一种分配器及具有该分配器的板翅式换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种分配器及具有该分配器的板翅式换热器，其特征在于：它包括上、下开口的分配器壳体，所述分配器壳体底部为长方形框架，所述分配器壳体内竖向间隔插设有若干隔板，各所述隔板将所述长方形框架分成若干个气相通道；它还包括一液相通道，所述液相通道是一个矩形管，所述液相通道横向设置、穿过各个所述隔板，所述液相通道的两端对应的所述分配器壳体上均设有一液相入口，所述液相入口的外侧均设置有一液相入口封头；所述液相通道内的中部设置有一挡板隔断，相邻两个所述隔板之间的所述液相通道顶部均设置有一出液孔，各个所述出液孔上方的两个所述隔板之间形成气液混合通道。本实用新型专利技术能够满足海上晃动条件下换热器内气液均布、正常工作的需求，可广泛用于海上晃动环境下的液化天然气FPSO中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分配器及具有该分配器的换热器，特别是关于一种适用于海上浮式环境的分配器及具有该分配器的板翅式换热器。
技术介绍
众所周知，作为独立的液化天然气FPSO (Floating Production StorageandOff loading，浮式储油卸油装置)中的所有工艺和设备，原则上必须具备陆上的基本特征。其中，预处理单元和液化工艺单元的布置是FPSO中设备数量和空间要求最集中的体现；同时，在海上晃动环境下，关键设备的正常运行和性能在一定程度上也受到了影响。为使整个工艺系统适应海上条件，对关键设备的海上适应性研究也是备受关注的问题。冷箱作为FPSO上的关键设备，其包括换热器；要使冷箱设备适应海上倾斜与晃动的环境，其关键在于解决好气液两相流体进入换热器时所产生的流体分配不均匀现象，因此，必须在气液两相流体的入口处与换热器内的各层通道之间，设置有效的气液两相流体的分配机构，才能将气液两相流体均匀地分配到各层通道内。为此，国内外学者对换热器内的均匀分配问题进行了一系列研究，研究表明换热器物流分配不均匀与多种因素有关除了制造工艺及污垢阻力方面的原因外，主要与不合理的入口设计有关。目前，入口结构物流分配的研究主要集中在物流分配规律以及二次封头、内部结构改进上，这些都属于静态工况下的研究。气液分配方面，主要集中在换热器入口部分在各通道之间的分布均匀性的完善与提高，一般是，气液混合液通过入口处导流管等内部结构的分配作用，对气液进行各通道间的均布。对于海上晃动工况下，物流分配规律的动态研究很少。对改进设备结构，使之提高抗晃动性能，针对性地减小海上工况下入口物流分配的不均匀性的研究也非常少。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种能够使气液介质均匀分布于流道内，实现均匀换热的分配器及具有该分配器的板翅式换热器。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案一种分配器，其特征在于它包括上、下开口的分配器壳体，所述分配器壳体底部为长方形框架，所述分配器壳体内竖向间隔插设有若干隔板，各所述隔板将所述长方形框架分成若干个气相通道；所述分配器壳体内设置有一液相通道，所述液相通道是一个矩形管，所述液相通道横向设置、穿过各个所述隔板，所述液相通道的两端对应的所述分配器壳体上均设有一液相入口，两所述液相入口的外侧均设置有一液相入口封头；所述液相通道内的中部设置有一挡板隔断，相邻两个所述隔板之间的所述液相通道顶部均设置有一出液孔，各个所述出液孔上方的两个所述隔板之间形成气液混合通道。—种具有上述分配器的板翅式换热器，其特征在于它包括一换热器壳体，所述换热器壳体内从下到上依次设置为气相导流区、分配区、翅片区和气液混合导流区；所述气相导流区内设置有一个波浪形的气相介质导流片，所述气相导流区所在的所述换热器壳体底部的中间位置设置有气相入口，所述气相入口外侧设置有气相入口封头；所述分配区内设置有所述分配器，所述分配器壳体采用所述换热器壳体，所述分配器底部的所述长方形框架设置在所述气相介质导流片的顶部；两所述液相入口设置在所述液相通道两端对应的所述换热器壳体上，所述液相入口封头设置在所述液相入口的外侧；所述翅片区内设置一波浪形的翅片，所述翅片设置在所述分配器的所有所述隔板的顶部；所述气液混合导流区内设置有一波浪形的混合液导流片，所述混合液导流片设置在所述翅片的顶部，所述气液混合导流区所在的所述换热器壳体顶部的中间位置设有一气液混合出口，所述气液混合出口外侧设置有一气液混合出口封头。所述气液混合通道的长度为80mm 150mm。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本技术的换热器包括隔板底部的气相通道和隔板上部的气液混合通道，液相通道穿过各个隔板，液相通道的两侧进液，通过液相通道的顶部出液孔流出，与气相介质混合后进入气液混合通道进行分配；本技术通过气液分别进入分配器实现气液均布混合，达到流质均匀分布，均匀换热的目的；同时通过采用隔板结构，提高了抗晃动性能，能够解决船体晃动带来的不均匀分配问题，提高了晃动条件下换热器内流质均布的稳定性，达到在海上浮式环境下板翅式换热器正常工作的目的。2、本技术的分配器结构考虑到气液在封头内受分配影响的大小不同，选择气相介质按照传统方式由封头进入导流片形成气相介质均布，而液相介质则由两侧直接进入位于翅片区前端的分配器，从而避免了由于封头的不均匀分配以及导流片方向角度的差别而导致的液相介质严重分配不均的问题。3、本技术的分配器通过隔板隔断翅片每个流道上已分配的气液量，将气液的混合作用布置在紧邻翅片区的气液混合通道内，充分混合后方可进入翅片区，防止出现大规模的对流现象，有效地避免由于晃动等不利因素造成的气液分层等严重影响换热器换热效果的情况。4、本技术的液相介质从两侧进入液相通道，有效地缩短了液相介质供给长度，可以很好地解决由一侧进入而造成的液相介质分配严重不均的问题；气相介质流过液相通道外侧产生绕流，起到节流作用，有助于气相介质以较高的速度出现在气液混合通道内，从而实现与液相介质的充分混合。5、本技术分配器的液相通道中间用挡板隔断封闭，可以隔断另一侧流入液相介质流量波动带来的整体的液相介质分配的影响，更易操作控制；液相通道的出液孔朝上，可以保证液相介质在流出液相通道时有一定的垂直向上的速度，可以减少气相介质带动液相介质向上流动所消耗的能量，使混合更加容易。6、本技术的分配器在整个气相通道和混合通道中放置若干隔板，隔断相邻的混合通道之间的联系，使每个出液孔能够独立支配该通道内的液相介质供给量；隔板能够对气液两相流场的形成起到限制的作用，可有效解决在海上晃动影响下，垂直于气液流动的方向出现大规模的混合、气液分配不均匀的问题。7、本技术采用板翅式换热器，板翅式换热器具有效率高，结构紧凑，设备体积小，占地面积小，安全可靠等优点，在海况复杂条件下，FPSO对空间要求高，对结构要求更加严格，因此，板翅式换热器较其它类型的换热器，更能适应海上这一特殊环境的要求。本技术能够满足海上晃动条件下换热器内气液均布、正常工作的需求，可广泛用于海上晃动环境下的液化天然气FPSO 中。附图说明图1是本技术具有分配器的换热器结构示意图图2是本技术分配器内介质流向示意图图3是图2中A-A截面介质流向不意图具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术包括一换热器壳体1，换热器壳体I内从下到上依次设置为气相导流区2、分配区3、翅片区4和气液混合导流区5。如图1所示，气相导流区2内设置有一个波浪形的气相介质导流片21，气相导流区2所在的换热器壳体I底部的中间位置设置有气相入口，气相入口外侧设置有气相入口封头22，打开气相入口封头22，气相介质通过气相入口进入气相导流区2，气相介质经过气相介质导流片21的作用进入分配区3。如图1、图2所示，分配区3内设置有分配器，分配器包括设置在气相介质导流片21顶部的长方形框架31，分配器内竖向间隔插设有若干隔板32，各隔板32将分配器的长方形框架31分成若干个气相通道33 ;分配器还包括一液相通道34，液相通道34是一个矩形管，液相通道34横向设置、穿过各个隔板32，液相通道34的两端对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分配器，其特征在于：它包括上、下开口的分配器壳体，所述分配器壳体底部为长方形框架，所述分配器壳体内竖向间隔插设有若干隔板，各所述隔板将所述长方形框架分成若干个气相通道；所述分配器壳体内设置有一液相通道，所述液相通道是一个矩形管，所述液相通道横向设置、穿过各个所述隔板，所述液相通道的两端对应的所述分配器壳体上均设有一液相入口，两所述液相入口的外侧均设置有一液相入口封头；所述液相通道内的中部设置有一挡板隔断，相邻两个所述隔板之间的所述液相通道顶部均设置有一出液孔，各个所述出液孔上方的两个所述隔板之间形成气液混合通道。

【技术特征摘要】
1.一种分配器，其特征在于它包括上、下开口的分配器壳体，所述分配器壳体底部为长方形框架，所述分配器壳体内竖向间隔插设有若干隔板，各所述隔板将所述长方形框架分成若干个气相通道；所述分配器壳体内设置有一液相通道，所述液相通道是一个矩形管，所述液相通道横向设置、穿过各个所述隔板，所述液相通道的两端对应的所述分配器壳体上均设有一液相入口，两所述液相入口的外侧均设置有一液相入口封头；所述液相通道内的中部设置有一挡板隔断，相邻两个所述隔板之间的所述液相通道顶部均设置有一出液孔，各个所述出液孔上方的两个所述隔板之间形成气液混合通道。2.—种具有如权利要求1所述分配器的板翅式换热器，其特征在于它包括一换热器壳体，所述换热器壳体内从下到上依次设置为气相导流区、分配区、翅片区和气液混合导流区； 所述气相导流区内设置有一个波浪形的气相介质导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢彬，李玉星，喻西崇，王春升，王武昌，李焱，程兵，郑晓鹏，王世圣，谢文会，冯加果，李阳，胡其会，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，中国石油大学华东，
类型：实用新型
国别省市：