一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器。它主要包括芯筒、內(nèi)部分離器、圓盤、噴淋多孔板、分流管、隔板，所述內(nèi)部分離器固定在芯筒內(nèi)部，所述圓盤在芯筒內(nèi)部，分離器下方，所述噴淋多孔板和隔板交替固定在芯筒外部，所述多孔板設(shè)有開口，所述隔板有纏繞管束穿過，所述分流管均勻貫穿于噴淋多孔板上，分流管設(shè)有條縫和溢流口，它主要用于工業(yè)中大型繞管式換熱器中多級(jí)氣液分流器串聯(lián)的中間級(jí)。本實(shí)用新型多級(jí)串聯(lián)氣液均流器可以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于氣液兩相分布不均勻?qū)е吕@管式換熱器的工作效率低、能耗大、壽命短和單級(jí)氣液均流器的局限性等問題。
【專利說明】一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，屬于氣液兩相流動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]繞管式換熱器是大型石油化工、天然氣液化工廠應(yīng)用的重要設(shè)備，因其工藝計(jì)算復(fù)雜導(dǎo)致制造難度極大，工程技術(shù)一直被國(guó)外公司壟斷，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展緩慢。近十幾年來，我國(guó)才陸續(xù)對(duì)繞管式換熱器國(guó)產(chǎn)化開展一系列相關(guān)研究，并實(shí)現(xiàn)了小型多股流繞管式換熱器的國(guó)產(chǎn)化。
[0003]繞管式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，兩相流流動(dòng)工況復(fù)雜，兩相流入口的分配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難，加上流量震蕩，均勻分配有很大困難。若兩相流分布不均勻，可能出現(xiàn)偏流或短路等現(xiàn)象，造成某些換熱管段換熱不均，換熱管之間出現(xiàn)溫差，產(chǎn)生熱應(yīng)力，不僅減少換熱設(shè)備壽命，而且降低換熱器效率的同時(shí)也增加了系統(tǒng)能耗。因此，氣液分布均勻的重要性對(duì)繞管式換熱器更加突出。然而，國(guó)內(nèi)外已有專利技術(shù)均為抽吸式和溢流式均流器，用于解決空調(diào)冷媒的單相流、加氫反應(yīng)器和板翅式換熱器的氣液兩相流，以及石油煉制和石油化學(xué)工業(yè)中氣液固三相流的均布問題，而抽吸式和溢流式均流器尚不適用于繞管式換熱器的氣液均布，主要存在如下問題:(I)抽吸式的均布裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓降損失大；(2)溢流式的均布裝置氣液混合分配效果差，嚴(yán)重影響換熱器效率；(3)抽吸式和溢流式均布裝置無法滿足繞管式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、密封性高、節(jié)能的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，本實(shí)用新型可解決氣液兩相流進(jìn)入繞管式換熱器殼側(cè)內(nèi)的換熱管束段后分布不均勻，從而導(dǎo)致繞管式換熱器的工作效率低、氣液兩相流流過設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的壓降大、換熱器的壽命減短等問題。
[0005]本實(shí)用新型所提供的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，包括一芯筒；所述芯筒的側(cè)壁上設(shè)有至少I個(gè)氣液兩相進(jìn)口和至少I個(gè)氣相出口，且所述氣液兩相進(jìn)口與所述氣相出口為相對(duì)設(shè)置；
[0006]所述芯筒的腔體內(nèi)設(shè)有一折流板，且所述折流板設(shè)于所述氣液兩相進(jìn)口和所述氣相出口之間；
[0007]所述芯筒的腔體內(nèi)于所述折流板的下部設(shè)有一圓盤，所述圓盤沿所述芯筒的徑向方向布置，且與所述芯筒之間密封配合；
[0008]沿所述芯筒外壁的圓周方向上設(shè)有若干個(gè)噴淋多孔板，所述噴淋多孔板為一中空板；所述噴淋多孔板上貫穿設(shè)置若干個(gè)分流管，且所述分流管從所述噴淋多孔板的兩端延伸出；
[0009]所述分流管上設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的縫隙和溢流口，所述縫隙設(shè)于所述噴淋多孔板的腔體內(nèi)，所述溢流口位于所述噴淋多孔板的上部；
[0010]所述圓盤與所述噴淋多孔板的底部位于同一水平面上，且所述噴淋多孔板朝向所述芯筒的一端面和相應(yīng)的所述芯筒的側(cè)壁上設(shè)有液相進(jìn)口。
[0011]上述的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，所述折流板由相互垂直的板組成。
[0012]上述的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，所述噴淋多孔板之間設(shè)有間距，且相鄰所述噴淋多孔板之間設(shè)有隔板，所述隔板由一纏繞管束貫穿，作用是將纏繞管束周圍密封，防止液相和氣相未經(jīng)分流直接流到下端的換熱管段。
[0013]上述的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，所述噴淋多孔板與所述隔板之間交替均勻排列。
[0014]上述的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，所述溢流口與所述噴淋多孔板之間設(shè)有間距。
[0015]上述的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，所述液相進(jìn)口的高度與所述噴淋多孔板的高度相同，便于減小液體流動(dòng)阻力以及便于機(jī)械加工。
[0016]上述的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，所述分流管沿所述噴淋多孔板均勻布置。
[0017]本實(shí)用新型將所述縫隙沿所述分流管的高度方向設(shè)置，以使進(jìn)入所述噴淋多孔板內(nèi)的液相可通過所述縫隙進(jìn)入所述分流管內(nèi)與其內(nèi)的氣相混合。
[0018]本實(shí)用新型將溢流口沿所述分流管的高度方向設(shè)置，以使上方殼側(cè)空間的液相可通過所述溢流口進(jìn)入所述分流管內(nèi)與其內(nèi)的氣相混合。
[0019]本實(shí)用新型將所述分流管從所述噴淋多孔板的兩端延伸出，并在高出的部分兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有所述溢流口，便于收集從上端落下的液相流體，使其進(jìn)入分流管中與氣相流體均勻混合。
[0020]當(dāng)將本實(shí)用新型用于直徑的繞管式換熱器時(shí)，可在所述芯筒的外壁面上對(duì)稱設(shè)置多個(gè)兩相入口和氣相出口，便于氣相流體在芯筒外殼側(cè)空間均勻分布。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0022](I)本實(shí)用新型提供的多級(jí)串聯(lián)氣液均流器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，成本較低，且具有一定的承壓能力。
[0023](2)本實(shí)用新型利用芯筒作為氣液分離器，節(jié)省空間且避免現(xiàn)場(chǎng)安裝。
[0024](3)氣相流體沖擊從縫隙和溢流口進(jìn)入的液相流體實(shí)現(xiàn)了氣液兩相的摻混，噴淋多孔板上均勻布置的分流管實(shí)現(xiàn)了氣相流量和液相流量在整個(gè)分流器橫截面上的平均分配；分流管高于中空板并設(shè)有溢流口，便于回收上端落下的液相流體,并使其進(jìn)入分流管中與氣相流體均勻混合；氣液兩相的均勻分配，提高了繞管式換熱器的工作效率并降低了壓降，起到節(jié)能的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型多級(jí)串聯(lián)氣液均流器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中的實(shí)箭頭表示氣相的流向，虛箭頭表示液相的流向。
[0026]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型多級(jí)串聯(lián)氣液均流器的圓盤內(nèi)液位示意圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型多級(jí)串聯(lián)氣液均流器的噴淋多孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中各標(biāo)記如下:
[0030]I分離板、2氣液兩相進(jìn)口、3氣相出口、4圓盤、5噴淋多孔板、6分流管、7纏繞管束、8隔板、9芯筒、10折流板、11中空板、12液相進(jìn)口、13縫隙、14溢流口。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0032]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的多級(jí)串聯(lián)氣液兩相均流器，它包括一芯筒9，該芯筒9的側(cè)壁上設(shè)有I個(gè)氣液兩相進(jìn)口 2和I個(gè)氣相出口 3，且該氣液兩相進(jìn)口 2與氣相出口3為相對(duì)設(shè)置；在芯筒9內(nèi)設(shè)有一折流板10，且折流板10設(shè)于氣液兩相進(jìn)口 2和氣相出口3之間；該折流板10由2個(gè)橫豎相互垂直的板組成，在芯筒9內(nèi)形成一個(gè)分離器I。
[0033]如圖1?圖3所示，在芯筒9的腔體內(nèi)設(shè)有一個(gè)圓盤4，該圓盤4沿芯筒9的徑向方向布置，且與芯筒9之間為密封配合。沿芯筒9外壁的圓周方向上設(shè)有8個(gè)噴淋多孔板
5和隔板8，且噴淋多孔板5和隔板8為交替均勻排列。
[0034]如圖4所示，該噴淋多孔板5為一個(gè)中空板11，該中空板11上沿其高度方向貫穿設(shè)置多個(gè)均勻布置的分流管6，且分流管6從中空板11的兩端延伸出，該分流管6上沿其高度方向設(shè)有縫隙13與溢流口 14，且溢流口 14在中空板11的上方。其中圓盤4與噴淋多孔板5和隔板8的底部位于同一水平面上。且在噴淋多孔板5朝向芯筒9的一端面為液相進(jìn)口 12，其高度與中空板11的高度相同。
[0035]本實(shí)用新型提供的多級(jí)串聯(lián)氣液兩相均流器可適用于多級(jí)串聯(lián)立式繞管式換熱器，且位于換熱器的中部和下部，當(dāng)用于大直徑的繞管式換熱器時(shí)，可在芯筒壁面對(duì)稱設(shè)置多個(gè)氣液兩相入口和氣相出口。
[0036]使用本實(shí)用新型多級(jí)串聯(lián)氣液兩相均流器時(shí)，將其設(shè)置在繞管式換熱器中換熱管段的上端，不占用其它空間。氣液兩相流從芯筒9上的氣液兩相進(jìn)口 2進(jìn)入芯筒9中，在內(nèi)部分離器I內(nèi)進(jìn)行氣液分離，氣相從芯筒9上的氣相出口 3流出芯筒9，進(jìn)入殼側(cè)，在壓力差的作用下通過噴淋多孔板5上的分流管6上端的溢流口 14進(jìn)入分流管6內(nèi)，而液相落入圓盤4中，形成一定液位，由液相進(jìn)口 12進(jìn)入噴淋多孔板5中，由于重力作用通過分流管上的縫隙13溢流進(jìn)入分流管6內(nèi)，在氣相的攜帶下，噴射出氣液均流器。上端落下的液相流體在中空板上方形成一定液位，通過溢流口進(jìn)入分流管內(nèi)，與氣相混合，噴射出均流器。
[0037]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案可以做若干適合實(shí)際情況的改進(jìn)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案上非實(shí)質(zhì)性變更均包括在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，其特征在于:它包括一芯筒；所述芯筒的側(cè)壁上設(shè)有至少1個(gè)氣液兩相進(jìn)口和至少1個(gè)氣相出口，且所述氣液兩相進(jìn)口與所述氣相出口為相對(duì)設(shè)置； 所述芯筒的腔體內(nèi)設(shè)有一折流板，且所述折流板設(shè)于所述氣液兩相進(jìn)口和所述氣相出口之間； 所述芯筒的腔體內(nèi)于所述折流板的下部設(shè)有一圓盤，所述圓盤沿所述芯筒的徑向方向布置，且與所述芯筒之間密封配合； 沿所述芯筒外壁的圓周方向上設(shè)有若干個(gè)噴淋多孔板，所述噴淋多孔板為一中空板；所述噴淋多孔板上貫穿設(shè)置若干個(gè)分流管，且所述分流管從所述噴淋多孔板的兩端延伸出； 所述分流管上設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的縫隙和溢流口，所述縫隙設(shè)于所述噴淋多孔板的腔體內(nèi)，所述溢流口位于所述噴淋多孔板的上部； 所述圓盤與所述噴淋多孔板的底部位于同一水平面上，且所述噴淋多孔板朝向所述芯筒的一端面和相應(yīng)的所述芯筒的側(cè)壁上設(shè)有液相進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液均流器，其特征在于:所述折流板由相互垂直的板組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液均流器，其特征在于:所述噴淋多孔板之間設(shè)有間距，且相鄰所述噴淋多孔板之間設(shè)有隔板，所述隔板由一纏繞管束貫穿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣液均流器，其特征在于:所述噴淋多孔板與所述隔板之間交替均勻排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣液均流器，其特征在于:所述溢流口與所述噴淋多孔板之間設(shè)有間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣液均流器，其特征在于:所述液相進(jìn)口的高度與所述噴淋多孔板的高度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣液均流器，其特征在于:所述分流管沿所述噴淋多孔板均勻布置。
【文檔編號(hào)】F28F9/22GK204128425SQ201420518079
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】陳杰, 浦暉, 密曉光, 鹿來運(yùn), 花亦懷, 姜益強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司