CN207881536U - 板翅式换热器内收集再分布式翅片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构。该结构包括上隔板和下隔板，以及夹持在隔板间的进口汇集结构、注液结构和出口均布分配结构。进口汇集结构包括第一A型翅片和第一C型翅片，出口均布分配结构包括第二A型翅片和第二C型翅片。气相通过进口汇集结构进入注液结构，和液相形成气液夹带的工况，再从出口均布分配结构均匀分布到整个换热器横截面翅片中去。

Description

板翅式换热器内收集再分布式翅片结构

技术领域

本实用新型涉及一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，属于换热器领域。

背景技术

天然气液化、UOP的PDH等流程中均采用液相节流制冷，由气相夹带液相为换热器提供冷量。该液相通常分为多段节流后进入换热器换热。

换热器为减少配管和冷箱的布置空间，换热器通常采用整体式换热器。该类换热器设计特点：下段气相量偏少，气相流速偏小(通常小于气液夹带速度)。对于宽度1100mm～1500mm的换热器，采用常规注液结构，为了均匀分布和减少流动死区(翅片通道与两个气相槽中接触部分)需要开40～100左右的小截面气相槽，以保证气体比较均匀的流动到注液结构后面的翅片中。该注液结构加工难度大，成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构。

本实用新型具体技术方案如下：

一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，包括隔板，隔板分为上隔板和下隔板，分别设置于翅片结构的上方和下方，用于实现密封；隔板之间夹持进口汇集结构、注液结构和出口均布分配结构；所述的进口汇集结构包括第一A型翅片和第一C型翅片，所述的出口均布分配结构包括第二A型翅片和第二C型翅片；所述的注液结构上开设有气相通道和液相通道，且两者之间设置有用于将液相通道上的液相导入气相通道的通孔；若干第一A型翅片间隔设置于注液结构一侧，且相邻第一A型翅片之间形成第一气体通道，第一气体通道的出口与所述气相通道的进口通过一条气体流通间隙连通；固定于注液结构中部的第一A型翅片长度最长，向两侧逐渐缩短；第一A型翅片背离注液结构一侧连接有第一C型翅片，相邻第一C型翅片之间形成与第一气体通道连通的第二气体通道，位于中间的第一C型翅片长度最短，向两侧逐渐变长，各第二气体通道的进气口位于同一横截面上；位于中间的第一C型翅片两侧的第一C型翅片分别向不同方向倾斜，使由第二气体通道的进气口形成的进气截面面积大于由所述第一气体通道的出气口形成的出气截面面积；所述的第二A型翅片和第二C型翅片设置于注液结构的另一侧，且整个翅片结构以注液结构为中心呈镜面对称。

优选的，所述的上隔板和下隔板两侧设有挡条，上隔板、下隔板以及两侧挡条之间形成密闭的气液流通通道，进口汇集结构、注液结构和出口均布分配结构均设置于该气液流通通道中；所述的进气截面覆盖该气液流通通道的一整个横截面，以此保证第二气体通道的进气口获得最大的进气截面。

优选的，注液结构中的气相通道宽度大于所述第一气体通道的宽度。

优选的，所述的注液结构呈长方体状。

优选的，所述气体流通间隙的宽度为3～10mm。

优选的，所述的第一A型翅片、第一C型翅片、第二A型翅片和第二C型翅片的高度与注液结构的厚度相同。

优选的，所述的注液结构中设置有多个平行的气相通道，每个气相通道中均设置有至少一个所述的通孔。

优选的，所述的注液结构中气相通道宽度为10～20mm，第一气体通道宽度为1.7～3.2mm。

与现有方法相比本实用新型的有益效果，

一是：注液结构前端的气相通过该结构有一定的汇集混合作用，起到均布作用。

二是：对于换热器下段中气量较少，不满足气液夹带的，可以通过该结构提高气相流动速度，起到气液夹带的效果。

三是：注液结构仅需要在A型翅片对应的位置开设气相通道和液相注入孔，可以大幅度减少注液翅片加工难度和成本。

四是：该结构中气液混合后可以通过该结构再次均匀分布至整个芯体截面中。

附图说明

图1是本实用新型一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构示意图；

图2是本实用新型一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构正视图；

图3是本实用新型一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构俯视图；

图4是本实用新型一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构仰视图。

图中：进口汇集结构1、注液结构2、出口均布分配结构3、液相槽4、液相孔5、第一隔挡条6、第二隔挡条7、第一气相通道8、第二气相通道9、第一C型翅片10、第一A型翅片11、第二C型翅片12、第二A型翅片13、第一气体通道14、第二气体通道15、隔板16、液相通道17。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详细说明本实用新型新型的实施方式。

实施例1

如图1所示的一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，由隔板16包括上隔板和下隔板、挡条、进口汇集结构1、注液结构2和出口均布分配结构3组成；上隔板、下隔板以及上隔板和下隔板两侧挡条之间形成密闭的气液流通通道，进气截面覆盖该气液流通通道的一整个横截面，以此保证第二气体通道15的进气口获得最大的进气截面。挡条可以直接由安装翅片结构的装置或管道外壁代替，用于密封翅片左右两侧。进口汇集结构1、注液结构2和出口均布分配结构3均设置于该气液流通通道中；进口汇集结构1包括第一A型翅片11和第一C型翅片10，出口均布分配结构3包括第二A型翅片13和第二C型翅片12。A型翅片和C型翅片的具体结构和参数可以根据设备进行选择。第一A型翅片11、第一C型翅片10、第二A型翅片13和第二C型翅片12的高度与注液结构2的厚度相同。注液结构2呈长方体状，注液结构2上开设有有多个平行的气相通道，气相通道宽度为10～20mm，每个气相通道中均设置有至少一个用于将液相通道17上的液相导入气相通道的通孔。第一气体通道14宽度为1.7～3.2mm；若干第一A型翅片11间隔设置于注液结构2一侧，且相邻第一A型翅片11之间形成第一气体通道14，第一气体通道14的出口与气相通道的进口通过一条气体流通间隙连通，气体流通间隙的宽度为3～10mm；气体流通间隙的设置是因为，翅片通道狭窄，约为1.7～3.2mm，密集性排布的第一A型翅片11如果直接与注液结构2连接来连通注液结构2上的气相通道的话，在使用过程中，翅片通道容易发生堵塞，为了避免这种情况的发生，设置了气体流通间隙；气相通过第一气体通道14后全部汇聚到气体流通间隙内，再重新均匀分布到气相通道中，同时也起到混合气相的作用。位于中部的第一A型翅片11长度最长，向两侧逐渐缩短；第一A型翅片11背离注液结构2一侧连接有第一C型翅片10，相邻第一C型翅片10之间形成与第一气体通道14连通的第二气体通道15，位于中间的第一C型翅片10长度最短，向两侧逐渐变长，各第二气体通道15的进气口位于同一横截面上；位于中间的第一C型翅片10两侧的第一C型翅片10分别向不同方向倾斜，使由第二气体通道15的进气口形成的进气截面面积大于由第一气体通道14的出气口形成的出气截面面积；第二A型翅片13和第二C型翅片12设置于注液结构2的另一侧，且整个翅片结构以注液结构2的横向中心面、纵向中心面为中心，均呈镜面对称。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，对注液结构进行了优化设计。如图2～4所示的一种注液结构2，包括注液结构本体和隔板16，注液结构本体为长方体，宽度为20mm～50mm，厚度为5mm～10mm；注液结构本体下表面一侧均匀设有若干平行间隔排列的第一气相通道8，另一侧均匀设有若干平行间隔排列的第二气相通道9，第一气相通道8和第二气相通道9都设置在注液结构本体下表面上；第一气相通道8的宽度大于第二气相通道9的宽度且第一气相通道8与第二气相通道9连通，第一气相通道8与第二气相通道9之间存在一个交汇区(即第一气相通道8与第二气相通道9连通的位置)。相邻两个交汇区之间设置有连通交汇区的液相槽4，第一气相通道8流通截面积是第二气相通道9流通截面积的1～20倍；注液结构本体上表面开设有液相通道17，液相通道17深度为1mm～6mm，气相通道深度为1mm～6mm。注液结构本体内开设有连通液相通道17和液相槽4的液相孔5，且液相孔5的一端位于液相槽中部位置；隔板16分为上隔板和下隔板，密封作用的上隔板和下隔板分别紧贴注液结构本体上表面和下表面。

本实用新型的收集再分布方法如下：

将液相沿着液相通道17注入注液结构本体上表面，液相通过液相孔5往下进入注液结构本体下表面上的液相槽4，并沿着液相槽4往两边扩散至第一气相通道8和第二气相通道9；将气相通入第二气体通道15，由于第二气体通道15进气口截面面积大于第一气体通道14的出气口截面面积，气相进入第一气体通道14时流速变快，气相发生混合，接着气相都进入气体流通间隙，相当于气相的一次收集混合作用；然后气相均匀分配进入第二气相通道9，由于第二气相通道9流通截面较气体流通间隙的流通截面小，气相在第二气相通道9内的流速提高，并进入第一气相通道8，此时气相与液相槽4中的液相相遇，气相和液相发生混合，由于第一气相通道8流通截面大于第二气相通道9，气液混合相体积膨胀，将液体冲击成小液滴，形成气液夹带的工况，接着气液混合相依次进入注液结构本体另一侧第二A型翅片13之间形成的气体通道，再进入第二C型翅片12之间形成的气体通道，并扩散到外部。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。例如，注液结构本体2上的各种通道可以通过刻槽实现，也可以通过在注液结构本体底面上一侧均匀固定若干凸起的第一隔挡条6，在另一侧均匀固定若干凸起的第二隔挡条7，第一隔挡条6宽度小于第二隔挡条7宽度，第一隔挡条6正对第二隔挡条7，第一隔挡条6之间形成第一气相通道8，第二隔挡条7之间形成第二气相通道9，第一隔挡条6和第二隔挡条7之间开设若干液相槽4来连通所有第一气相通道8和第二气相通道9，液相槽4中间位置向上开设有连通液相槽4和液相通道17的液相孔5。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于：包括隔板(16)，隔板(16)分为上隔板和下隔板，分别设置于翅片结构的上方和下方，用于实现密封；隔板之间夹持设有进口汇集结构(1)、注液结构(2)和出口均布分配结构(3)；所述的进口汇集结构(1)包括第一A型翅片(11)和第一C型翅片(10)，所述的出口均布分配结构(3)包括第二A型翅片(13)和第二C型翅片(12)；所述的注液结构(2)上开设有气相通道和液相通道(17)，且两者之间设置有用于将液相通道(17)上的液相导入气相通道的通孔；若干第一A型翅片(11)间隔设置于注液结构(2)一侧，且相邻第一A型翅片(11)之间形成第一气体通道(14)，第一气体通道(14)的出口与所述气相通道的进口通过一条气体流通间隙连通；位于中间的第一A型翅片(11)长度最长，向两侧逐渐缩短；第一A型翅片(11)背离注液结构(2)一侧连接有第一C型翅片(10)，相邻第一C型翅片(10)之间形成与第一气体通道(14)连通的第二气体通道(15)，位于中间的第一C型翅片(10)长度最短，向两侧逐渐变长，各第二气体通道(15)的进气口位于同一横截面上；位于中间的第一C型翅片(10)两侧的第一C型翅片(10)分别向不同方向倾斜，使由第二气体通道(15)的进气口形成的进气截面面积大于由所述第一气体通道(14)的出气口形成的出气截面面积；所述的第二A型翅片(13)和第二C型翅片(12)设置于注液结构(2)的另一侧，且整个翅片结构以注液结构(2)为中心呈镜面对称。

2.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于：所述的上隔板和下隔板两侧设有挡条，上隔板、下隔板以及两侧挡条之间形成密闭的气液流通通道，进口汇集结构(1)、注液结构(2)、出口均布分配结构(3)均设置于该气液流通通道中。

3.如权利要求2所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于：所述的进气截面覆盖该气液流通通道的一整个横截面。

4.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于：注液结构(2)中的气相通道宽度大于所述第一气体通道(14)的宽度。

5.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于：所述的注液结构(2)呈长方体状。

6.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于：所述气体流通间隙的宽度为3～10mm。

7.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于，所述的第一A型翅片(11)、第一C型翅片(10)、第二A型翅片(13)和第二C型翅片(12)的高度与注液结构(2)的厚度相同。

8.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于，所述的注液结构(2)中设置有多个平行的气相通道，每个气相通道中均设置有至少一个所述的通孔。

9.如权利要求1所述的板翅式换热器内收集再分布式翅片结构，其特征在于，所述的注液结构(2)中气相通道宽度为10～20mm，第一气体通道(14)宽度为1.7～3.2mm。