本發明專利技術涉及一種分配器及具有該分配器的板翅式換熱器，其特征在于：它包括上、下開口的分配器殼體，所述分配器殼體底部為長方形框架，所述分配器殼體內豎向間隔插設有若干隔板，各所述隔板將所述長方形框架分成若干個氣相通道；它還包括一液相通道，所述液相通道是一個矩形管，所述液相通道橫向設置、穿過各個所述隔板，所述液相通道的兩端對應的所述分配器殼體上均設有一液相入口，所述液相入口的外側均設置有一液相入口封頭；所述液相通道內的中部設置有一擋板隔斷，相鄰兩個所述隔板之間的所述液相通道頂部均設置有一出液孔，各個所述出液孔上方的兩個所述隔板之間形成氣液混合通道。本發明專利技術能夠滿足海上晃動條件下換熱器內氣液均布、正常工作的需求，可廣泛用于海上晃動環境下的液化天然氣FPSO中。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種分配器及具有該分配器的換熱器，特別是關于一種適用于海上浮式環境的分配器及具有該分配器的板翅式換熱器。
技術介紹
眾所周知，作為獨立的液化天然氣FPSO (Floating Production Storage andOffloading，浮式儲油卸油裝置)中的所有工藝和設備，原則上必須具備陸上的基本特征。其中，預處理單元和液化工藝單元的布置是FPSO中設備數量和空間要求最集中的體現；同時，在海上晃動環境下，關鍵設備的正常運行和性能在一定程度上也受到了影響。為使整個工藝系統適應海上條件，對關鍵設備的海上適應性研究也是備受關注的問題。冷箱作為FPSO上的關鍵設備，其包括換熱器；要使冷箱設備適應海上傾斜與晃動的環境，其關鍵在于解決好氣液兩相流體進入換熱器時所產生的流體分配不均勻現象，因·此，必須在氣液兩相流體的入口處與換熱器內的各層通道之間，設置有效的氣液兩相流體的分配機構，才能將氣液兩相流體均勻地分配到各層通道內。為此，國內外學者對換熱器內的均勻分配問題進行了一系列研究，研究表明換熱器物流分配不均勻與多種因素有關除了制造工藝及污垢阻力方面的原因外，主要與不合理的入口設計有關。目前，入口結構物流分配的研究主要集中在物流分配規律以及二次封頭、內部結構改進上，這些都屬于靜態工況下的研究。氣液分配方面，主要集中在換熱器入口部分在各通道之間的分布均勻性的完善與提高，一般是，氣液混合液通過入口處導流管等內部結構的分配作用，對氣液進行各通道間的均布。對于海上晃動工況下，物流分配規律的動態研究很少。對改進設備結構，使之提高抗晃動性能，針對性地減小海上工況下入口物流分配的不均勻性的研究也非常少。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種能夠使氣液介質均勻分布于流道內，實現均勻換熱的分配器及具有該分配器的板翅式換熱器。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案一種分配器，其特征在于它包括上、下開口的分配器殼體，所述分配器殼體底部為長方形框架，所述分配器殼體內豎向間隔插設有若干隔板，各所述隔板將所述長方形框架分成若干個氣相通道；所述分配器殼體內設置有一液相通道，所述液相通道是一個矩形管，所述液相通道橫向設置、穿過各個所述隔板，所述液相通道的兩端對應的所述分配器殼體上均設有一液相入口，兩所述液相入口的外側均設置有一液相入口封頭；所述液相通道內的中部設置有一擋板隔斷，相鄰兩個所述隔板之間的所述液相通道頂部均設置有一出液孔，各個所述出液孔上方的兩個所述隔板之間形成氣液混合通道。—種具有上述分配器的板翅式換熱器，其特征在于它包括一換熱器殼體，所述換熱器殼體內從下到上依次設置為氣相導流區、分配區、翅片區和氣液混合導流區；所述氣相導流區內設置有一個波浪形的氣相介質導流片，所述氣相導流區所在的所述換熱器殼體底部的中間位置設置有氣相入口，所述氣相入口外側設置有氣相入口封頭；所述分配區內設置有所述分配器，所述分配器殼體采用所述換熱器殼體，所述分配器底部的所述長方形框架設置在所述氣相介質導流片的頂部；兩所述液相入口設置在所述液相通道兩端對應的所述換熱器殼體上，所述液相入口封頭設置在所述液相入口的外側；所述翅片區內設置一波浪形的翅片，所述翅片設置在所述分配器的所有所述隔板的頂部；所述氣液混合導流區內設置有一波浪形的混合液導流片，所述混合液導流片設置在所述翅片的頂部，所述氣液混合導流區所在的所述換熱器殼體頂部的中間位置設有一氣液混合出口，所述氣液混合出口外側設置有一氣液混合出口封頭。所述氣液混合通道的長度為80mm 150mm。本專利技術由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本專利技術的換熱器包括隔板底部的氣相通道和隔板上部的氣液混合通道，液相通道穿過各個隔板，液相通道的兩側進液，通過液相通道的頂部出液孔流出，與氣相介質混合后進入氣液混合通道進行分配；本專利技術通過氣液分別進入分配器實現氣液均布混合，達到流質均勻分布，均勻換熱的目的；同時通過采用隔板結構，提高了抗晃動性能，能夠解決船體晃動帶來的不均勻分配問題，提高了 晃動條件下換熱器內流質均布的穩定性，達到在海上浮式環境下板翅式換熱器正常工作的目的。2、本專利技術的分配器結構考慮到氣液在封頭內受分配影響的大小不同，選擇氣相介質按照傳統方式由封頭進入導流片形成氣相介質均布，而液相介質則由兩側直接進入位于翅片區前端的分配器，從而避免了由于封頭的不均勻分配以及導流片方向角度的差別而導致的液相介質嚴重分配不均的問題。3、本專利技術的分配器通過隔板隔斷翅片每個流道上已分配的氣液量，將氣液的混合作用布置在緊鄰翅片區的氣液混合通道內，充分混合后方可進入翅片區，防止出現大規模的對流現象，有效地避免由于晃動等不利因素造成的氣液分層等嚴重影響換熱器換熱效果的情況。4、本專利技術的液相介質從兩側進入液相通道，有效地縮短了液相介質供給長度，可以很好地解決由一側進入而造成的液相介質分配嚴重不均的問題；氣相介質流過液相通道外側產生繞流，起到節流作用，有助于氣相介質以較高的速度出現在氣液混合通道內，從而實現與液相介質的充分混合。5、本專利技術分配器的液相通道中間用擋板隔斷封閉，可以隔斷另一側流入液相介質流量波動帶來的整體的液相介質分配的影響，更易操作控制；液相通道的出液孔朝上，可以保證液相介質在流出液相通道時有一定的垂直向上的速度，可以減少氣相介質帶動液相介質向上流動所消耗的能量，使混合更加容易。6、本專利技術的分配器在整個氣相通道和混合通道中放置若干隔板，隔斷相鄰的混合通道之間的聯系，使每個出液孔能夠獨立支配該通道內的液相介質供給量；隔板能夠對氣液兩相流場的形成起到限制的作用，可有效解決在海上晃動影響下，垂直于氣液流動的方向出現大規模的混合、氣液分配不均勻的問題。7、本專利技術采用板翅式換熱器，板翅式換熱器具有效率高，結構緊湊，設備體積小，占地面積小，安全可靠等優點，在海況復雜條件下，FPSO對空間要求高，對結構要求更加嚴格，因此，板翅式換熱器較其它類型的換熱器，更能適應海上這一特殊環境的要求。本專利技術能夠滿足海上晃動條件下換熱器內氣液均布、正常工作的需求，可廣泛用于海上晃動環境下的液化天然氣FPSO中。附圖說明圖I是本專利技術具有分配器的換熱器結構示意圖圖2是本專利技術分配器內介質流向示意3是圖2中A-A截面介質流向示意圖具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進行詳細的描述。如圖I所示，本專利技術包括一換熱器殼體1，換熱器殼體I內從下到上依次設置為氣相導流區2、分配區3、翅片區4和氣液混合導流區5。如圖I所示，氣相導流區2內設置有一個波浪形的氣相介質導流片21，氣相導流區2所在的換熱器殼體I底部的中間位置設置有氣相入口，氣相入口外側設置有氣相入口封頭22，打開氣相入口封頭22，氣相介質通過氣相入口進入氣相導流區2，氣相介質經過氣相介質導流片21的作用進入分配區3。如圖I、圖2所示，分配區3內設置有分配器，分配器包括設置在氣相介質導流片 21頂部的長方形框架31，分配器內豎向間隔插設有若干隔板32，各隔板32將分配器的長方形框架31分成若干個氣相通道33 ;分配器還包括一液相通道34，液相通道34是一個矩形管，液相通道34橫向設置、穿過各個隔板32，液相通道34的兩端對應的換熱器殼體I上均設有一液相入口，液相入口的外側均設置有一液相入口封本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種分配器，其特征在于：它包括上、下開口的分配器殼體，所述分配器殼體底部為長方形框架，所述分配器殼體內豎向間隔插設有若干隔板，各所述隔板將所述長方形框架分成若干個氣相通道；所述分配器殼體內設置有一液相通道，所述液相通道是一個矩形管，所述液相通道橫向設置、穿過各個所述隔板，所述液相通道的兩端對應的所述分配器殼體上均設有一液相入口，兩所述液相入口的外側均設置有一液相入口封頭；所述液相通道內的中部設置有一擋板隔斷，相鄰兩個所述隔板之間的所述液相通道頂部均設置有一出液孔，各個所述出液孔上方的兩個所述隔板之間形成氣液混合通道。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝彬，李玉星，喻西崇，王春升，王武昌，李焱，程兵，鄭曉鵬，王世圣，謝文會，馮加果，李陽，胡其會，
申請(專利權)人：中國海洋石油總公司，中海油研究總院，中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：
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