用于抑制芯壳式热交换器中的晃动的内部挡板制造技术

技术编号:10390866 阅读:143 留言:0更新日期:2014-09-05 16:21
本发明专利技术提供了用于抑制芯壳式热交换器中的晃动的装置和方法。一个实施例提供了热交换器,其包括:(a)限定在壳体内的内部容积;(b)设置在壳体内的内部容积中的多个分隔开的芯体,以及(c)设置在内部容积中用以隔开多个分隔开的芯体的晃动抑制板,其中,每个芯体部分地浸没在液态壳体侧流体中,所述晃动抑制板允许液态壳体侧流体有限地分布在各芯体之间,所述晃动抑制板能够承受低温,所述晃动抑制板能承受在各芯体之间的液态壳体侧流体的流动并能使所述流动改变方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了用于抑制芯壳式热交换器中的晃动的装置和方法。一个实施例提供了热交换器,其包括:(a)限定在壳体内的内部容积;(b)设置在壳体内的内部容积中的多个分隔开的芯体,以及(c)设置在内部容积中用以隔开多个分隔开的芯体的晃动抑制板,其中,每个芯体部分地浸没在液态壳体侧流体中,所述晃动抑制板允许液态壳体侧流体有限地分布在各芯体之间,所述晃动抑制板能够承受低温,所述晃动抑制板能承受在各芯体之间的液态壳体侧流体的流动并能使所述流动改变方向。【专利说明】用于抑制芯壳式热交换器中的晃动的内部挡板相关申请的交叉援引本专利技术根据35USC第119(e)要求于2011年12月20日提交的美国临时专利序列号61/578,133的优先权,该文献的全部公开内容以引用方式并入本申请,并与于2012年 12 月 18 日提交的 “Method and Apparatus for Reducing the Impact of Motion in aCore-1n-Shell Heat Exchanger (用于减少运动在芯壳式热交换器中的运动的影响的方法和装置)”相关。
本专利技术涉及用于抑制芯壳式热交换器中的晃动的挡板。
技术介绍
天然形式的天然气必须在进行浓缩之后才能经济地输送。天然气的使用由于其环境友好性、清洁燃烧特性而已在近年显著增加。燃烧天然气比任何其它石油燃料产生更少的二氧化碳,这是很重要的,因为人们已意识到二氧化碳排放是导致温室效应的重要因素。随着对环境问题的日益关注,很可能在人口密集的城市地区越来越多地使用液化天然气(LNG)。丰富的天然气储备位于世界各地。其中许多天然气储备都在那些无法通过陆地取得的海上位置,并且基于现有技术的应用被认为是无法获取的天然气储备。天然气储备的当前技术比石油储备补给得更快,这使得LNG的使用对于满足未来能源消费的需求更加重要。液态形式的LNG占据比气相天然气少600倍的空间。因为技术、经济或政治局限的原因使得管道不能到达世界的许多地区,所以将LNG加工厂设置在海上并利用海上船舰直接将离岸LNG从加工厂运送到运输船舰上可以减少初始资金支出,并获得原本不经济的海上储备。浮式液化厂为陆上液化厂和用于无法获取的海上储备的高成本的海底管线提供了海上替代。浮式液化厂可离开海岸停泊,或者接近气田或位于气田停泊。它也代表了可移动的资产,当气田已接近其生产寿命的终止时,或当经济、环境或政治条件需要时,浮式液化厂可以重新定位到一个新的地点。浮式液化容器的一个问题是,汽化流体在热交换器内部的晃动。热交换器中的晃动可能会导致产生可以影响热交换器的稳定性和控制性的力。如果允许汽化流体在热交换器的壳体内自由地晃动,那么移动的流体会对热交换器芯体的热功能产生不利影响。此外,运动的周期性可能会导致热传导效率的周期性行为,并因此可能影响LNG液化厂的处理条件。这些不稳定性可能会导致较差的总体工厂性能,可能造成更窄的工作/使用状态范围,并对可用生产能力产生限制。因此,存在对用于减少在芯壳式热交换器内的运动的影响的晃动抑制挡板的需求。
技术实现思路
在实施例中,提供了热交换器,其包括:(a)限定在壳体内的内部容积;(b)设置在壳体的内部容积中的多个分隔开的芯体,以及(C)设置在内部容积中用于隔开多个分隔开的芯体的晃动抑制挡板。其中,每个芯体都部分地浸没在液态壳体侧流体中,所述晃动抑制挡板允许液态壳体侧流体有限地分布在各芯体之间,所述晃动抑制挡板能够承受低温,所述晃动抑制挡板能承受在各芯体之间的液态壳体侧流体的流动并能使所述流动改变方向。在另一实施方案中,提供了用于减少在热交换器中的运动的影响的方法,其中,所述热交换器包括限定在壳体内的内部容积,所述壳体内的内部容积包括多个分隔开的芯体;所述方法包括:(a)将晃动抑制挡板安装在位于壳体内的内部容积中,其中,晃动抑制挡板将在内部容积中的多个芯体隔开;(b)使每个芯体部分地浸没在液态壳体侧流体中,所述晃动抑制挡板允许液态壳体侧流体有限地分布在各芯体之间;(C)将芯体侧流体引入到每个芯体中;(d)冷却芯体侧流体,借此在每个芯体中产生冷却流;以及(e)从每个芯体中取出所述冷却流。【专利附图】【附图说明】可以通过结合所附附图参考以下描述来更好地理解本专利技术及其更多优点,其中:图1是芯壳式热交换器的示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的芯壳式热交换器的示意图。图3是根据本专利技术一个实施例的芯壳式热交换器的示意图。图4是根据本专利技术一个实施例的芯壳式热交换器的示意图。图5是根据本专利技术一个实施例的芯壳式热交换器的示意图。图6是根据本专利技术一个实施例的芯壳式热交换器的示意图。【具体实施方式】现在将详细参考本专利技术的实施例,其中一个或多个示例在附图中示出。各示例以说明的方式提供,而不是作为限制。对本领域技术人员而言明显的是,可以对本专利技术进行各种修改和变型而不脱离本专利技术的范围或精神。例如,作为一个实施例的一部分的所示或所述特征可以用于另一实施例以产生又一实施例。因此,本专利技术意在覆盖落入所附权利要求及其等同方案的范围之内的这些修改和变型。参见图1,总体示出热交换器10,其包括壳体12和多个分隔开的芯体一即,第一芯体16、第二芯体18和第三芯体20。位于热交换器内的多个分隔开的芯体包括至少两个芯体。壳体12是基本上圆柱形的,具有内部容积14,所述壳体由上侧壁22、下侧壁24和一对端盖26限定。为了说明性目的,热交换器水平设置;然而,热交换器可以任何商业性操作方式定位,如竖向地定位。第一芯体16、第二芯体18、第三芯体20设置在所述壳体的内部容积14中,并部分地浸没在液态壳体侧流体中。在一实施例中,所述液态壳体侧流体是汽化流体,即,制冷剂。液态壳体侧流体和芯体侧流体以对流或交叉流方式流动经过每个芯体。所述多个分隔开的芯体中的每一个都接收单独的芯体侧流体,允许液态壳体侧流体与单独的芯体侧流体之间进行同时间接热交换。芯壳式热交换器(core-1n-shell heat exchanger)的一个设计原理是芯体侧流体与液态壳体侧流体进行交叉交换。液态壳体侧流体存在于压力容器中,钎焊铝紧凑热交换器芯体安装在该压力容器中并浸没到处于或接近沸点的液态壳体侧流体内。液体被吸入到热交换器的底面,在该底面处所述液体接触芯体内的更热的表面。然后,液态壳体侧流体通过交换器芯体通道传递热量。热传递的大部分来自液态壳体侧流体的汽化潜热。芯体侧流体随着其经过交换器芯体中的通道的对向侧而被冷却或冷凝。芯壳式热交换器的热和液压性能取决于交换器中的液体液位。用于使液态壳体侧流体循环到交换器芯体的驱动力是热虹吸效应。热虹吸效应是由天然对流热力引起的被动流体输送现象。当流体汽化发生时,流体被加热,流体密度降低以变得更轻。随着其自然地在通道中向上流动,新的液体被吸入。这导致由芯体内的热梯度诱发的液态壳体侧流体进入芯体通道的自然循环。不是通道中的全部液体都汽化,液体和汽化物的混合物被向上输送通过交换器芯体通道,并经所述芯体的顶部排出。在芯体上方,必须为汽化物和液体分离提供足够的空间,使得只有汽化物离开芯体的壳体侧的顶部区段。在交换器的上部区段分离的液体然后重新循环到容器的底部,随后在该底部处在芯体中汽化。使液体和气体在芯壳式本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热交换器,包括:(a)限定在壳体内的内部容积;(b)设置在所述壳体的内部容积中的多个分隔开的芯体,和(c)设置在所述内部容积中用以隔开所述多个分隔开的芯体的晃动抑制挡板,其中,每个芯体都部分地浸没在液态壳体侧流体中,所述晃动抑制挡板允许所述液态壳体侧流体有限地分布在各芯体之间,所述晃动抑制挡板能承受低温,所述晃动抑制挡板能承受在各芯体之间的液态壳体侧流体的流动并能使所述流动改变方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·R·戴维斯W·T·詹姆斯S·P·格拉沃斯O·M·奥西诺沃
申请(专利权)人:科诺科菲利浦公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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