具有用于抑制液体运动的通道的换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在第一媒介(M1)和第二媒介(M2)之间间接传热的换热器(1)，包括：壳体(2)，其具有用于接收第一媒介(M1)的液相(F1)的壳体空间(3)；和至少一个换热器块(4)，其具有用于容纳第一媒介(M1)的第一传热通路和用于容纳第二媒介(M2)的第二传热通路，使得热量能在所述两个媒介(M1、M2)之间间接地传递，其中所述至少一个换热器块(4，5)以所述至少一个换热器块能被位于壳体空间(3)中的第一媒介(M1)的液相(F1)包围的方式布置在壳体空间(3)中。根据本发明专利技术，在相对于所述至少一个换热器块(4)的侧向上在壳体空间(3)中布置多个用于引导第一媒介(M1)的液相、并且彼此平行延伸的圆筒形通道(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的用于在第一媒介和第二媒介之间间接传热的换热器。
技术介绍
这样的换热器通常具有壳体和至少一个(也称作“芯”)，该壳体限定用于接收第一媒介的液相的壳体空间，所述换热器块具有用于接收第一媒介的第一传热通路和用于接收第二媒介的第二传热通路，从而热量能间接地在两种媒介之间传递，其中换热器块以其可被位于壳体空间内的第一媒介的液相包围的方式布置在壳体空间中。这样一种换热器例如在“Thestandardsofthebrazedaluminiumplate-finheatexchangermanufacturer'sassociation(ALPEMA)”，第三版，2010年，第67页的图9-1中所示。换热器的这种构造也称作“芯壳式(core-in-shell)”或“块壳式(block-in-shell)”换热器。优选由气化引起的热虹吸效应产生使第一媒介(如制冷剂)穿过至少一个换热器块流动的驱动力。然而，换热器的壳体空间不仅执行存储罐的目的，而且也用作使得第一媒介的产生的蒸气与第一媒介的制冷剂液体或液相分离的分离装置。因此，为了与系统相关的原因，第一媒介的液相的自由表面形成在壳体空间中。在这种情况下，换热器的优选为圆筒形形状的壳体就涉及的纵轴线或圆筒体轴线而言可被水平且竖直地布置。原则上，制冷剂液体主要向上流过换热器块。特别地，没有限制待冷却的流体(第二媒介)的流过方向。如果换热器设置在移动式基座上，例如设置在漂浮体(例如船)上，会带来一些已知的随着充满液体的容器而产生的问题，尤其是容器或壳体空间中的液体能来回移动，从而例如在壳体空间中的多个位置获得随时间变化的液位。因此，例如，换热器块在第一媒介的液相中的浸入深度会变化，这例如可能会降低传热的有效性。因此，必须尽可能地抑制浴(bath)的液体运动到能够确保安全和可靠操作的程度。
技术实现思路
针对该背景，本专利技术的目的因此在于提供一种在本文开始所提及类型的换热器，其能缓解上述问题。该问题通过具有根据权利要求1的特征的换热器解决。因此，提供了多个用于引导第一媒介的圆筒形通道，所述圆筒形通道相互平行地延伸、并且尤其仅与浴或液相流动连接或者浴或液相能流过所述圆筒形通道，所述圆筒形通道相对于所述至少一个换热器块侧向地设置在所述壳体空间中。此处，圆筒形在通常意义上的含义为圆筒体的底部区域(在本申请中为通道的横截面区域)可具有任何所期望的平面区域，其尤其可以以圆形(圆筒体)、矩形、正方形、三角形、或六边形的方式形成。在该情况下，通过沿着不位于平面区域的平面中、且优选垂直于该平面区域或横截面区域延伸的直线或纵轴移动所述平面区域而形成相应的圆筒体。同样，各个通道优选通过壁体在它们的圆周上彼此分离，精确而言所述壁体优选为外周壁体的形式，尤其是完全封闭的壁体。在这种完全封闭的壁体的情况下，在相应通道中沿着通道的纵轴线流动的媒介不能进入(在相对于纵轴线的横向上)相邻的通道。有可能一个通道、一些通道、或所有通道具有它们自己的单独的外周壁体。同样存在这样的可能性，即通道的壁体也形成相邻通道的壁体的一部分。这也可以适用于多个通道或所有通道。基于本专利技术的方案，当存在换热器的波动运动时，能有利地使换热器的壳体空间中的第一媒介的液相静止。在该情况下，波动运动尤其理解为这样一种运动，即壳体的纵轴线或圆筒体轴线尤其周期性地改变了其空间位置或倾斜度(譬如由于当换热器布置在水体上的漂浮体上时的浪涌)。假如对于按照期望所布置的换热器而言(下文都有这样的假定)，通道例如沿着竖直线对齐，则在换热器的操作期间，液相会在换热器块的上端逸出并且相对于换热器块在横向上再次穿过通道向下流回。在该情况下，通道代表水平方向上的流阻，其抑制了第一媒介的液相沿着水平方向的运动。在通道水平定向的情况下，在换热器的波动运动期间所在通道中的液相可能会来回流动，通道由于受限的流动横截面同样在水平方向上起到流阻的作用，因此抑制第一媒介的液相的相应运动。如果平行通道的纵轴线水平地对齐，尤其会抑制由纵轴线的倾度变化的波动运动引起的液体运动。原则上，所述至少一个换热器块可以为能将热尤其间接地从第二媒介传递至第一媒介的所有可能换热器中的任何一种。然而，换热器块优选为板式换热器。这种板式换热器通常具有多个板或片，所述多个板或片布置成彼此平行并且形成用于传热中所包含媒介的多个传热通路。板式换热器的优选实施例具有多个导热结构，其例如为部分曲折的，尤其是波纹或折叠的，片的形式(已知为翅片)，这些导热结构分别布置在板式换热器的两个平行的分离板或片之间，板式换热器的两个最外层由盖板形成。以该方式，在每两个分离板之间或在分离板和盖板之间由于在中间分别布置的翅片而形成了多个媒介能通过其流动的平行通道或传热通路。因此，能在相邻传热通路中流动的媒介之间进行传热，分配给第一媒介的传热通路称作第一传热通路，且分配给第二媒介的传热通路相应地称作第二传热通路。在每两个相邻分离板之间或在盖板和相邻分离板之间，设置到侧面的优选为用于封闭相应传热通路的终端杆(已知为侧杆)。第一传热通路沿着竖直线向上和向下敞开并且尤其不被终端杆封闭，从而第一媒介的液相能从下方进入第一传热通路并且能在板式换热器的顶部作为液相和/或气相离开第一传热通路。盖板、分离板、翅片和侧杆优选由铝制成并且例如在炉中钎焊在一起。使用具有喷嘴的适当集流室(header)，例如为第二媒介的媒介可被引入分配的传热通路并从这些传热通路排出。换热器的壳体尤其可具有外周、(圆形)圆筒形的壁体，所述壁体在换热器在按期望布置的情况下优选以以下方式对准，即所述壁体或壳体的纵轴线(圆筒体轴线)沿水平线或沿竖直线延伸。在端面上，壳体优选具有彼此相对的、连接至所提到的壁体、并且相对于纵轴线或圆筒体轴线横向延伸的壁。至于换热器的操作模式，正如一开始所解释的那样，优选这样设置，即至少一个板式换热器设计成相对于在相邻第一传热通路中引导的第一媒介冷却和/或至少部分液化在第二传热通路中引导的第二媒介，使得形成第一媒介的气相，所述壳体空间被设计用于收集所述气相。还优选这样设置，即至少一个板式换热器设计成在换热器的操作期间，第一媒介在至少一个板式换热器中上升，具体是在至少一个板式换热器的为此目的设置的第一传热通路中上升，所述至少一个板式换热器尤其设计成在第二传热通路中与第一媒介逆流或横流的方式引导第二媒介。在板式换热器的上端与气相一起离开的第一媒介的液相可以在竖直定向的通道中在板式换热器的侧面再次向下流动。根据本专利技术的优选实施例，这样设置，即通道或其壁体以它们形成互连单元的方式相互固定，该互连单元也称作管风琴管列(register)。该单元优选由换热器块和/或壳体单独地形成。另外，根据本专利技术的优选实施例，这样设置，即通道或通道中的至少一些通道形成为沿着它们的各自纵轴线(圆筒体轴线)纵向延伸，即沿着各自纵轴线的延伸长度大于相对于相应纵轴线垂直的各个通道的最大内径。因此，第一媒介的液相能沿着通道的相应纵轴线或圆筒体轴线流过通道，其在两个端面的每个处分别具有开口，液相能借助所述开口进入和离开相应的通道。在该情况下，通道的两个开口沿着相应通道的纵轴线或圆筒体轴线成彼此相对的状态，即相互成一直线。根据本专利技术的优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器，其用于在第一媒介(M1)和第二媒介(M2)之间的间接传热，所述换热器具有：壳体(2)，其具有用于接收所述第一媒介(M1)的液相(F1)的壳体空间(3)；和至少一个换热器块(4)，其具有用于接收所述第一媒介(M1)的第一传热通路(P)和用于接收所述第二媒介(M2)的第二传热通路(P’)，使得热量能在所述两个媒介(M1、M2)之间间接地传递，其中所述至少一个换热器块(4)以其能被位于所述壳体空间(3)中的所述第一媒介(M1)的液相(F1)包围的方式布置在所述壳体空间(3)中，其特征在于，在相对于所述至少一个换热器块(4、5)的侧向上在所述壳体空间(3)中布置多个用于引导所述第一媒介(M1)的液相、并且彼此平行延伸的圆筒形通道(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.13 EP 14001684.11.一种换热器，其用于在第一媒介(M1)和第二媒介(M2)之间的间接传热，所述换热器具有：壳体(2)，其具有用于接收所述第一媒介(M1)的液相(F1)的壳体空间(3)；和至少一个换热器块(4)，其具有用于接收所述第一媒介(M1)的第一传热通路(P)和用于接收所述第二媒介(M2)的第二传热通路(P’)，使得热量能在所述两个媒介(M1、M2)之间间接地传递，其中所述至少一个换热器块(4)以其能被位于所述壳体空间(3)中的所述第一媒介(M1)的液相(F1)包围的方式布置在所述壳体空间(3)中，其特征在于，在相对于所述至少一个换热器块(4、5)的侧向上在所述壳体空间(3)中布置多个用于引导所述第一媒介(M1)的液相、并且彼此平行延伸的圆筒形通道(10)。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述通道(10)以它们形成互连单元(100)的方式彼此固定，所述互连单元尤其由所述至少一个换热器块(4)和/或所述壳体(2)单独地形成。3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，所述通道(10)沿着各个通道(10)的纵轴线(L)的延伸长度大于各个通道(10)的相对于各个纵轴线垂直的最大内径。4.根据前述权利要求中之一所述的换热器，其特征在于，相对于所述纵轴线(L)，所述通道(10)具有相同的长度，或者相对于所述纵轴线(L)，至少一些通道(10)具有不同的长度，尤其是使所述单元(100)适应于所述壳体(2)的内侧(2a)的弯曲区域。5.根据前述权利要求中之一所述的换热器，其特征在于，各个通道(10)由中空型材(11)形成，尤其是由以形成所述提及的互连单元(100)的方式相互连接的中空型材(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·施泰因鲍尔，C·克贝尔，A·莱马赫，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE