通，并与上下贯通的整体式竖直翅片冷凝通道(37)的上端相连通；在冷凝换热元件(2D)的底部设有高温湿蒸汽集流导流翅片(55)，它与高温湿蒸汽集流封头(11)及集流引出管(12)相连通，并与上下贯通的竖直翅片冷凝通道(37)的下端相连通；在冷凝换热元件(2D)与双层组合式蒸发换热元件第一蒸发换热元件(1F)和第二蒸发换热元件(1G)之间设有冷凝与蒸发元件中间隔板(3)；

高温气相流体(HG)由高温气相流体进气管(5)和进气封头(4)入口，通过高温气相流体导流翅片(6)流入冷凝换热元件(2D)中；高温湿蒸汽流体(HV)通过高温湿蒸汽集流导流翅片(55)由高温湿蒸汽集流封头(11)和集流引出管(12)流出冷凝换热元件(2D)。

10、根据权利要求9所述的低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，其特征在于：竖直翅片上部蒸发通道(29)又分别被左右上下畅通的第二横向无翅片蒸发通道(48)分隔成竖直翅片上部蒸发通道(29)的上半部分蒸发通道(29’)和竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)；而且竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)在水平方向上又分别被位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)左侧部位的纵向宽翅片或无翅片蒸发通道(49)、位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)中间部位的纵向宽翅片或无翅片蒸发通道(50)和位于竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)右侧部位的纵向宽翅片或无翅片蒸发通道(51)分隔成2～4部分；竖直翅片上部蒸发通道(29)的上半部分蒸发通道(29’)和竖直翅片上部蒸发通道(29)的下半部分蒸发通道(29”)分别与左右上下畅通的第二横向无翅片蒸发通道(48)相连通；

11、一种低温两相流气液均匀分配板翅式相变换热器，在蒸发换热元件(1J)的上部设有低温湿蒸汽出气管(9)和出气封头(8)；在位于蒸发换热元件(1J)下部的竖直低翅片蒸发通道(59)底部的左侧设有低温气相流体进气管(14)和进气封头(15)与低温气相流体导流翅片(17)相连通；在位于蒸发换热元件(1J)下部的竖直低翅片液体通道(59)底部的右侧设有低温液相流体进液管(21)和进液封头(20)与低温液相流体导流翅片(19)相连通；

其特征在于：所说的蒸发换热元件(1J)中，竖直翅片蒸发通道(28)中的翅片结构尺寸为上、下非均匀一致的翅片；蒸发换热元件(1J)中的竖直翅片蒸发通道(28)被左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)分隔成单层竖直高翅片蒸发通道(58)和双层竖直低翅片蒸发通道(59)上、下两部分并相互连通；双层竖直低翅片蒸发通道(59)包括竖直低翅片蒸发通道(59)、竖直低翅片液体通道(59)及位于二者之间的双层蒸发元件中间短隔板(60)；单层竖直高翅片蒸发通道(58)位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)的上方；双层竖直低翅片蒸发通道(59)位于左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)的下方并相互连通；单层竖直高翅片蒸发通道(58)的翅片高度等于双层竖直低翅片蒸发通道(59)中的两种翅片的总高度，加上双层蒸发元件中间短隔板(60)的厚度之和；在蒸发换热元件(1J)上部设有低温湿蒸汽增高导流翅片(57)，低温湿蒸汽增高导流翅片(57)与低温湿蒸汽出气管(9)和出气封头(8)相连通；其增高翅片的高度与单层竖直高翅片蒸发通道(58)中的高翅片的高度相等；

位于蒸发换热元件(1J)的上部，低温湿蒸汽增高导流翅片(57)形成的通道与单层竖直高翅片蒸发通道(58)相连通；

在竖直低翅片蒸发通道(59)和竖直低翅片液体通道(59)之间设有开矩形槽孔(54)的长度较短的双层蒸发元件中间短隔板(60)；矩形槽孔(54)开在双层蒸发元件中间短隔板(60)上与左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)相对的位置上；在竖直低翅片蒸发通道(59)的下部设有低温气相流体均匀分配器(16)，低温气相流体均匀分配器(16)与蒸发换热元件(1J)中的竖直低翅片蒸发通道(59)相连通；低温气相流体导流翅片(17)位于低温气相流体均匀分配器(16)之内；低温气相流体导流翅片(17)所形成的通道与竖直低翅片蒸发通道(59)相连通，并与低温气相流体进气管(14)和进气封头(15)相连通；在竖直低翅片液体通道(59)的下部设有低温液相流体均匀分配器(18)，该低温液相流体均匀分配器(18)与蒸发换热元件(1J)中的竖直低翅片液体通道(59)相连通；低温液相流体导流翅片(19)位于低温液相流体均匀分配器(18)之内；低温液相流体导流翅片(19)所形成的通道与竖直低翅片液体通道(59)相连通，并与低温液相流体进液管(21)和进气封头(20)相连通；位于单层竖直高翅片蒸发通道(58)下方的左右上下畅通的横向无翅片蒸发通道(35)与双层蒸发元件中间短隔板(60)上所开的矩形槽孔(54)相连通；

与蒸发换热元件(1J)相匹配的冷凝换热元件(2D)为底部排液、整体式冷凝换热元件(2D)；位于冷凝换热元件(2D)上部的高温气相流体导流翅片(6)形成的通道与高温气相流体进气封头(4)和进气管(5)相连通，并与上下贯通的整体式竖直翅片冷凝通道(37)的上端相连通；在冷凝换热元件(2D)的底部设有高温湿蒸汽集流导流翅片(55)，它与高温湿蒸汽集流封头(11)及集流引出管(12)相连通，并与上下贯通的竖直翅片冷凝通道(37)的下端相连通；在冷凝换热元件(2D)与蒸发换热元件(1J)之间设有冷凝与蒸发元件中间隔板(3)；

高温气相流体(HG)由高温气相流体进气管(5)和进气封头(4)入口，通过高温气相流体导流翅片(6)流入冷凝换热元件(2D)中；高温湿蒸汽流体(HV)通过高温湿蒸汽集流导流翅片(55)由高温湿蒸汽集流封头(11)和集流引出管(12)流出冷凝换热元件(2D)。

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