[发明专利]热交换装置及其制造方法

权利要求书

1.一种制造具有至少一个热交换管的热交换装置的方法，所述方法包括：

确定所述至少一个热交换管的峰值热通量区域；以及

在所述至少一个热交换管中设置流动增强装置，所述流动增强装置用于在流过所述至少一个热交换管的工艺流体中产生所需流型；

其中被设置在所述至少一个热交换管中的所述流动增强装置在所确定的所述至少一个热交换管的峰值热通量区域上游或峰值热通量区域处。

2.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个热交换管构成多个通道，每个通道具有峰值热通量区域，所述方法包括：

在所述至少一个热交换管的两个以上通道中设置流动增强装置，所述流动增强装置用于在流过所述至少一个热交换管的工艺流体中产生所需流型；

其中被设置在所述至少一个热交换管的两个以上通道中的每个相应的流动增强装置在所确定的所述至少一个热交换管通道的峰值热通量区域上游或峰值热通量区域处。

3.权利要求1或权利要求2所述的方法，所述方法还包括以下各项中的至少一个：

确定所需流型区的长度，所述流型区由所述流动增强装置在所述至少一个热交换管中的布置产生；以及，

基于所确定的所需流型区的长度中的至少一个选择所确定的峰值热通量区域上游的距离以将所述流动增强装置设置在所述至少一个热交换管中，这样；

确定所确定的峰值热通量区域上游的距离，以最大化所需流型区的所确定的长度上的热通量；以及

重复确定长度、选择距离和确定距离中的一个或多个以最优化以下各项中的一项或多项：所述所需流型区的长度上的热通量、所述所需流型区的长度、所述流动增强装置的设计以及所述热交换装置的操作参数。

4.权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述流动增强装置具有100°至360°的扭转角。

5.权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中所述流动增强装置将所述热交换管的流动区域分成两个通道。

6.权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中所述流动增强装置的轴向长度在约100mm至约1000mm的范围内。

7.权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所述流动增强装置的轴向长度在约200mm至约500mm的范围内。

8.权利要求1-7中的任一项所述的方法，其中所述流动增强装置包括辐射管插入物。

9.一种改装具有至少一个热交换管的热交换装置的方法，所述方法包括：

确定所述至少一个热交换管的峰值热通量区域；以及

将所述至少一个热交换管的在所确定的峰值热通量区域上游的至少一部分替换为流动增强装置，所述流动增强装置用于在流过所述至少一个热交换管的工艺流体中产生所需流型。

10.权利要求9所述的方法，其中所述的至少一个热交换管构成通过热传导区的多个通道，每个通道具有峰值热通量区域，所述方法包括：

在两个以上通道中将所述至少一个热交换管中在所确定的峰值热通量区域上游的至少一部分替换为流动增强装置，所述流动增强装置用于在流过所述至少一个热交换管的工艺流体中产生所需流型。

11.权利要求9或权利要求10所述的方法，所述方法还包括以下各项中的至少一项：

确定所需流型区的长度，所述所需流型区由所述流动增强装置在所述至少一个热交换管中的布置产生；以及

基于所确定的所需流型区的长度中的至少一个选择所确定的峰值热通量区域上游的距离以将所述流动增强装置设置在所述至少一个热交换管中；

确定所确定的峰值热通量区域上游的距离，以最大化所需流型区的所确定的长度上的热通量；以及

重复确定长度、选择距离和确定距离中的一个或多个以最优化以下各项中的一项或多项：湍流区的长度上的热通量、所述所需流型区的长度、所述流动增强装置的设计以及所述热交换装置的操作参数。

12.一种热交换装置，所述热交换装置包括：

至少一个热交换管；以及

设置在所述至少一个热交换管中的流动增强装置，所述流动增强装置用于在流过所述至少一个热交换管的工艺流体中产生所需流型；

其中被设置在所述至少一个热交换管中的所述流动增强装置在所确定的所述至少一个热交换管的峰值热通量区域上游或峰值热通量区域处。