KR20150030229A

KR20150030229A - Heat exchanger

Info

Publication number: KR20150030229A
Application number: KR20157000268A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 카이저; 미하엘 베른아우어; 슈테팬 브렌너
Original assignee: 린데 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2015-03-19
Also published as: JP6116681B2; CN104350351B; MX344387B; EP2859295A1; MX2014014454A; WO2013182314A1; JP2015518953A; US20150153115A1; AU2013270937B2; DE102012011328A1; CN104350351A; EP2859295B1; AU2013270937A1; ES2598837T3

Abstract

본 발명은 제 1 매체(F1)와 제 2 매체(F2) 사이의 간접 열 전달용 열 교환기(1)에 관한 것이며, 그 열 교환기는 제 1 매체(F1)를 수용하기 위한 쉘 공간(3)을 가지는 쉘(2), 및 정확한 작동 중에 제 1 매체(F1)에 의해 둘러싸이는 열 전달 블록(4)을 포함하며, 상기 열 전달 블록(4)은 제 1 매체(F1)에 대해 제 2 매체(F2)를 냉각시키도록 설계되어서 제 1 매체의 기상(G1)이 쉘 공간(3) 내에 형성된다. 본 발명에 따라서 쉘 공간(3) 내에 위치되는 수집 채널(5)이 상기 쉘 공간(3)으로부터 제 1 매체의 기상(G1)을 빼내기 위해서 제공된다.The present invention relates to a heat exchanger (1) for indirect heat transfer between a first medium (F1) and a second medium (F2), the heat exchanger comprising a shell space (3) for receiving a first medium (F1) And a heat transfer block (4) surrounded by a first medium (F1) during correct operation, wherein the heat transfer block (4) comprises a first medium (F1) and a second medium (G2) of the first medium is formed in the shell space (3). A collecting channel (5) located in the shell space (3) according to the invention is provided to extract the vapor phase (G1) of the first medium from the shell space (3).

Description

Heat exchanger {HEAT EXCHANGER}

본 발명은 특허청구범위 청구항 1의 전제부에 따른 열 교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1.

그와 같은 열 교환기는 "접합식(brazed) 알루미늄 평판-핀 열 교환기 제작자 협회(ALPEMA) 표준규격들"(2010년 제 3판, 67 페이지 도 9-1)에 특징이 나타나 있다. 상기 열 교환기는 쉘(shell) 공간을 둘러싸는 쉘을 가지며 쉘 공간 내에 배열되는 하나 이상의 열 전달 블록("코어")을 또한 가지며 평판형 열 교환기로서 설계된다. 그와 같은 열 교환기의 설계는 "코어-인-쉘(core-in-shell)" 또는 "블록-인-쉘(block-in-shell)"로서 또한 지칭된다.
Such heat exchangers are featured in the "Brazed Aluminum Plate-Fin Heat Exchanger Manufacturers' Association (ALPEMA) Standard Specification" (2010, Third Edition, page 67, Figure 9-1). The heat exchanger has a shell surrounding the shell space and is also designed as a plate heat exchanger having one or more heat transfer blocks ("cores") arranged in the shell space. The design of such heat exchangers is also referred to as "core-in-shell" or "block-in-shell ".

그와 같은 열 교환기의 경우에, 열 교환기의 작동 중에 열 전달 블록을 둘러싸는 용액(bath)을 형성하고 열 전달 블록 내에서 (수직선을 따라)바닥으로부터 상향으로 상승하는[열 사이펀 효과(thermosiphon effect)] 제 1 매체는 특히, 제 1 매체와 역류 또는 직교류(crossflow)로 열 전달 블록 내에서 바람직하게 전도되는 제 2 매체(예를 들어, 액화될 기상 또는 냉각될 액상)와 직접적인 열 전달되게 될 수 있다. 이러는 동안 나오는 제 1 매체의 기상은 열 전달 블록 위의 쉘 공간 내에 수집되며 쉘에 제공된 하나 이상의 출구 커넥터를 통해 추출되고 아마도, 쉘의 외측에 제공되는 (외측)수집 채널을 통해 추가의 공정 단계들로 이송된다.
In the case of such a heat exchanger it is necessary to form a bath surrounding the heat transfer block during the operation of the heat exchanger and to heat up from the bottom (along the vertical line) in the heat transfer block )] The first medium is particularly suitable for direct heat transfer to a second medium (for example, a liquid to be liquefied or a liquid to be cooled) which is preferably conducted in a heat transfer block in countercurrent or crossflow with the first medium . During this, the vapor phase of the first medium is collected in the shell space above the heat transfer block and extracted through one or more outlet connectors provided in the shell, and possibly through further processing steps (outside) Lt; / RTI >

기상의 이러한 형태의 추출 결과로써, 쉘 공간 내에서 가스-액체 분리의 품질을 손상시키는 출구 커넥터 쪽으로 향하는 기상의 이질직인 속도장(heterogeneous velocity field)을 쉘 공간에서 발전시켰다. 이러한 효과는 특히 외측 수집 채널 내의 유동 특성이 쉘 공간 내의 기상의 속도장에 또한 반응함에 따라서, 그러나 단지 제한된 정도로, 출구 커넥터들의 수 또는 크기의 변동에 의해서 상쇄될 수 있다. 또한, 출구 커넥터들은 서두에서 언급한 형태의 ("코어-인-쉘")열 교환기의 내압 구성요소 부품들이며 따라서 복수의 출구 커넥터들의 경우에 증가된 제조 비용들을 수반하는 구성적으로 고가이다. 또한, 출구 커넥터 위치를 쉘의 상부 측에 고정함으로써 둘러싸는 구성요소(예를 들어, 냉각 박스, 필드 튜빙(field tubing))들의 구성 중에 자유도가 줄어든다.
As a result of this type of extraction of the gas phase, a heterogeneous velocity field in the gas space towards the outlet connector, which degrades the quality of the gas-liquid separation within the shell space, has been developed in the shell space. This effect can be offset by variations in the number or size of the outlet connectors, especially as the flow properties in the outer collecting channel also respond to the velocity field of the gas phase in the shell space, but only to a limited extent. In addition, the outlet connectors are pressure-resistant component parts of a ("core-in-shell") heat exchanger of the type referred to in the opening paragraph and are therefore consequently expensive to manufacture with increased manufacturing costs in the case of a plurality of outlet connectors. In addition, the degree of freedom is reduced during construction of the surrounding components (e.g., cooling box, field tubing) by securing the outlet connector location to the upper side of the shell.

그러므로, 여기서부터 출발하여 본 발명은 전술한 문제점들에 대해 개선된 열 교환기를 제공하고자 하는 목적에 기초한다.
Therefore, starting from this, the present invention is based on the object of providing an improved heat exchanger for the above-mentioned problems.

이러한 문제점은 청구항 1의 특징들을 갖는 열 교환기에 의해 해결된다.
This problem is solved by a heat exchanger having the features of claim 1.

따라서, 수집 채널이 쉘 공간 내에 위치되고 기상을 쉘 공간으로부터 추출하도록 설계되는 열 교환기가 제공된다.
Thus, a heat exchanger is provided that is designed to position the collection channel within the shell space and extract the gaseous phase from the shell space.

본 발명의 일 실시예에 따라서, 예를 들어 병렬로 또는 직렬로 작동될 수 있는 복수의 열 전달 블록들 또는 평판형 열 교환기들이 쉘 공간 내에 또한 제공될 수 있다.
According to one embodiment of the invention, a plurality of heat transfer blocks or plate heat exchangers, for example, which may be operated in parallel or in series, may also be provided in the shell space.

그와 같은 평판형 열 교환기들은 대체로, 서로 평행하게 배열되는 다수의 평판들을 가지며 열의 교환에 참여하는 매체들을 위한 다수의 열 교환 통로들을 형성한다. 평판형 열 교환기의 바람직한 실시예는 각각의 경우에 평판형 열 교환기의 두 개의 평행한 분리 판들 사이에 배열되는 다수의 주름진 평판(소위, 핀)들을 가지며, 여기서 평판형 열 교환기의 두 개의 최외각 층들은 커버 평판들에 의해 형성된다. 이런 방식으로, 다수의 평행한 채널들 또는 열 교환 통로가 각각의 경우에 이들 사이에 배열되는 핀들을 고려하여 각각 두 개의 분리 평판들 사이에 또는 분리 평판과 커버 평판 사이에 형성되며, 상기 통로를 통해서 매체가 유동할 수 있다. 그러므로 인접한 열 교환 통로들에서 유동 매체가 열을 간접적으로 교환할 수 있다. 각각 두 개의 인접한 분리 평판들 사이에서 또는 커버 평판과 인접한 분리 평판 사이에서 측면들 쪽으로, 각각의 열 교환 통로를 폐쇄시키기 위한 실링 스트립(소위 측면 바들)들이 바람직하게 제공된다. 커버 평판들, 분리 평판들, 핀들 및 측면 바들은 바람직하게, 알루미늄으로 제조되며 예를 들어, 오븐 내에서 함께 납땜된다. 커넥터들을 구비한 대응 헤더들을 통해서, 열 교환 통로들 내측으로 매체들이 도입되고 이들로부터 추출될 수 있다.
Such flat plate heat exchangers generally have a plurality of plates arranged parallel to one another and form a plurality of heat exchange passages for the media participating in the exchange of heat. A preferred embodiment of the plate-type heat exchanger has a plurality of corrugated plates (so-called fins) arranged in each case between two parallel plates of a plate heat exchanger, wherein the two outermost plates of the plate- The layers are formed by cover plates. In this way, a plurality of parallel channels or heat exchange passages are formed between each of the two separating plates or between the separating plate and the cover plate, taking into account the fins in each case arranged between them, The medium can flow through. Thus, in adjacent heat exchange passages, the fluid medium can indirectly exchange heat. (So-called side bars) for closing the respective heat exchange passages, respectively, between two adjacent separation plates or between the cover plate and the adjacent separation plates toward the sides. The cover plates, separation plates, fins and side bars are preferably made of aluminum and soldered together, for example, in an oven. Through corresponding headers with connectors, media can be introduced into and extracted from the heat exchange passages.

열 교환기의 쉘은 특히, 벽 또는 쉘의 길이방향 축선(실린더 축선)이 수평선을 따라 연장하도록 열 교환기의 특정 설계된 배열 상태에서 바람직하게 지향되는 포위(원형의) 원통형 벽을 가질 수 있다. 단부 면에서 그 벽에 연결되는, 쉘은 바람직하게, 수평 축선 또는 길이 방향 축선에 횡방향으로 연장하는 서로 대향하는 벽들을 가진다.
The shell of the heat exchanger may in particular have a cylindrical wall which is preferably oriented in a specific designed arrangement of heat exchangers such that the longitudinal axis (cylinder axis) of the wall or shell extends along a horizontal line. The shell, which is connected to the wall at the end face, preferably has mutually opposing walls extending transversely to the horizontal or longitudinal axis.

제 1 매체의 기상을 추출하기 위한 상기 수집 채널은 바람직하게, 쉘의 상부 측에 특별하게 배열되는 출구 커넥터에 유동 안내 방식으로 (예를 들어, 파이프를 통해서)연결되어서, 제 1 매체의 기상이 이들 출구 커넥터들을 통해서 쉘 공간으로부터 추출될 수 있다.
The collection channel for extracting the gaseous phase of the first medium is preferably connected in a flow guiding fashion (for example via a pipe) to an outlet connector which is specially arranged on the upper side of the shell so that the vapor phase of the first medium And can be extracted from the shell space through these outlet connectors.

본 발명의 일 실시예에서, 수집 채널이 수평선을 따라 또는 쉘의 길이방향 축선(실린더 축선)에 평행하게 지향되는 연장 방향을 따라 연장하며 이 경우에, 바람직하게 상기 연장 방향(길이방향 축선)에 횡방향으로 관형(원형) 또는 박스-형상(직사각형) 횡단면을 가지는 실시예가 제공된다.
In one embodiment of the invention, the collecting channel extends along a horizontal line or along an extending direction in which it is directed parallel to the longitudinal axis (cylinder axis) of the shell, and in this case preferably in the extending direction There is provided an embodiment having a tubular (circular) or box-shaped (rectangular) cross-section in the transverse direction.

(열 교환기의 특정-설계된 배열 상태에 관한)수집 채널은 바람직하게, 제 1 매체의 액체 레벨 위로 또는 열 전달 블록의 위로 수직선을 따라 쉘 공간 내에 배열되어서 (열 전달 블록으로부터)상승하는 제 1 매체의 기상이 수집 채널과 만나게 된다.
The collection channel (with respect to a particular-designed arrangement of heat exchangers) is preferably arranged in the shell space along a vertical line above the liquid level of the first medium or above the heat transfer block, The meteorological phase of the meteorological phenomenon meets the collecting channel.

수집 채널은 바람직하게, 기상이 상기 출구 커넥터 쪽으로 유동할 수 있는 수집 채널의 내측 공간을 에워싸는 벽을 가진다. 이런 경우에, 열 교환기의 상부 측 쪽으로 지향되거나 수직선을 따라 상방으로 지향되는 수집 채널의 각각의 벽의 그 섹션은 수집 채널의 상부 측으로 지칭되며, 따라서 열 교환기의 하부 측 쪽으로 지향되는 수집 채널의 벽의 대향되게 배치된 섹션은 수집 채널의 하부 측을 구성한다. 수집 채널의 상부 측 및 하부 측은 바람직하게 쉘의 길이방향 축선을 따라 연장되는 수집 채널의 측벽들에 의해 서로 연결된다. 그 단부들에서, 수집 채널은 바람직하게, 각각의 경우에 상부 측, 하부 측 및 측벽들을 서로 연결하는 서로 대향하는 단부 면들에 의해 구획된다.
The collection channel preferably has a wall surrounding the inner space of the collection channel through which the gas phase can flow toward the outlet connector. In this case, that section of each wall of the collecting channel which is directed toward the upper side of the heat exchanger or directed upward along the vertical is referred to as the upper side of the collecting channel, and thus the wall of the collecting channel Are arranged on the lower side of the collecting channel. The upper and lower sides of the collection channel are preferably connected to each other by sidewalls of the collection channel extending along the longitudinal axis of the shell. At its ends, the collecting channel is preferably delimited by the end faces opposing each other, in each case connecting the top side, the bottom side and the sidewalls to each other.

본 발명의 변형예는 수집 채널의 벽의 상기 섹션들 중의 하나 또는 그 초과의 섹션이 열 교환기의 쉘에 의해 형성될 수 있는 변형예를 추가로 제공한다. 수집 채널의 상부 측 또는 수집 채널의 벽의 상부 측은 바람직하게, 쉘에 의해서 형성된다. 그러므로 측벽들 및 단부 면들은 쉘 공간으로부터 멀어지는 쉘에 대응되게 부착된다.
A variant of the invention further provides a variant in which one or more of the sections of the walls of the collection channel can be formed by shells of the heat exchanger. The upper side of the collection channel or the upper side of the wall of the collection channel is preferably formed by a shell. The sidewalls and end faces are therefore correspondingly attached to the shell away from the shell space.

기상을 추출하기 위해서, 수집 채널은 바람직하게는, 특히 수집 채널의 하부 측(바닥)에 그리고 적용가능하다면 또한 수집 채널의 서로 대향하는 측벽들에 형성되는 다수의 입구 개구들을 가진다. 이런 경우에, 수집 채널의 바닥에 형성되는 입구 개구들은 바람직하게 슬롯-형 디자인인 반면에, 측벽들에 제공되는 입구 개구는 바람직하게 원형 외형(예를 들어, 구멍들)을 가진다.
In order to extract the gas phase, the collecting channel preferably has a plurality of inlet openings, particularly formed on the bottom side (bottom) of the collecting channel and, if applicable, also on the opposed sidewalls of the collecting channel. In this case, the inlet openings formed in the bottom of the collecting channel are preferably slot-like designs, whereas the inlet openings provided in the side walls preferably have a circular outer shape (e.g., holes).

인접한 입구 개구들의 간격들 그리고 특히 하부 측에 제공된 입구 개구들의 간격들이 수집 채널의 각각의 단부 면 쪽으로 감소되는 실시예가 바람직하게 제공된다. 즉, 수집 채널의 단부 면들 중의 하나에 더 가깝게 위치된 두 개의 인접한 입구 개구들은 바람직하게, (연장 방향에 관해)수집 채널의 중간 쪽으로 더 많이 배열되는 두 개의 인접한 입구 개구들보다 수집 채널의 연장 방향을 따라 서로 관련하여 더 작은 간격을 가진다.
It is advantageously provided that the spacings of adjacent inlet openings and, in particular, the spacing of the inlet openings provided on the lower side, are reduced towards each end face of the collection channel. That is, two adjacent inlet openings located closer to one of the end faces of the collecting channel are preferably located closer to the extending direction of the collecting channel than the two adjacent inlet openings, which are arranged more towards the middle of the collecting channel Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

입구 개구들의 수, 분포, 크기 및/또는 형상은 바람직하게, 수집 채널의 제 1 매체의 기상의 속도장이 수치에 관해 가능한 한 균일하게 설정되도록 선택된다. 또한, 본 발명의 일 양태에 따라서 (수집 채널의 연장 방향에 수직한 평면에서)수집 채널의 횡단면적(및 적용가능하다면 외형)은 가능한 한 균일한 제 1 매체의 기상의 유동 장(flow field)이 수집 채널 및 쉘 공간 내에 설정되는 방식으로 선택된다. 이는 바람직하게, 출구 커넥터 쪽으로 수집 채널의 횡단면의 확장/확대에 및/또는 수집 채널 상의 입구 개구의 규정된 배열, 형상 및 크기에 도움이 된다.
The number, distribution, size and / or shape of the inlet openings are preferably selected such that the velocity field of the vapor phase of the first medium of the collecting channel is set as uniformly as possible with respect to the numerical value. In addition, according to one aspect of the present invention, the cross-sectional area (and, if applicable, the contour) of the collection channel (in a plane perpendicular to the direction of extension of the collection channel) Is set within the collection channel and shell space. This advantageously aids in the enlargement / enlargement of the cross section of the collection channel towards the outlet connector and / or the defined arrangement, shape and size of the inlet opening on the collection channel.

또한, 쉘은 이전에 설명된 바와 같이 수집 채널에, 또는 가능하게는 이전에 설명된 형태의 복수의 수집 채널들에 연결될 수 있는 다수의 출구 커넥터들을 또한 당연히 가질 수 있다.
The shell can also of course also have a number of outlet connectors that can be connected to a collection channel as previously described, or possibly to a plurality of collection channels of the type previously described.

이들 수집 채널들의 위치들, 치수들 및 방위들은 바람직하게, 쉘 공간 내의 그리고 각각의 수집 채널 내의 제 1 매체의 기상의 속도장이 수치에 관해 가능한 한 균일하게 설정되도록 각각의 경우에 선택된다.
The positions, dimensions and orientations of these collecting channels are preferably selected in each case such that the velocity field of the vapor phase of the first medium within the shell space and within each collection channel is set as uniform as possible with respect to the numerical value.

또한, 적어도 하나의 출구 커넥터(또는 심지어 복수의 출구 커넥터들)가 쉘의 포위 벽의 상부, 하부 및 측면 섹션에 또는 쉘의 단부-면 벽들 중의 하나에 본 발명에 따라 배열될 수 있다.
Also, at least one outlet connector (or even a plurality of outlet connectors) may be arranged in accordance with the present invention at the top, bottom and side sections of the enclosing wall of the shell, or at one of the end-face walls of the shell.

본 발명의 추가의 상세들 및 장점들은 도면들을 참조한 전형적인 실시예들에 대한 다음의 도면 설명들에 의해 더 상세히 설명될 것이다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들에서 더욱더 설명될 것이다.
Further details and advantages of the present invention will be described in more detail by way of the following drawing descriptions of exemplary embodiments with reference to the drawings. Advantageous embodiments of the invention will be further described in the dependent claims.

도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 열 교환기의 개략도를 도시하며,
도 2는 도 1에 따른 열 교환기의 추가의 단면도를 도시하며,
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 열 교환기의 수집 채널의 단면도를 도시한다.In the drawings,
Figure 1 shows a schematic view of a heat exchanger according to the invention,
Figure 2 shows a further sectional view of the heat exchanger according to figure 1,
Figure 3 shows a cross-sectional view of the collection channel of the heat exchanger according to Figures 1 and 2;

도 1은 도 2 및 도 3과 연관하여, 열 교환기(1)의 쉘 공간(3)을 구획하는 횡방향으로 놓인 (원형의)원통형 쉘(2)을 가지는 열 교환기(1)를 도시한다. 본 경우에, 쉘(2)은 두 개의 서로 대향하는 벽(15)들에 의해 단부 면들이 구획되는, 원통형 포위 벽(14)을 가진다.
1 shows a heat exchanger 1 with a transversely oriented (circular) cylindrical shell 2 defining a shell space 3 of a heat exchanger 1, in connection with FIG. 2 and FIG. In this case, the shell 2 has a cylindrical surrounding wall 14 in which the end faces are partitioned by two opposing walls 15.

열 전달 블록(4)은 쉘(2)에 의해 둘러싸인 쉘 공간(3) 내에 배열된다. 본 경우에, 이는 복수의 평행한 열 교환 통로들을 제공하는 평판형 열 교환기일 수 있다.
The heat transfer block (4) is arranged in a shell space (3) surrounded by a shell (2). In this case, it may be a plate-type heat exchanger providing a plurality of parallel heat exchanging passages.

평판형 열 교환기(4)는 본 경우에 평판형 열 교환기(4)의 두 개의 평탄한 분리 평판들 사이에 배열되는 다수의 주름진 평판(소위, 핀)들을 본 경우에 가진다. 이런 방식으로, 다수의 평행한 통로들 또는 하나의 열 교환 통로가 각각 두 개의 분리 평판들(또는 하나의 분리 평판과 하나의 커버 평판, 아래 참조) 사이에 형성되며, 이를 통해 각각의 매체가 유동할 수 있다. 두 개의 최외각 층들이 평판형 열 교환기의 커버 평판들에 의해 형성되며, 이 경우에 실링 스트립(소위, "측면 바")들이 각각 두 개의 인접한 분리 평판들 사이에서 또는 분리 평판들과 커버 평판들 사이에서 측면들 쪽으로 제공된다.
The plate heat exchanger 4 has in this case a plurality of corrugated plates (so-called pins) arranged in this case between two flat separating plates of the plate heat exchanger 4. In this way, a plurality of parallel passageways or one heat exchange passageway is formed between each of the two separating plates (or one separating plate and one cover plate, see below), through which each medium flows can do. Two outermost layers are formed by the cover plates of a plate heat exchanger, in which case sealing strips (so-called "side bars") are formed between two adjacent separating plates respectively, or between the separating plates and the cover plates To the sides.

쉘 공간(3)은 열 교환기(1)의 작동 중에 제 1 매체(F1)로 충전되어서 제 1 매체(F1)의 액상(L1)들이 열 전달 블록 또는 평판형 열 교환기(4)를 둘러싸는 용액을 형성하며, 여기서 작동 중에 전개하는 제 1 매체(F1)의 기상(G1)은 액상(L1) 위의 쉘 공간(3) 내에 수집될 수 있다.
The shell space 3 is filled with the first medium Fl during the operation of the heat exchanger 1 so that the liquid phase L 1 of the first medium F 1 passes through the heat transfer block or the solution which surrounds the plate heat exchanger 4 Wherein the vapor phase G1 of the first medium F1 that is deployed during operation can be collected in the shell space 3 above the liquid phase L1.

제 1 매체(F1)[액상(L1)]는 열 전달 블록(4) 내에서(관련 열 교환 통로들 내에서) 상승될 수 있으며 그 공정에서 간접 열 전달의 결과로써 냉각될 그리고 예를 들어, 열 전달 블록(4)의 관련 열 교환 통로들 내에서 제 1 매체(F1)에 대한 직교류로 안내되는 제 2 매체(F2)에 의해 부분적으로 증발된다. 이러는 동안에 생기는 제 1 매체(F1)의 기상(G1)은 블록(4)의 상단부에서 방출될 수 있으며 결정된 속도(v)로 열 교환기(1)의 쉘 공간(3) 내에서 상승한다.
The first medium F1 (liquid phase L1) can be elevated (within the associated heat exchange passages) in the heat transfer block 4 and cooled as a result of indirect heat transfer in the process and, for example, Is partially vaporized by the second medium (F2) guided in a cross flow with respect to the first medium (F1) in the associated heat exchange passages of the heat transfer block (4). The vapor phase G1 of the first medium F1 which is produced during this time can be discharged at the upper end of the block 4 and ascends in the shell space 3 of the heat exchanger 1 at the determined velocity v.

제 2 매체(F2)는 적합한 입구(O)를 통해서(예를 들어, 헤더 상의 커넥터를 통해서) 열 전달 블록 또는 평판형 열 교환기(4)의 내측으로 지향되며 관련 열 교환 통로들을 통과한 이후에 블록(4)으로부터 출구(O')를 통해서(예를 들어, 대응 헤더 및 그에 연결된 커넥터를 통해서) 추출된다.
The second medium F2 is directed to the inside of the heat transfer block or plate heat exchanger 4 through a suitable inlet O (e.g. via a connector on the header) and after passing through the associated heat exchange passages Is extracted from block 4 through an outlet O '(e.g. via a corresponding header and a connector connected thereto).

열 교환기(1)의 상부 측(8)인, 쉘 공간(3)을 향하는 쉘(2)의 내부 측(2a)에 배열되는 것은 연장 방향(7)을 따라 연장하는 박스-형상의 수집 채널(5)이다. 수집 채널(5)은 본 경우에, 특히 기다란 디자인이며 따라서 연장 방향(7)의 횡방향보다 연장 방향(7)을 따라 더 큰 확장부를 가진다.
Arranged on the inner side 2a of the shell 2 towards the shell space 3, which is the upper side 8 of the heat exchanger 1, is a box-shaped collection channel (not shown) extending along the extension direction 7 5). The collection channel 5 in this case is particularly elongated in design and therefore has a larger extension along the extension direction 7 than the lateral direction of the extension direction 7. [

수집 채널(5)은 또한, 수집 채널(5)의 내측 공간(I)을 한정하는 벽(W)을 가지며 그 수집 채널을 통해 제 1 매체(F1)의 기상(G1)이 쉘 공간(3)으로부터 추출된다. 벽(W)은 특히 본 경우에 쉘(2)에 의해 형성되는 상부 측(9)을 가지며, 또한 그로부터 돌출하는, 연장 방향(7)을 따라 연장하고 상부 측(9)의 반대편에 놓이는 수집 채널(5)의 바닥(더 낮은 측)을 통해 서로 연결되는 두 개의 측벽(11)들을 가진다. 또한, 수집 채널(5) 또는 그의 벽(W)은 연장 방향(7)을 따라 서로 반대로 놓이는 두 개의 단부 면(11a,11b)들을 가진다.
The collecting channel 5 also has a wall W defining an inner space I of the collecting channel 5 through which the vapor phase G1 of the first medium F1 passes through the shell space 3, / RTI > The wall W has a collecting channel 1 which has an upper side 9 which in this case is formed by the shell 2 and which extends along the extending direction 7 and which is opposite to the upper side 9, (Lower side) of the substrate 5, as shown in Fig. The collecting channel 5 or its wall W also has two end faces 11a and 11b which are opposite to each other along the direction of extension 7. [

쉘 공간(3)으로부터 제 1 매체(F1)의 기상(G1)을 추출하기 위해서, 슬롯-형 입구 개구(12)(본 경우에 하부 측(10) 상의 슬롯-형 입구 개구)들이 수집 채널(5)의 측벽(11)들 및/또는 하부 측(10)에 이제 제공되며, 이 개구를 통해 기상(G1)이 수집 채널(5)로 진입할 수 있다. 본 경우에 입구 개구(12)들은 연장 방향(7)을 따라 서로 바로 옆에 배열되며, 여기서 연장 방향(7)을 따른 인접 입구 개구(13)들 사이의 거리는 각각의 경우에 바람직하게, 출구 커넥터(6)로부터 수집 채널(5)의 두 개의 단부 면(11a,11b)들 쪽으로 감소한다. 이들 입구 개구(12)들의 길이 방향 축선들은 각각의 경우에 수집 채널(5)의 연장 방향(7)에 대해 본 경우에 횡방향으로 연장한다.
In order to extract the gaseous phase G1 of the first medium Fl from the shell space 3 a slot-type inlet opening 12 (in this case slot-type inlet openings on the lower side 10) 5 are now provided on the side walls 11 and / or the lower side 10 of which the gaseous phase G1 can enter the collection channel 5. In this case, the inlet openings 12 are arranged next to one another along the extension direction 7, wherein the distance between the adjacent inlet openings 13 along the extension direction 7 is, in each case preferably, (11a, 11b) of the collecting channel (5) from the collecting channel (6). The longitudinal axes of these inlet openings 12 extend transversely in this case in the case of the extension direction 7 of the collecting channel 5 in each case.

또한, 연장 방향(7)을 따라 서로 바로 옆에 또한 배열되는 원형 입구 개구(13)(본 경우에 측벽(11)들 상의 원형 입구 개구(13))들이 각각의 경우에 수집 채널(5)의 측벽(11)들 및/또는 하부 측(10)에 제공된다. 여기서 또한, 연장 방향(7)을 따른 인접 입구 개구(12)들 사이의 거리는 각각의 경우에 바람직하게, 출구 커넥터(6)로부터 수집 채널(5)의 두 개의 단부 면(11a,11b)들 쪽으로 감소한다.
The circular inlet openings 13 (in this case the circular inlet openings 13 on the side walls 11) which are also arranged next to one another along the extension direction 7 are in each case arranged in the Are provided on the side walls (11) and / or the bottom side (10). Here again the distance between adjacent inlet openings 12 along the extension direction 7 is preferably in each case directed from the outlet connector 6 towards the two end faces 11a and 11b of the collecting channel 5 .

수집 채널(5)은 또한, 수집 채널(5)의 상부 측(9) 내측으로 개방된 쉘(2)의 출구 커넥터(6)에 연결되어서 입구 개구(12,13)들을 통해 수집 채널(5)의 내측 공간(I)의 내측으로 그의 경로를 만드는 제 1 매체(F1)의 기상(G1)이 수집 채널(5)로부터 출구 커넥터(6)를 통해 추출될 수 있다.
The collecting channel 5 is also connected to the outlet connector 6 of the shell 2 which is open inside the upper side 9 of the collecting channel 5 and is connected to the collecting channel 5 through the inlet openings 12, The vapor phase G1 of the first medium F1 which makes its path inside the inner space I of the outlet channel 6 can be extracted from the collection channel 5 through the outlet connector 6. [

출구 커넥터(6)는 연장 방향(7)을 따라서 바람직하게 수집 채널(5)의 중간에 배열되며, 여기서 수집 채널(5)의 하부 측(10)은 바람직하게 출구 커넥터(6) 쪽으로 하향으로 경사지고 바람직하게 상기 출구 커넥터(6) 아래에서 만나는 두 개의 섹션(10a,10b)들을 가진다.
The outlet connector 6 is preferably arranged in the middle of the collecting channel 5 along the direction of extension 7 wherein the lower side 10 of the collecting channel 5 is preferably inclined downward towards the outlet connector 6 And preferably two sections 10a, 10b which meet under the outlet connector 6. [

수집 채널(5)의 횡단면은 수집 채널(5) 내에서(그리고 쉘 공간(3) 내에서) 가능한 한 균질한 제 1 매체(F1)의 기상(G1)의 속도장(v)을 달성하기 위해서 각각의 경우에 출구 커넥터(6)의 방향으로 수집 채널(5)의 단부 면(11a,11b)들로부터 증가한다(확대한다).The cross section of the collecting channel 5 is used to achieve a velocity field v of the vapor phase G1 of the first medium Fl as homogeneous as possible within the collecting channel 5 (and within the shell space 3) (Enlarges) from the end faces 11a, 11b of the collecting channel 5 in the direction of the outlet connector 6 in each case.

1 : 열 교환기
2 : 쉘
2a : 내부 측
3 : 쉘 공간
4 : 열 전달 블록
5 : 수집 채널
6 : 출구 커넥터
7 : 연장 방향
8 : 쉘의 상부 측
9 : 수집 채널의 상부 측
10 : 수집 채널의 하부 측
10a, 10b : 하부 섹션의 섹션들
11 : 수집 채널의 측벽들
11a, 11b : 단부 면들
12 : 슬롯-형 입구 개구들
13 : 원형 입구 개구들
14 : 쉘의 포위 벽
15 : 쉘의 단부-면 벽들
16 : 쉘의 하부 측
F1 : 제 1 매체
G1 : 제 1 매체의 기상
L1 : 제 1 매체의 액상
F2 : 제 2 매체
I : 내측 공간
O : 제 2 매체용 입구
O' : 제 2 매체용 출구
V : 기상(G1)의 속도장1: Heat exchanger
2: Shell
2a: inner side
3: Shell space
4: Heat transfer block
5: Collect channel
6: Exit connector
7: Extension direction
8: Upper side of shell
9: Upper side of the collecting channel
10: Lower side of the collection channel
10a, 10b: sections of the lower section
11: sidewalls of collecting channel
11a, 11b: end faces
12: Slot-type inlet openings
13: Circular entry openings
14: Shell surrounding wall
15: end-face walls of the shell
16: Lower side of shell
F1: First medium
G1: weather of the first medium
L1: liquid phase of the first medium
F2: Second medium
I: Inner space
O: entrance for the second medium
O ': outlet for the second medium
V: Velocity field of the weather (G1)

Claims

A heat exchanger (1) for indirect heat transfer between a first medium (F1) and a second medium (F2)
- a shell (2) having a shell space (3) for receiving a first medium (F1), and
- at least one heat transfer block (4) arranged in the shell space (3) and surrounded by a first medium (F1) during a specific-design operation, the heat transfer block (4) Is designed for at least partial liquefaction and / or cooling of the second medium (F2) relative to the first medium (F2) so that the vapor phase (G1) of the first medium is formed in the shell space (3) In a heat exchanger for indirect heat transfer, which is a heat exchanger,
Characterized in that a collecting channel (5) is provided in the shell space (3) for extracting the vapor phase of the first medium (G1) from the shell space (3)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

The method according to claim 1,
The heat transfer block 4 is designed such that the first medium Fl can be lifted in the heat transfer block 4 during operation of the heat exchanger 1, F2) of the heat transfer block (4) in a reverse flow or cross flow with respect to the first medium (F1) in the heat transfer block (4)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that a plurality of heat transfer blocks (4) in the form of flat plate heat exchangers are arranged in the shell space.
Heat exchanger for indirect heat transfer.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The collection channel 5 is connected to one or more outlet connectors 6 provided in the shell 2 such that the vapor phase G1 of the first medium is directed from the shell space 3 through the collection channel 5 to one or more outlet connectors 6, (6). &Lt; RTI ID = 0.0 >
Heat exchanger for indirect heat transfer.

5. The method of claim 4,
The collecting channel 5 is adapted to allow the gaseous phase G1 of the first medium to flow towards the outlet connector 6 and extend along the horizontal extension direction 7 extending along the upper side 8 of the shell 2. [ Characterized in that it has a wall (W) defining an inner space (I) of the collecting channel (5)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

6. The method of claim 5,
Characterized in that the collecting channel (5) has a box-shaped or tubular cross-section, in particular transversely with respect to the direction of extension (7)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

The method according to claim 5 or 6,
The wall W of the collecting channel 5 has an upper side 9 and a lower side 10 arranged opposite to the lower side 10 and the upper side 9 and the lower side 10 are connected to the wall W through the side walls 11 which are opposite to each other.
Heat exchanger for indirect heat transfer.

8. The method of claim 7,
Characterized in that one section of the wall (W) of the collection channel (5), in particular the upper side (9) of the wall (W)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

9. The method according to claim 7 or 8,
The lower side 10 and / or sidewalls 11 of the collecting channel 5 have a plurality of particularly slot-type inlet openings 12 through which the vapor phase G1 of the first medium flows into the collecting channel 5 ) Of the inner wall
Heat exchanger for indirect heat transfer.

10. The method according to claim 4 or 9,
The collecting channel 5 has two end faces 11a and 11b which are opposite to each other along the extension direction 7 and the intervals of the adjacent inlet openings 12 are reduced towards the respective end faces 11a and 11b Lt; RTI ID = 0.0 >
Heat exchanger for indirect heat transfer.

11. The method according to any one of claims 7 to 10,
The lower side 10 and / or sidewalls 11 of the collecting channel 5 have a plurality of particularly circular inlet openings 13 through which the vapor phase G1 of the first medium flows into the collecting channel 5 Wherein the first and second flow passages
Heat exchanger for indirect heat transfer.

The method as claimed in claim 4 or 6,
The transverse cross section of the collection channel 5 increases toward the outlet connector 6 so that the velocity field v of the vapor G1 of the first medium in the collection channel 5 is essentially kept constant with respect to the numerical value As a result,
Heat exchanger for indirect heat transfer.

13. The method according to any one of claims 1 to 12,
Characterized in that the heat exchanger (1) has additional outlet connectors (6) connected to one another via a collection channel (5)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

14. The method according to any one of claims 1 to 13,
Characterized in that the heat exchanger (1) has in each case a plurality of collection channels (5) connected to one or more outlet connectors (6)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

15. The method according to any one of claims 1 to 14,
Characterized in that the shell (2) has a cylindrical surrounding wall (14) transversely to the direction of extension (7), connecting two end-face walls (15) of the shell (2)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

The method according to claim 4 or 15,
One or more outlet connectors 6 may be arranged in the surrounding wall W of the shell 2 and in particular in the upper section, side section or lower section 8,16 of the wall 14 of the shell 2, Characterized in that the outlet connector (6) is arranged in one of the end-face walls (15) of the shell (2)
Heat exchanger for indirect heat transfer.

The method according to claim 9 or 11,
The number, the distribution, the size and / or the shape of the inlet openings 12,13 on the collecting channel 5 is such that the velocity field v of the vapor G1 of the first medium is greater than the velocity field v of the collecting channel 5, Is set essentially uniformly for the numerical values in the inner region (3). &Lt; RTI ID = 0.0 >
Heat exchanger for indirect heat transfer.