[发明专利]一种适用于摇晃工况的板翅式换热器封头

说明书

本发明公开了一种适用于摇晃工况的板翅式换热器封头，涉及低温换热设备封头结构设计的技术领域，解决了现有技术中板翅式换热器用于海上大型液化天然气装置时产生气液分布不均匀的问题。该适用于摇晃工况的板翅式换热器封头，封头内部液体分配结构由入口挡板、导流圆管和流道分隔板组成；入口挡板置于封头制冷剂入口底部，入口挡板的中间开多个孔；导流圆管包括多个，导流圆管的一端接在入口挡板的圆孔上，另一端通向某一流道，并且导流圆管的末端安装有喷嘴；流道分隔板将流道分为若干流道区域。本发明通过在封头内部排布多列管束以及通过在流道区域设置挡板来将之分为若干区域，保证分配到各流道区域的制冷剂分布较为均匀。

技术领域

本发明涉及低温换热设备封头结构设计的技术领域，具体涉及一种适用于摇晃工况的板翅式换热器封头。

背景技术

板翅式换热器是天然气中广泛应用的低温换热器。该换热器由通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心。冷热流体通过板片和翅片进行热量交换。

当板翅式换热器应用于海上浮式平台时，由于受到风浪的影响，换热器会随平台一同运动，这些运动导致换热器换热性能下降。平台的主要运动形式为摇动。在摇动的过程中，海上浮式平台将长时间处于倾斜状态，致使换热器整体倾斜，此时如图3所示，封头内部流体会因为重力影响发生偏移流动，集聚于倾斜一侧，从而部分流道入口进入制冷剂流体过少，液相制冷剂无法与换热板片翅片充分接触，从而导致整个换热器的性能下降。

经对现有技术的文献检索发现，已有专利号为CN104990433A，名称为“板翅式换热器”的专利，通过在换热器侧面设置封头从而实现通过重力来实现入口冷剂的气液分离来解决因为气液相混合导致的换热器效率下降的问题。但目前技术尚无法解决因倾斜导致两项制冷剂进入流道时分布不均匀所产生的换热器换热性能下降的问题。

同时已有专利号为CN102914204A，名称为“一种分配器及具有该分配器的板翅式换热器”的专利，通过在气液两相流体的入口处与换热器内的各层通道之间设置分配器，并将分配器壳体空间用隔板分隔成若干个气液相通道，从而解决在晃动情况下冷剂在各通道中分配不均匀的问题。但该技术较为复杂，无法针对不同型号的板翅式换热器制定统一标准。

发明内容

本发明实施例提供了一种适用于摇晃工况的板翅式换热器封头，为了解决现有技术中板翅式换热器用于海上大型液化天然气装置时产生气液分布不均匀的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种适用于摇晃工况的板翅式换热器封头，封头内部液体分配结构由入口挡板、导流圆管和流道分隔板组成；所述入口挡板置于封头制冷剂入口底部，所述入口挡板的中间开多个孔；所述导流圆管包括多个，所述导流圆管的一端接在入口挡板的圆孔上，另一端通向某一流道，并且所述导流圆管的末端安装有喷嘴；所述流道分隔板将流道分为若干流道区域。

其中，所述入口挡板、导流圆管、流道分隔板和喷嘴由铝板或不锈钢板加工而成，与换热器壳体材质保持一致。

优选地，所述入口挡板的大小同封头入口横截面大小相等，孔径与导流圆管管径相等，所述入口挡板的中间开孔数由板翅式换热器封头入口直径决定。

优选地，所述导流圆管的厚度根据具体使用压力环境确定，管径由换热器封头大小及制冷剂流量决定。

其中，所述喷嘴的小端直径与导流圆管相同。

优选地，所述流道分隔板的厚度由具体使用压力环境决定，宽度与流道宽度相等，高度由封头尺寸决定。