[发明专利]用于LNG冷箱的缠绕式换热器

说明书

本发明涉及绕管式换热器技术领域，具体地说，涉及一种用于LNG冷箱的缠绕式换热器。其包括换热器本体，换热器本体包括壳体，壳体上下两端分别设有上管板和下管板，壳体内部同轴地设有中心管，中心管外侧螺旋缠绕有换热管；上管板处设有冷剂进口和介质出口，下管板板处设有介质进口，壳体下部设有冷剂出口，换热管的两端分别与介质进口和介质出口连接。本发明换热效率高且结构简单、成本低。

技术领域

本发明涉及绕管式换热器技术领域，具体地说，涉及一种用于LNG冷箱的缠绕式换热器。

背景技术

用于LNG冷箱的缠绕式换热器是天然气液化工程项目中的关键设备，其市场被国外公司技术垄断。仅有的国外两家公司不单独销售LNG冷箱的缠绕式换热器，与工艺捆绑销售。近年来，随着天然气液化装置逐步向大型化发展，迫切需求国内研制出具有自主知识产权的LNG冷箱的缠绕式换热器。从而实现LNG冷箱的缠绕式换热器国产化，并使产品设计、制造工艺达到国际先进水平，进而取代进口产品。

发明内容

本发明的内容是提供一种用于LNG冷箱的缠绕式换热器，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的用于LNG冷箱的缠绕式换热器，其包括换热器本体，换热器本体包括壳体，壳体上下两端分别设有上管板和下管板，壳体内部同轴地设有中心管，中心管外侧螺旋缠绕有换热管；上管板处设有冷剂进口和介质出口，下管板板处设有介质进口，壳体下部设有冷剂出口，换热管的两端分别与介质进口和介质出口连接；

中心管内部设有分隔板，分隔板用于将中心管上部隔离成与冷剂进口连通的均布腔，均布腔构造有上端面和侧面，均布腔上端面处设有气相流通口，均布腔侧面处设有液相流通口；

均布腔外侧套设有第一均布件，第一均布件包括结构相同且平行设置的第一孔板和第二孔板，第一孔板和第二孔板的对应通孔间设有套管；

第一均布件下方依次设有均围绕中心管外周的第二均布件和第三均布件，第二均布件和第三均布件均包括在中心管径向方向上依次层叠的多个固定环，任一固定环均由不少于两个的U型板环抱构成；第二均布件和第三均布件的对应固定环间连接有平垫条和异形垫条，异形垫条外侧构造有垂直于中心管侧壁的卡条，卡条在长度方向上设有多个卡口；U型板外侧构造有多个进出口，U型板沿轴线方向设有多个流通通孔；

第二均布件和第三均布件的任意对应固定环间均设有换热管，任一换热管均经对应的进出口穿进或穿出，任一换热管均经对应异形垫条上的卡口螺旋缠绕在中心管外侧，任一换热管均一一对应地穿过第一均布件处的套管。

本发明的换热管能够以螺旋缠绕的方式设置，从而使得管内介质能够以螺旋方式流动。另外，第二均布件和第三均布件均包括多层固定环，每层固定环间均能够设置一层换热管且相邻层的换热管能够反向缠绕，这使得，换热管内的介质能够与冷剂逆流横向交叉通过换热管。每层固定环间还能够设有平垫条和异形垫条，从而在能够对每层固定环进行较佳支撑的同时，异形垫条处设有的卡口还能够较佳地对换热管进行定位。

本发明的冷剂能够由冷剂进口进入均布腔，均布腔的侧面(即中心管的对应位置侧壁处)能够均布有多个液相流通口，均布腔的上端面处能够均布有多个气相流通口，从而使得两相流的冷剂(如MRC)在进入均布腔后，其液相能够经液相流通口均匀流出并依次流经套管间的间隙、第二均布件处的流通通孔、第三均布件处的流通通孔后从冷剂出口流出，其气相能够经气相流通口均匀流出并依次流经套管与换热管间的间隙、第二均布件处的流通通孔、第三均布件处的流通通孔后从冷剂出口流出。这种构造使得，一次分配后的两相流冷剂(如MRC)能够进行二次分配(在均布腔处)进行均布，二次分配后的冷剂能够较为均匀地流经换热管，从而大大提高了壳程换热膜系数。

作为优选，壳体包括自内而外依次设置的包扎层、保温层和防护层。