CN87108080A - 氨发生器循环气体和水间进行热交换的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及氨发生器循环气体和水间进行热交换的装置。它有许多输送循环气的热交换管。该管至少和一管板密封联接。管板使一耐压通道与热交换室隔离，它有许多冷却孔，水或水和蒸汽的混合物在其中流动。本发明的目的是提供一可靠的冷却方案，该方案并不要求管板水平安装，即冷却效果和管板安装位置无关。为实现此方案，在本发明装置中，从热交换室一侧看，冷却孔不完全贯穿管板，其底部经输入孔道通到冷却水源管路。水经冷却孔送到热交换室。

Description

此项发明是有关氨发生器放出的循环气体和水之间进行热交换的装置。此装置有许多用来输送循环气体的热交换管，这些热交换管起码和一个管板连接，此管板把一个耐压通道从热交换室隔离出来，管板上另有许多冷却孔，水或水和蒸汽的混合物在其间流动。

本申请人的欧州专利申请0130361号中公开了在样的一个装置。它所描述的管板基本上是水平安装的，上面也具有许多不贯穿管板的冷却孔，它们和热的那端是不通的，冷却孔内另有一根内管，通过自然的流动，热交换器的水就被吸入到内管中，水就在冷却孔里蒸发形成了水和蒸气的混合物，流回热交换器。

这种至少在一端是热的，厚壁型的冷却结构已经提供了许多特殊的优点，但至少有一个缺点，自然流动要求这种冷却结构基本呈水平安装，这样，才能使一定量的循环水进入冷却孔，蒸发成水和蒸气的混合物放出，以保证安全。

此项发明的目的是提供一种技术方案，即使当管板不在水平位置时，也能确保冷却效果，即，循环气体的有效地冷却和管板的安装位置无关。

如上所述，此发明解决了以前所存在的问题，它是通过这样的措施：从热交换室的一侧看，冷却孔並不完全贯穿管板，其底部经冷却水输入孔道，通到冷却水源管道。水经冷却孔送到热交换室。

此发明采用了现有技术的冷却孔，但是未采用冷却水的自然流动方式，另外，还采用了把水送往冷却孔底面的输送孔道。当然，水的自然流动方式可以实现这个目的，但是，采用输送装置更为有利。

从原理上看，这种热交换器已有许多不同的设计，如DE-OS2007528或3022480。在这两种设计中都采用了一个特制的复合通路来确定热管板中流体的流向。

在任何情况下，此发明的冷却孔必须是均匀分布的，尤其在管板的受热面上。因为采用了本发明的设计，在一定条件下也可以设计成只是冷却热区。此项发明的一个实施例中，管板具有局部分布的冷却孔，冷却孔经输入孔道通至冷却水源管路。

在设计中，把冷却水源管路作为输入水管路的一个分支是很有利的，也就是，输入热交换器中的冷却水的一部分是直接通过冷却孔的。

不采用输入水管路和冷却水源管路直接连通的方法，蒸汽发生器的循环水也可以直接连接冷却水源管路，当然这样的措施并不由于采用了前述措施而被排除（两种措施可同时采用）。

根据此项发明的一个具体实施例，通道采用隔开式的，它至少具有两个为氨发生器放出的不同气体而设置的循环气体的进气室，还具有相应的冷却后循环气体的集气室。上述的安排提出了一种特别紧凑的结构设计。这种不同温度的同一循环气体的逐渐冷却的方式也可以在一个共同的罩壳里进行。

根据本发明的另一个实施例，至少有一个进气室的输入管路安装在相应的出口喷咀里，冷却后的循环气体通过环形空间，从外部冷却输入管路。这样有助于部件的保护，尤其可以冷却此装置的进口喷咀。

如上所述，有许多不同的热交换器装置。热交换器可以设计成竖直的、水平的、或者倾斜的。它们可以仅装一个管板，流通循环气的管子可设计成长的U型螺旋管，也就是说，这些管子的始端和终端都在管板上，但是始端和终端分别在不同的部位。但是本发明不局限于这种设计，也可以制成具有两个管板和两个通道的装置。本发明也提供了这样一种设计：为氨发生器放出的两种不同的气体，第二通道被分成隔离成两个进气室，至少有一个管板具有冷却孔。根据本发明另一个实施例，在两个管板里，都有局部分布的冷却孔。

下面，参阅附图，对此发明进一步详述。

图1是具有冷却管板的热交换装置。

图2是具有两个管板的另一实施例，至少有一个管板被冷却;

图3是图2所示设计的改进实施例;

图4是具有方向相反的热交换管，通道及转向室的热交换装置，两管板中的每一个管板都被局部地冷却。

图5是具有两个管板的另一实施例，两管板都被局部地冷却。

图1至图5都是表示此装置工作原理的剖视图。

图6是一个实施例的通道的截面图。

图7是另一种通道的截面图。

图8是图6的管板的孔及冷却孔的排布图。

图9是图7所示实施例的孔的排布图。

首先指出，在所有的附图中，具备同样的或相似功能的部件，均给予同样的标号，在某些情况下，若有变动也用小号英文字母作记号。

在上述附图中的热交换装置都有一个耐压的外壳，该外壳内具有两个腔室，一个是热交换室3，另一个是通道5，通道5由一个间壁分隔成两个通道5a和5b。通道5和热交换室3由管板6分隔。

图示实施例的特征在于：两热交换室都处于外壳2中，这就要求用间壁4分隔通道5。

必须注意，此项发明並不局限于这种实施例。管板设计是本发明的基本特征，下面将更详细地叙述它。首先介绍装置1的基本设计。

如图所示，通道5a和5b具有出口喷咀7a和7b。7a和7b内分别具有一个输入管路8a和8b。8a和8b位于出口喷咀7a和7b的中间。这样就形成了环形空间9a和9b。循环气体的输入管路8a和8b与热气体的进气室10a和10b相通，两进气室各向管板的一部分输送循环气体。在图1的实施例中，热交换管11a和11b是V形的，在热交换室3里，它们起始于管板6经弓形上端，然后回到管板6。冷却后的气体流回到通道5a和5b，並经过环形空间9a和9b流出。这样，出口喷咀7a和7b也可以保持和通道5的壁同样的低温。

对通道以及气体通路的设计当然可做很多修改。此发明可进行很多变动，下面将详细介绍本发明的某些变型，然而本发明又不局限于这些变型，以下实施例的基本特征是相同的。

此发明最重要的是管板6的设计。从上述说明中可知，管板具有一系列的冷却孔12，它们的开口朝向热交换室3，这些孔並不完全贯穿管板6，这些孔的孔底和输入孔道13相贯通，输入孔道13又和外部的冷却水源管路14相通，冷却水源管路，例如，可呈半圆形的冷却环围绕着装置1。

为了产生蒸汽或蒸汽与水的混合物，要进行热交换的液体，例如水经过热交换室3的输入水管路16被引入，经加热后的液体，或蒸汽，或其混合物经喷口17离开热交换室3。

冷却管板6的液体和由输入水管路16进入热交换室3的热交换液体应该是同样的，这对本发明是十分重要的，因为这些液体要直接混合。冷却水源管路14中的水，经冷却孔12直接送入热交换室3。

图2所示实施例与装置1的设计基本相同，不同的是两个管板6和18具有两个通道5a和5b，以及两个转向室19a和19b。

图3也是具有两个管板6和18的又一实施例，但需冷却的气体通过热交换室3，没有转向。在这种情况下，输出喷咀7a和7b是依靠从管咀20a和20b流入冷却剂分别冷却的，当然冷却剂也可以是从21a和21b中出来经管咀22a和22b的冷却后的气体，或是任何其它流体。

然而在图2和图3所示两实施例中，两个管板6和18中，仅有一个被冷却（即管板b），图4是另一个实施例，其中两个管板都起码部分地被冷却。因此两个管板都被注上同样的标号6a，在这种情况下，两个热交换室的耐压罩里输入的是方向相反的水流。通道5a和5b都具有自己的转向室19a和19b。由于这种特殊的管板冷却方式，设有两个冷却水源管路14a和14b。

图5所示实施例，其热交换室处于水平位置，当然其它上述实施例也适用于水平位置，对于此发明来说，这並非关键。

按照图5的设计，通道和转向室並不是分隔式的。输入热交换室3的两个气流是以相反的方向分别经过两个热气输入管口8c和8d进入的，並且在进入管板6b的热交换管以前，经过进气室10c和10d，管板6b至少部分地被水所冷却。

如果热循环气体要经过输入管口8c进入进气室10c旁通管路23完全穿过热交换室，如果需要，也可以装有控制装置，以保证通过围绕管口8d的环形空间24的冷却流。环形空间24又由在它的外部的环形空间25中的流动的经过冷却的循环气体冷却。

图6是图1所示的通道5的Ⅵ-Ⅵ截面图，管板6中孔的详细的位置显示在图8中，输入孔道13较长，因为要连到安排在中心位置的冷却孔12。

在图7和图9所示的另一实施例中，进气室10a和10b较靠近管板周边，因此只需要较短的输入孔道13a（图9），这样可以便于加工並降低成本。

对于上面例举的本发明的各实施例，当然可以做出许多修改而並不背离本发明的基本构思。上面已经指出，本发明並不一定限于用水冷却，也可采用其它流体。另外，对冷却孔等也可做出变更。

Claims (6)

1、用于氨发生器放出的循环气体和水之间进行热交换的装置，它有许多输送循环气体的热交换管，这些热交换管至少和一个管板密封联接，管板把一个耐压通道从热交换室中隔离出来，这个管板还有许多冷却孔，水或水和蒸汽的混合物在其间流动，该热交换装置的特征在于：从热交换室的一侧看，冷却孔(12)並没有完全贯穿管板(6)，它们的底部经输入孔道(13)通至冷却水源管路(14)，冷却水经冷却孔(12)送至热交换室(3)。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：管板（6）局部装有许多冷却孔（12），此冷却孔经冷却水输入孔道（13）连通到冷却水源管路（14）。

3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：将冷却水源管路（14）作为输入水管路（16）的分支（图4）。

4、根据上述任一权利要求所述的装置，其特征在于：冷却水源管路（14）与蒸汽发生器的循环水连通。

5、根据上述任一权利要求所述的装置，其特征在于：通道（5）是隔离式的，它至少具有两个为氨发生器放出的不同气体而设置的循环气体的进气室（10a、10b），还有相应的若干冷却后循环气体的集气室。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于：至少一个进气室（10）的输入管路（8）装在相应的出口喷咀（7）中，冷却后的循环气体从环形空间（9）中通过，以便从外部冷却输入管路（8）。

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