單級(jí)氣液均流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單級(jí)氣液均流器。所述均流器包括芯筒，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，且氣液兩相進(jìn)口與氣相出口為相對(duì)設(shè)置；芯筒內(nèi)設(shè)有一折流板，且折流板設(shè)于氣液兩相進(jìn)口和氣相出口之間；芯筒的腔體內(nèi)設(shè)有一圓盤，圓盤沿芯筒的徑向方向布置；沿芯筒外壁的圓周方向上設(shè)有若干個(gè)噴淋多孔板，噴淋多孔板包括中空板，中空板內(nèi)設(shè)有若干個(gè)分流管，分流管上設(shè)有縫隙，所述分流管沿中空板的高度方向布置，且分流管的高度不小于所述中空板的高度；圓盤的底部與噴淋多孔板的底部位于同一水平面上。本發(fā)明利用芯筒作為氣液分離器，節(jié)省空間且避免現(xiàn)場安裝。氣液兩相流體的均勻分配，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。
【專利說明】單級(jí)氣液均流器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單級(jí)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)一直被國外公司壟斷，國產(chǎn)化進(jìn)展緩慢。近十幾年來，我國才陸續(xù)開展對(duì)繞管式換熱器國產(chǎn)化的一系列研究，并實(shí)現(xiàn)小型多股流繞管式換熱器的國產(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，減少換熱設(shè)備壽命，降低換熱器效率的同時(shí)增加了能耗。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；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。2)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種單級(jí)氣液均流器，本發(fā)明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]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明所提供的一種單級(jí)氣液均流器，它包括一芯筒，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；所述芯筒內(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)設(shè)有一圓盤，所述圓盤沿所述芯筒的徑向方向布置；
[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，所述噴淋多孔板包括一中空板，所述中空板內(nèi)設(shè)有若干個(gè)分流管，所述分流管上設(shè)有縫隙，所述分流管沿所述中空板的高度方向布置，且所述分流管的高度不小于所述中空板的高度；所述圓盤的底部與所述噴淋多孔板的底部位于同一水平面上；所述噴淋多孔板朝向所述芯筒的一端面為液相進(jìn)□。
[0009]上述的單級(jí)氣液均流器中，所述折流板可由兩塊相互垂直的板組成；
[0010]上述的單級(jí)氣液均流器中，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，所述隔板的作用是將所述纏繞管束周圍密封，防止液相和氣相未經(jīng)分流直接留到下端的換熱管段。
[0011]上述的單級(jí)氣液均流器中，所述噴淋多孔板與所述隔板可為交替均勻排列。
[0012]上述的單級(jí)氣液均流器中，所述縫隙沿所述分流管的高度方向設(shè)置，則進(jìn)入所述中空板內(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。
[0013]上述的單級(jí)氣液均流器中，所述分流管的高度與所述中空板的高度相同，便于調(diào)節(jié)流入的氣相流體的流量以及便于機(jī)械加工。
[0014]上述的單級(jí)氣液均流器中，所述液相進(jìn)口的高度與所述中空板的高度相同，便于調(diào)節(jié)流入的氣相流體的流量以及便于機(jī)械加工。
[0015]當(dāng)將本發(fā)明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。
[0016]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供的單級(jí)氣液均流器的結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本較低，且具有有一定的承壓能力。本發(fā)明利用芯筒作為氣液分離器，節(jié)省空間且避免現(xiàn)場安裝。氣相流體沖擊從縫隙進(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。氣液兩相流體的均勻分配，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】
[0018]圖1為本發(fā)明單級(jí)氣液兩相均流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明圖1的A-A剖視圖。
[0020]圖3為本發(fā)明單級(jí)氣液兩相均流器的圓盤內(nèi)液位示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明單級(jí)氣液兩相均流器的噴淋多孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中各標(biāo)記如下:1分離器、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。
[0023]具體施方式
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并局限于以下實(shí)施例。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供的單級(jí)氣液兩相均流器包括一芯筒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)形成以分離器I。
[0026]如圖1、圖2和圖3所示，在芯筒9的腔體內(nèi)設(shè)有一圓盤4，該圓盤4沿芯筒9的徑向方向布置。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包括一中空板11，該中空板11內(nèi)設(shè)有多個(gè)均勻布置的分流管6，該分流管6上的高度方向上設(shè)有縫隙13，且分流管6的高度與中空板11的高度相同。其中圓盤4的底部與噴淋多孔板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。
[0027]本發(fā)明提供的單級(jí)氣液兩相均流器可適用于單級(jí)立式繞管式換熱器，且位于換熱器的頂部，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。
[0028]使用本發(fā)明單級(jí)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)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上端管口進(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，噴射出氣液分流器。
【權(quán)利要求】
1.一種單級(jí)氣液均流器，其特征在于:所述均流器包括一芯筒，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；所述芯筒內(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)設(shè)有一圓盤，所述圓盤沿所述芯筒的徑向方向布置； 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，所述噴淋多孔板包括一中空板，所述中空板內(nèi)設(shè)有若干個(gè)分流管，所述分流管上設(shè)有縫隙，所述分流管沿所述中空板的高度方向布置，且所述分流管的高度不小于所述中空板的高度；所述圓盤的底部與所述噴淋多孔板的底部位于同一水平面上；所述噴淋多孔板朝向所述芯筒的一端面為液相進(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:所述折流板由兩塊相互垂直的板組成。
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為交替均勻排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的氣液均流器，其特征在于:所述縫隙沿所述分流管的高度方向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的氣液均流器，其特征在于:所述分流管的高度與所述中空板的高度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的氣液均流器，其特征在于:所述液相進(jìn)口的高度與所述中空板的高度相同。
【文檔編號(hào)】F28F9/22GK103486897SQ201310400280
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】陳杰, 單彤文, 浦暉, 程昊, 密曉光, 姜益強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司