一种带旋流均布器的冷剂节流阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带旋流均布器的冷剂节流阀，包括节流阀和旋流喷嘴；所述节流阀包括阀体、阀杆、阀体入口和阀体出口，所述阀体入口连接低温混合制冷剂介质管路；所述旋流喷嘴包括喷嘴本体、切向入口、旋流段和喷嘴出口；所述喷嘴本体呈中空的倒锥瓶体型，所述切向入口位于喷嘴本体的上方，且切向入口的一端与阀体出口相对连通，另一端与喷嘴本体的内腔连通，所述喷嘴本体的内腔呈倒锥型的部分为旋流段，所述喷嘴出口设置在旋流段的下方，所述喷嘴出口相对于绕管式换热器设置。本实用新型专利技术提供的带旋流均布器的冷剂节流阀，既有节流作用又有均布作用，即节流阀具有实现节流的作用，旋流喷嘴具有实现均布的作用，并分别实现两次雾化。

A refrigerant throttle valve with swirl distributor

The utility model discloses a refrigerant throttle valve with swirl distributor, including throttle valve and swirl nozzle; the throttle valve comprises a valve body, valve stem, valve body and valve outlet of the entrance, entrance valve connected low temperature mixed refrigerant medium pipeline; the swirl nozzle comprises a nozzle body, tangential entrance, Whirlflow and the outlet of the nozzle; the nozzle body forms an inverted cone shape hollow bottle, the cut above the entrance is located in the nozzle body, and one end of the tangential entrance and the outlet of the valve body is connected with the other end of the inner cavity of the nozzle body is communicated with an inner chamber of the nozzle body, the inverted cone type part of Whirlflow. The nozzle is arranged under the swirl section, the nozzle outlet relative to the wound tube heat exchanger set. Uniform refrigerant throttle valve with swirl device provided by the utility model, both the throttling effect and uniform effect, namely the throttle valve with throttling effect, swirl nozzle has evenly distributed functions, and realize two times of atomization.

【技术实现步骤摘要】
一种带旋流均布器的冷剂节流阀
本技术涉及天然气液化工艺中冷剂节流阀，尤其涉及一种带旋流均布器的冷剂节流阀。
技术介绍
近年来海洋石油工程界提出LNG-FPSO(LNGFloatingProductionStorageandOffloadingunit)的概念，具有便于迁移、安全性高、投资成本低、经济效益好的优点，对促进我国东海、南海海域的气田开发具有重要意义。该技术的工业链为：首先通过LNG-FPSO将海上气田的天然气采出经预处理后液化，然后将LNG装载到LNG运输船上，通过LNG运输船将LNG运输到近海的LNG浮式储存再气化装置或LNG接收终端，LNG气化后管输供给用户或分销LNG产品，浮式液化天然气装置对于促进深水油田的开发具有重要作用。绕管式换热器主要用于大型天然气液化装置，目前陆上绕管式换热器入口均布主要采用环管底部打孔的方式，用于LNG-FPSO装置时，由于设备会随着FPSO一起随波浪晃动或者倾斜，流经节流阀后的气液两相物流经过距离较长的管路后会形成分层或者段塞流，液相介质受晃动惯性力影响较大，使得进入换热器环管底部小孔的物流在重力的作用下产生偏流，且气液分离度越高，偏流现象越明显，物流分配不均匀是导致换热器效率降低主要的因素，因此需要对设备结构进行改进，提高设备的抗晃动性能，针对性的减小海上工况下入口物流分配的不均匀性。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种带旋流均布器的冷剂节流阀。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种带旋流均布器的冷剂节流阀，包括节流阀和旋流喷嘴；所述节流阀包括阀体、阀杆、阀体入口和阀体出口，所述阀体入口连接低温混合制冷剂介质管路；所述旋流喷嘴包括喷嘴本体、切向入口、旋流段和喷嘴出口；所述喷嘴本体呈中空的倒锥瓶体型，所述切向入口位于所述喷嘴本体的上方，且所述切向入口的一端与所述阀体出口相对连通，另一端与所述喷嘴本体的内腔连通，所述喷嘴本体的内腔呈倒锥型的部分为旋流段，所述喷嘴出口设置在所述旋流段的下方，所述喷嘴出口相对于绕管式换热器设置。优选地，所述节流阀与所述旋流喷嘴为一体成型。优选地，所述旋流喷嘴安装在绕管式换热器的入口法兰处。优选地，所述节流阀的阀体入口处的压力大于2MPa，所述旋流喷嘴的喷嘴出口处的压力小于0.3MPa。优选地，所述节流阀的阀体入口处的低温混合制冷剂介质在稳定运行时为纯液态，所述旋流喷嘴的喷嘴出口处的物流为雾状两相流。本技术的有益效果是：1、本技术提供的带旋流均布器的冷剂节流阀，低温混合制冷剂流经节流阀适当降压后形成气液两相和第一次雾化，两相物流切向进入旋流喷嘴，在旋流段液相冷剂挤压到壁面，形成锥形薄片，锥形薄片从旋流喷嘴的喷嘴出口中喷出后，在气体动压、表面张力和黏性力的作用下破碎为液滴，形成第二次雾化，旋流喷嘴的喷嘴出口的物流的雾状两相流旋转推进直接进入绕管式换热器，由于流速高且在离心力的作用下，物流本身不易受晃动的影响，而且雾状流分配均匀，所以均布效果比常规分配结构要优，雾状流的蒸发气化效率相对于其他多相流流型要高，提高了换热器的效果。2、本技术提供的的带旋流均布器的冷剂节流阀，既有节流作用又有均布作用。具体地，节流阀具有实现节流的作用，旋流喷嘴具有实现均布的作用，并分别实现两次雾化。本技术不需要常规绕管式换热器的均布圆环结构，缩小了体积、减少了材料。本技术能够满足海上晃动条件下换热器内的气液均布和正常工作的需求，可用于LNG-FPSO装置中。附图说明图1是本技术带旋流均布器的冷剂节流阀的结构示意图；图2是图1中A-A截面的示意图；图3是本技术带旋流均布器的冷剂节流阀的雾状流体进入绕管式换热器后的分布示意图。其中：1.雾状流体，10.节流阀，11.阀体，12.阀杆，13.阀体入口，14.阀体出口，20.旋流喷嘴，21.喷嘴本体，22.切向入口，23.旋流段，24.喷嘴出口，30.绕管式换热器，31.壳层，32.螺旋管，33.中心筒。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1-2所示，一种带旋流均布器的冷剂节流阀，包括节流阀10和旋流喷嘴20；节流阀10包括阀体11、阀杆12、阀体入口13和阀体出口14，其中，阀体入口13连接低温混合制冷剂介质管路；旋流喷嘴20包括喷嘴本体21、切向入口22、旋流段23和喷嘴出口24；其中，喷嘴本体21呈中空的倒锥瓶体型，切向入口22位于喷嘴本体21的上方，且切向入口22的一端与节流阀10的阀体出口14相对连通，另一端与喷嘴本体21的内腔连通，喷嘴本体21的内腔呈倒锥型的部分为旋流段23，喷嘴出口24设置在旋流段23的下方，即倒锥底部为喷嘴出口24；喷嘴出口24相对于绕管式换热器30设置，即流经喷嘴出口24的雾状流体1进入绕管式换热器30，如图3所示，绕管式换热器30包括壳层31、螺旋管32和中心筒33。优选地，节流阀10与旋流喷嘴20为一体成型。优选地，旋流喷嘴20直接安装在绕管式换热器30的入口法兰处。优选地，节流阀10的阀体入口13处的压力大于2MPa，旋流喷嘴20的喷嘴出口24处的压力小于0.3MPa。优选地，节流阀10的阀体入口13处的低温混合制冷剂介质在稳定运行时为纯液态，旋流喷嘴20的喷嘴出口24处的物流为雾状两相流。结合图1-3，低温混合制冷剂从节流阀10的阀体入口13处流经节流阀10适当降压后形成气液两相和第一次雾化，进而两相物流从节流阀10的阀体出口14流出进而经旋流喷嘴20的切向入口22切向进入旋流喷嘴20，在旋流段23液相冷剂挤压到壁面，并形成锥形薄片，进而从旋流喷嘴20的喷嘴出口24中喷出，继而在气体动压、表面张力和黏性力的作用下破碎为液滴，形成第二次雾化；旋流喷嘴20的喷嘴出口24处的物流的雾状两相流旋转推进直接进入绕管式换热器30，并呈锥形喷洒在绕管式换热器30中，由于绕管式换热器30的中心筒33为封闭结构，因此，部分雾状流体1落到中心筒33顶部截面后会分散开，另有部分雾状流体1会沿着螺旋管32流动并蒸发气化，再有部分雾状流体1会落在螺旋管32之间或者落在螺旋管32与壳层31之间的垫条上，并被导流至螺旋管32参与换热。本技术提供的带旋流均布器的冷剂节流阀，旋流喷嘴的喷嘴出口的物流的雾状两相流旋转推进直接进入绕管式换热器，由于流速高且在离心力的作用下，物流本身不易受晃动的影响，而且雾状流分配均匀，所以均布效果比常规分配结构要优，雾状流的蒸发气化效率相对于其他多相流流型要高，提高了换热器的效果。本技术提供的的带旋流均布器的冷剂节流阀，既有节流作用又有均布作用。具体地，节流阀具有实现节流的作用，旋流喷嘴具有实现均布的作用，并分别实现两次雾化。本技术不需要常规绕管式换热器的均布圆环结构，缩小了体积、减少了材料。本技术能够满足海上晃动条件下换热器内的气液均布和正常工作的需求，可用于LNG-FPSO装置中。上述虽然结合附图对本技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带旋流均布器的冷剂节流阀，其特征是，包括节流阀和旋流喷嘴；所述节流阀包括阀体、阀杆、阀体入口和阀体出口，所述阀体入口连接低温混合制冷剂介质管路；所述旋流喷嘴包括喷嘴本体、切向入口、旋流段和喷嘴出口；所述喷嘴本体呈中空的倒锥瓶体型，所述切向入口位于所述喷嘴本体的上方，且所述切向入口的一端与所述阀体出口相对连通，另一端与所述喷嘴本体的内腔连通，所述喷嘴本体的内腔呈倒锥型的部分为旋流段，所述喷嘴出口设置在所述旋流段的下方，所述喷嘴出口相对于绕管式换热器设置。

【技术特征摘要】
1.一种带旋流均布器的冷剂节流阀，其特征是，包括节流阀和旋流喷嘴；所述节流阀包括阀体、阀杆、阀体入口和阀体出口，所述阀体入口连接低温混合制冷剂介质管路；所述旋流喷嘴包括喷嘴本体、切向入口、旋流段和喷嘴出口；所述喷嘴本体呈中空的倒锥瓶体型，所述切向入口位于所述喷嘴本体的上方，且所述切向入口的一端与所述阀体出口相对连通，另一端与所述喷嘴本体的内腔连通，所述喷嘴本体的内腔呈倒锥型的部分为旋流段，所述喷嘴出口设置在所述旋流段的下方，所述喷嘴出口相对于绕管式换热器设置。2.如权利要求1所述的带旋流...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾伟平，周丹，陈杰，李玉星，朱建鲁，鹿来运，花亦怀，李恩道，密晓光，韩辉，杨洁，常学煜，孙崇正，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：北京,11