專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水平管束蒸發(fā)器的傳熱技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種氨制冷裝置中所用水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置。
背景技術(shù)：
氨制冷裝置是一種常用的制冷設(shè)備。我國(guó)在以氨制冷裝置用來(lái)做油田氣的預(yù)冷以使其中較高沸點(diǎn)的輕烴冷凝分離以作為液態(tài)烴產(chǎn)品時(shí)常用的液氨蒸發(fā)器是一種水平管束蒸發(fā)器。由于其中水平換熱管束排列緊湊，液氨進(jìn)入后在其中沸騰，缺乏循環(huán)運(yùn)動(dòng)，基本處于池式沸騰狀態(tài)。且水平換熱管束的管外壁上液氨沸騰產(chǎn)生的氨蒸氣由水平管束蒸發(fā)器左右兩端要流動(dòng)到中間的氨氣出口管排出比較困難。有時(shí)蒸發(fā)器的上部為氨蒸氣充滿(mǎn)，使最上的一些換熱管暴露在氨蒸氣之中，顯著減少了與液氨接觸而形成沸騰傳熱的機(jī)會(huì)。這就使其換熱效率降低，提供的冷量減少，使油田氣預(yù)冷的溫度下降受到限制，影響了最后液態(tài)烴產(chǎn)量的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種傳熱得到強(qiáng)化、制冷能力提高的水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是，建構(gòu)一個(gè)水平管束蒸發(fā)器的循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)，使其在液氨沸騰形成的氣液兩相混合物不斷流動(dòng)通過(guò)水平管束，增強(qiáng)液氨與水平換熱管之間的傳熱和氨蒸氣泡上升時(shí)在換熱管外壁面上的滑移傳熱，交換出水平管束管外沸騰的管束效應(yīng)，使傳熱得到強(qiáng)化，液氨的蒸發(fā)量加大，有效地提高了其制冷能力，從而使最后獲得的液態(tài)烴產(chǎn)量顯著增大。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，在水平管束氨蒸發(fā)器上側(cè)中央的氣氨出口管上設(shè)置一直徑擴(kuò)大了的汽液分離管，汽液分離段上部設(shè)一氨氣排出管，測(cè)部設(shè)一循環(huán)管路，使液氨自循環(huán)管流出水平管束蒸發(fā)器底部的液氨進(jìn)入口，回到蒸發(fā)器內(nèi)造成循環(huán)。蒸發(fā)器底部的液氨進(jìn)入口在左右各設(shè)一個(gè)，以使液氨自左右兩端進(jìn)入蒸發(fā)器底部，在蒸發(fā)器內(nèi)由底部左右兩端向上流動(dòng)至蒸發(fā)器上部開(kāi)在中間的氨排出口進(jìn)入到汽液分離器，形成比較均衡的兩相流動(dòng)與循環(huán)。循環(huán)管路的設(shè)置，在液氨由汽液分離段后側(cè)進(jìn)入到循環(huán)管路垂直部分時(shí)，將垂直部分的直徑放大，以使循環(huán)時(shí)管內(nèi)液面以及流動(dòng)能保持較好的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果是，設(shè)置這汽液循環(huán)管路系統(tǒng)后，水平管束氨蒸發(fā)器的蒸發(fā)強(qiáng)度可以增加50～200％。使其產(chǎn)生的冷凍能力大為增加，從而十分顯著的提高其在天然氣等工業(yè)中使用時(shí)回收輕烴作為液態(tài)烴產(chǎn)品的產(chǎn)量。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)流程圖。
圖2為本實(shí)用新型的左視剖面圖。
其中，1.水平管束氨蒸發(fā)器，2.氨出口管，3.放大了直徑的汽液分離管，4.氣氨排出管，5.循環(huán)管路的連通短管，6.循環(huán)管路的垂直放大部分，7.循環(huán)回路的液氨下降管，8.蒸發(fā)器底部?jī)啥说囊喊边M(jìn)入口，9.循環(huán)回路的底部分叉接管三通，10.循環(huán)管路的底部液氨管路。
具體實(shí)施方式
一壓縮式冷凍裝置，工作介質(zhì)為氨，置于以天然氣壓縮并降溫來(lái)回收其中較高沸點(diǎn)的輕烴以獲得液態(tài)烴的裝置中。該壓縮式冷凍裝置中的氨蒸發(fā)器為一水平管束氨蒸發(fā)器，換熱面積為20m2，操作獲得的熱負(fù)荷量為100kW，分析其熱負(fù)荷較小的原因，是液氨在其中沸騰時(shí)的流動(dòng)太差，未能顯示出其強(qiáng)烈的管束效應(yīng)；同時(shí)，由于液氨氣化形成的氨蒸氣來(lái)不及從蒸發(fā)器上側(cè)設(shè)于中間的氨排出口順利排出，部分停留在蒸發(fā)器的上部，使其中上部的一些水平管暴露在氨蒸氣之中，不能與液氨接觸，減少了液氨沸騰傳熱的面積。經(jīng)研究后，采取了設(shè)置循環(huán)管路的措施，使氨蒸發(fā)器內(nèi)的液氨蒸發(fā)處于兩相流動(dòng)的狀態(tài)，沸騰傳熱獲得增強(qiáng)，熱負(fù)荷增大了50～120％，液氨蒸發(fā)量相應(yīng)增大，使整個(gè)裝置的液態(tài)烴產(chǎn)量增加了30～80％，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
權(quán)利要求1.一種水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置，其特征在于，在水平管束蒸發(fā)器(1)的上側(cè)中心的氨出口管(2)上處設(shè)置一汽液分離管(3)，水平管束蒸發(fā)器(1)的下側(cè)兩端各設(shè)置液氨循環(huán)進(jìn)入管(8)，在汽液分離管(3)與液氨循環(huán)進(jìn)入管(8)之間用循環(huán)管路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置，其特征在于，液氨由汽液分離管(3)進(jìn)入循環(huán)管路中設(shè)置了垂直的放大圓筒(6)，汽液分離管(3)與垂直的放大圓筒(6)之間用截面較大的短管(5)聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置，其特征在于，在水平管束氨蒸發(fā)器(1)的下側(cè)兩端各設(shè)置液氨循環(huán)進(jìn)入管(8)，在其液氨循環(huán)管路的垂直的放大圓筒(6)下面的出口管上設(shè)置三通，以使液氨由三通分叉聯(lián)接循環(huán)管路底部的液氨管路(10)，由蒸發(fā)器(1)底側(cè)的液氨循環(huán)進(jìn)入管(8)進(jìn)入到氨蒸發(fā)器(1)中。
專(zhuān)利摘要一種水平管束液氨蒸發(fā)器的傳熱強(qiáng)化裝置屬于水平管束蒸發(fā)器的傳熱技術(shù)領(lǐng)域。其設(shè)置一兩相流循環(huán)系統(tǒng)，這一循環(huán)系統(tǒng)是在蒸發(fā)器的上側(cè)中間的氨出口管上設(shè)置一直徑較大了的汽液分離管，蒸發(fā)器下側(cè)兩端各設(shè)置一液氨循環(huán)進(jìn)入管，在汽液分離管與液氨循環(huán)進(jìn)入管之間以循環(huán)管相聯(lián)形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。在液氨在汽液分離管下降管路中設(shè)置一直徑較大的直立圓筒以使其中下降的液氨液面保持穩(wěn)定。在直立圓筒下液氨的出口管處設(shè)置一個(gè)三通，以使液氨由三通分叉經(jīng)液氨管道分別到蒸發(fā)器底側(cè)兩端的液氨進(jìn)入管，進(jìn)入到氨蒸發(fā)器中，使液氨在蒸發(fā)器中能較均衡地進(jìn)行蒸發(fā)。其有益效果是，有效的提高了制冷能力，用于油田氣的預(yù)冷，顯著的提高產(chǎn)量，獲得經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F25B39/02GK2709887SQ20032010594
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者沈自求, 王軍, 張尊吾 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)