本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)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(pán)、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(pán)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(kāi)口，所述隔板有纏繞管束穿過(guò)，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)。本發(fā)明專利技術(shù)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(wèn)題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開(kāi)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(pán)、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(pán)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(kāi)口，所述隔板有纏繞管束穿過(guò)，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)。本專利技術(shù)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(wèn)題。【專利說(shuō)明】多級(jí)串聯(lián)氣液均流器
本專利技術(shù)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)介紹
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(lái)，我國(guó)才陸續(xù)對(duì)繞管式換熱器國(guó)產(chǎn)化開(kāi)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。 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(wèn)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(wèn)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(wú)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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種多級(jí)串聯(lián)氣液均流器，本專利技術(shù)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(guò)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的壓降大、換熱器的壽命減短等問(wèn)題。 本專利技術(shù)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(mǎi)個(gè)氣液兩相進(jìn)口和至少I(mǎi)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(pán)，所述圓盤(pán)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(pán)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。 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。 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?chē)芊猓乐挂合嗪蜌庀辔唇?jīng)分流直接流到下端的換熱管段。 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。 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。 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。 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。 本專利技術(shù)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(guò)所述縫隙進(jìn)入所述分流管內(nèi)與其內(nèi)的氣相混合。 本專利技術(shù)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(guò)所述溢流口進(jìn)入所述分流管內(nèi)與其內(nèi)的氣相混合。 本專利技術(shù)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口 ο 當(dāng)將本專利技術(shù)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。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果: (I)本專利技術(shù)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。 (2)本專利技術(shù)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。 (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(shuō)明】 圖1為本專利技術(shù)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。 圖2為圖1的A-A剖視圖。 圖3為本專利技術(shù)多級(jí)串聯(lián)氣液均流器的圓盤(pán)內(nèi)液位示意圖。 圖4為本專利技術(shù)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。 圖中各標(biāo)記如下: I分離板、2氣液兩相進(jìn)口、3氣相出口、4圓盤(pán)、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】 下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步說(shuō)明，但本專利技術(shù)并不局限于以下實(shí)施例。 如圖1所示，本專利技術(shù)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。 如圖1?圖3所示，在芯筒9的腔體內(nèi)設(shè)有一個(gè)圓盤(pán)4，該圓盤(pán)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。 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(pán)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。 本專利技術(shù)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。 使用本專利技術(shù)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)口本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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(pán)，所述圓盤(pán)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(pán)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。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳杰，浦暉，密曉光，鹿來(lái)運(yùn)，花亦懷，姜益強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))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，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11
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