[发明专利]一种设置多个两相流稳定装置的换热器系统及其管道

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器装置，具体涉及一种布置多个两相流稳定装置的换热器系统及其管道两相流动稳定装置。

背景技术

两相流动及不稳定现象广泛地存在于换热装置、科研实验装置和工业生产设备中，例如流体进入换热设备会产生空间扩大导致的水锤现象，同是因为大量的产生，还会恶化换热。当两相工质的汽液相没有均匀混合且不连续流动时，大尺寸的液团会高速地占据汽团空间，导致两相流动不稳定，从而剧烈地冲击设备与管道，产生强烈震动和噪声，严重地威胁设备运行安全。已有的水锤消除或缓解装置大多是面向强迫循环回路，解决单相水锤问题，集中在防水锤止回阀工业领域，如“一种叶轮式防水锤静音止回阀”(专利号：ZL200910214544.7)，设置了整流罩、导流体和弹簧等复杂结构，可不考虑流阻因素，解决了止回阀关闭时产生的单相水锤现象。

目前的现有技术中仅仅设置一个两相流稳定装置，没有设置多个两相流稳定装置，也没有规划和布置多个两相流稳定装置位置关系。

针对上述问题，本发明提供了一种新的换热器系统及其管道，从而解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一套新的换热装置以及两相流动稳定装置，在管道内存在两相流动时，减弱管道的振动，降低噪声水平，同时提高热交换能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种两相流换热器系统，所述系统包括换热器以及和换热器连接的两相流管道，所述换热器包括壳体，所述壳体两端分别设置封头，所述至少一个封头上设置两相流流体入口管，所述管道连接换热器入口管，在管道内设置两相流稳定装置，所述两相流稳定装置包括芯体，所述芯体能够将管道内的两相流流道分隔成若干数量的小流道，所述两相流稳定装置为多个，多个两相流稳定装置采取连续式布置方式或者间隔式的布置方式。

作为优选，对于设置阀门的管道，只能采用间隔式布置。

一种设置两相流稳定装置的管道，所述两相流稳定装置设置在管道内，所述两相流稳定装置包括芯体，所述芯体能够将管道内的两相流流道分隔成若干数量的小流道，所述两相流稳定装置为多个，多个两相流稳定装置采取连续式布置方式或者间隔式的布置方式。

作为优选，所述多个两相流稳定装置采取间隔式的布置方式。

作为优选，沿着流体的流动方向，X_i<X_i+1，其中X_i是第i个间隔的距离，X_i+1第i+1个间隔的距离；

沿着两相流的流动方向，L_i>L_i+1，其中L_i是第i个芯体的长度，L_i+1第i+1个芯体的长度。

作为优选，沿着流体的流动方向，(X_i+1-X_i)>(X_i+2-X_i+1)，X_i+2第i+2个间隔的距离；

(L_i-L_i+1)>(L_i+1-L_i+2)，L_i+2第i+2个芯体的长度。

作为优选，所述两相流稳定装置包括多孔介质芯体，所述多孔介质芯体是由若干数量的棒状物相连结而成，棒状物在X、Y、Z三维方向交叉焊接，形成了孔洞互通的多孔介质结构。

作为优选，所述的孔洞是正方形。

作为优选，小流道的截面积满足下列关系：

A_i,上≤A_i,下 (2)

式中，Ai为第i个小流道的流通面积,单位为mm²；N为小流道数量；η_A为面积比，根据管道尺寸和流动情况，通过优选实验获得，见经验公式3，η_A<1；A₀为管道的流通面积,单位为mm²。其中，式(1)的数学意义是全部管子的截面积总和大于或等于管道截面的η_A倍；式(2)是上层管子的截面积小于或等于下层管子的截面积。

作为优选，在间隔式布置方式中，芯体结构的长度、间隔的距离满足下列关系：

L_i≥L_i,0 (4)

X_i≤X_i,0 (5)