[发明专利]一种能用于浮式平台的板翅式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种板翅式换热器，尤其涉及一种能用于浮式平台的板翅式换热器。

背景技术

板翅式换热器的技术成熟，目前已广泛应用于小型天然气液化领域。液化过程中，天然气及热流冷剂通常自上而下流经换热器流道，而冷流冷剂则自下而上返流，与天然气及热流冷剂换热。冷流冷剂的液相在板翅流道内的压降较大，主要依靠气相的夹带作用向上流动，当操作工况改变时，极易发生气相无法完全夹带液相的情况，导致液相冷流冷剂在冷箱底部积液，影响整个液化工厂的正常运行。当天然气的液化处理规模较大时，需要多个板翅式换热器芯体串/并联，而在并联工况下，各换热器芯体内的天然气流动不均匀，影响换热效果。

现有技术中，还有一种将板翅式换热器芯体浸泡于盛装在壳体内的外部冷剂中的装置，换热器芯体内的被冷却介质与外部的冷剂进行换热；该装置易于加工，操作简单。但是，冷剂充装进入壳体前需经节流阀节流，节流过程中部分冷剂气化，冷剂流入壳体后直接流向壳体底部，不利于冷剂的气、液相分离，导致换热器底部的板翅流道内夹杂有气相介质，影响该装置的换热效果；而且在冷剂充装的初始阶段，大量液体冷剂直接倾泻至壳体底部，易导致设备损坏，缩短使用寿命。

另外，现有技术中，板翅式换热器内流体的流动对晃动工况较为敏感，抗晃动性能较差，不适用于浮式平台上天然气的液化；而且一个换热器只能冷却一种介质，当被冷却介质的处理量较大时，换热器结构需设计的较为庞大，同时还需要增加冷剂盛装量，不够经济。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能用于浮式平台的板翅式换热器，能更加经济有效地服务于天然气液化领域。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种能用于浮式平台的板翅式换热器，其特征在于，该换热器包括一壳体，设置在所述壳体内的至少一个冷剂均布器，和设置在所述壳体内的至少一个芯体；其中，所述壳体的侧壁上部设置有至少一个冷剂入口、顶部设置有一个气相冷剂出口、底部设置有至少一个液相冷剂出口，且所述冷剂入口、液相冷剂出口和冷剂均布器的数目与所述芯体的数目相同，所述芯体与所述冷剂入口、冷剂均布器和液相冷剂出口一一对应；所述冷剂均布器与所述冷剂入口相连接，所述芯体位于所述冷剂入口和冷剂均布器的下方；所述芯体包括内流道、外流道、入口管和出口管，所述内流道分成多层，不同层所述内流道能流动相同或者不同种类的被冷却介质，流动相同种类被冷却介质的多层所述内流道共用一根所述入口管和出口管，流动不同种类被冷却介质的所述内流道使用不同的所述入口管和出口管，所述入口管和出口管分别穿过所述壳体伸出至外部，所述外流道与所述壳体相连通。

所述芯体个数为1-6个。

当所述芯体为两个以上时，所述壳体内还设置有至少一个堰板，所述堰板将所述壳体分隔成多个液相不连通的壳体单元，每个所述壳体单元均与一所述冷剂入口、液相冷剂出口和冷剂均布器相对应，所有所述壳体单元共用所述气相冷剂出口；各所述芯体分别位于各所述壳体单元内，且所述芯体顶部低于所述堰板顶部。

所述内流道上端与所述入口管之间通过入口封头相连接，所述内流道下端与所述出口管之间通过出口封头相连接，所述芯体内还设置有导流片。

所述冷剂均布器包括延伸管、支管、盒体和滴液孔；所述延伸管与所述冷剂入口连接并伸入所述壳体内，多根所述支管同时与所述延伸管相连接，所述盒体罩设在所述延伸管和支管外部并与所述壳体的侧壁固定连接，多个所述滴液孔均匀开设在所述盒体的底部。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过设置冷剂均布器，降低冷剂充装初期大量液体向壳体底部倾倒导致的设备损坏程度，同时提高冷剂气液分离效果。2、本发明的一个芯体可以同时冷却多种介质，增加了介质处理量，同时缩小了板翅式换热器的芯体和外部的壳体的体积，而且节约了冷剂用量。3、本发明采用封头和导流片对被冷却介质进行导流，提高了被冷却介质在板翅式换热器芯体的内流道内的均布性能，使被冷却介质与冷剂间的换热更加充分。4、本发明通过在芯体之间设置堰板，并且提高冷剂浸泡液位，增强了换热器的抗晃动性能，提高了换热器在浮动平台上的运行稳定性。

附图说明

图1是本发明采用两芯体方案的主视图；

图2是本发明采用两芯体方案的俯视图；

图3是本发明采用三芯体方案的俯视图；

图4是本发明芯体的主视图；

图5是本发明芯体其中一层内流道的结构示意图；

图6是本发明芯体另一层内流道的结构示意图；