具有调节通道部分的液/气混合器装置的热交换器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种热交换器(1)，该热交换器包括多个板(2)，这些板平行地设置为限定用于引导至少一种第一流体(F1)的第一系列通路(10)以及用于引导至少一种第二流体(F2)的第二系列通路(20)，该第二流体将至少与所述第一流体(F1)处于热交换关系，在该第一系列的所述至少一个通路(10)中设置了混合器装置(3)，并且该混合器装置包括：供该第一流体(F1)的第一相(61)在纵向方向(z)上流动的至少一个第一通道(31)，供该第一流体(F1)的第二相(62)流动的至少一个第二通道(32)，以及多个开口(34)，每个开口将该第一通道(31)与该第二通道(32)流体地相连。根据本发明专利技术，该第一通道(31)的垂直于该纵向方向(z)测得的截面可以沿着所述纵向方向(z)变化。

Heat exchanger with liquid / gas mixer unit with regulating channel section

The invention relates to a heat exchanger (1), which comprises a plurality of plates (2) arranged in parallel to define a first series of channels (10) for guiding at least one first fluid (F1) and a second series of channels (20) for guiding at least one second fluid (F2). The second fluid will be in a heat exchange relationship with the first fluid (F1) at least At least one channel (10) is provided with a mixer device (3), and the mixer device includes at least one first channel (31) for the first phase (61) of the first fluid (F1) to flow in the longitudinal direction (z), at least one second channel (32) for the second phase (62) of the first fluid (F1), and a plurality of openings (34), each of which flows the first channel (31) with the second channel (32 Body ground connection. According to the invention, the cross section measured perpendicular to the longitudinal direction (z) of the first channel (31) can be changed along the longitudinal direction (z).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有调节通道部分的液/气混合器装置的热交换器本专利技术涉及一种热交换器，该热交换器包括用于使多种流体中的每种流体处于热交换关系的一系列通路，该交换器包括至少一个混合器装置，该至少一个混合器装置被配置用于将至少一种液/气两相混合物分配到该一系列通路中的一个通路中。特别地，本专利技术可以应用于以下热交换器，该热交换器使至少一种液-气混合物流、尤其是多组分混合物(例如烃混合物)流通过与至少一种其他流体(例如天然气)进行热交换而蒸发。通常用于交换器的技术是铝钎焊板和翅片交换器的技术，这使得能获得高度紧凑的且提供较大交换表面积的装置。这些交换器包括板，在这些板之间插入了由一系列翅片或波纹支路形成的热交换波纹，从而构成蒸发通路和冷凝通路的堆叠体，其中的一些旨在蒸发制冷剂液体，并且其他被设计用于冷凝产热气体。流体之间的热交换可以伴随或不伴随着相变而发生。为了确保采用液-气混合物的交换器正确操作，液相和气相的比例需要在所有通路中是相同的、并且需要在同一通路中是均匀的。交换器的尺寸是在这些相均匀分配的前提下计算的，并且因此是在液相蒸发结束时的单一温度(等于混合物的露点)的前提下计算的。在多组分混合物的情况下，蒸发结束时的温度将取决于通路中的液相和气相的比例。在两个相不均匀分配的情况下，第一流体的温度曲线则在通路之间变化，或者甚至在同一通路内变化。由于这种不均匀的分配，存在以下可能性：与两相混合物处于热交换关系的(多种)流体可能具有高于预期的交换器出口温度，并且因此这降低了热交换器的性能。一种将混合物的液相和气相尽可能均匀分配的解决方案是将它们分开地引入交换器中，然后一旦它们处于交换器内就将它们混合在一起。文献FR-A-2563620描述了这样一种交换器，其中，带有槽的杆插入一系列通路中，该带有槽的杆旨在引导两相混合物。这种混合器装置包括用于液相和气相的单独通道、以及用于将液-气混合物分配到热交换区的出口。这种类型的混合器装置存在的问题涉及液-气混合物在构成混合器装置的通路的宽度上的分配。为了将这两个相混合，混合器装置通常包括供一个相流动的第一通道。这个通道配备有沿着该通道设置的一系列开口，每个开口与供另一相流动的第二通道流体地相连。当通向第一通道的入口被供应流体时，该流体的流量倾向于随着流体沿着通道流动而减小。这是因为流体的流量随着对开口进行供应而减小。这些开口通常被机加工成垂直于流体的纵向方向、并且因此当流体速度较快时被供应得不太好。因此，设置在通道入口侧的开口具有供应不足的趋势，而离通道入口较远的开口被过度供应。结果是相应的相不均匀地引入另一相的通道中，因此导致液-气混合物在交换器通路的宽度上的不均匀分配。为了将这种现象最小化，一种解决方案是经由通道的两个相反的入口来对相关的通道进行供应，以将流体的纵向速度最小化。然而，当需要非常均匀的分配时，特别是当过程对不良分配高度敏感时，这种解决方案是不适当的。增加通道的数量是可能的，但也有其局限性：从装置的机械强度和钎焊方面，通道的数量不能增加过多。本专利技术的目的是完全或部分解决上述问题，特别是通过提出一种热交换器，其中，混合物的液相和气相的分配尽可能均匀，并且是在不过度增加交换器的结构的复杂性或增大其尺寸的情况下实现这点。因此，根据本专利技术的解决方案提供了一种热交换器，该热交换器包括若干个板，这些板平行地设置为限定用于引导至少一种第一流体的第一系列通路以及用于引导至少一种第二流体的第二系列通路，该第二流体将至少与所述第一流体处于热交换关系，在该第一系列的所述至少一个通路中设置了混合器装置，并且该混合器装置包括：-供该第一流体的第一相在纵向方向上流动的至少一个第一通道，-供该第一流体的第二相流动的至少一个第二通道，-该第一通道包括将该第一通道与该第二通道流体地相连的若干个开口，其特征在于，该第一通道的垂直于该纵向方向测量的截面是沿着所述纵向方向可变的。根据本案，本专利技术的交换器可以包括以下技术特征中一个或多个：-该第一通道沿着所述纵向方向包括截面的至少一个变化。-该第一通道包括用于供应该第一相的第一入口、和在该第一入口下游的至少一个第一部分，该第一通道在该第一部分处的截面大于该第一通道在该第一入口处的截面。-该第一部分包括在该第一通道的壁的至少一部分中设置的至少一个凹口。-该混合器装置在与该纵向方向正交的侧向方向上具有相继的若干个第一通道，所述至少一个凹口开向所述第一相继通道。-该第一通道包括用于供应该第一相的第一入口、和设置在该第一入口下游的至少一个第一部分，该第一通道在该第一部分处的截面小于该第一通道在该第一入口处的截面。-该第一通道包括沿着该纵向方向设置的若干个第一部分。-所述若干个第一部分具有不同的截面。-所述若干个第一部分的截面沿着该纵向方向减小。-该第一通道还包括用于供应该第一相的第二入口、和设置在所述第二入口下游的至少一个第二部分，该第一通道在该第二部分处的截面小于该第一通道在该第二入口处的截面。-该第一通道包括沿着该纵向方向设置的若干个第二部分。-所述第二部分的截面在该第一入口的方向上减小。-在该第一部分和/或第二部分的高度处设置了至少一个开口。-该第一部分和/或第二部分在该纵向方向上延伸。-该第一通道包括用于将所述第一流体的第一相供应至所述第一通道的第一入口，所述开口设置在所述第一入口的下游、并且形成了一系列开口，包括在该第一通道的第一入口的一侧设置的第一开口、以及最后一个开口。-在每个第一部分的高度处设置了至少一个开口。-该第一流体是制冷剂流体。-该第二流体是产热流体。根据另一个方面，本专利技术涉及一种用于在根据本专利技术的热交换器内分配液/气两相混合物的方法、以及一种用于在所述液/气两相混合物与至少一种其他流体之间进行热交换的方法。该液/气混合物可以是制冷剂混合物或产热混合物。特别地，本专利技术可以应用于以下热交换器，该热交换器使至少一种液-气混合物流、尤其是多组分混合物(例如烃混合物)流通过与至少一种其他流体(例如天然气)进行热交换而蒸发。表述“天然气”涉及含有烃(至少包括甲烷)的任何组合物。这包括“粗”组合物(在任何处理或洗涤之前)，还以及已经部分处理、基本上处理或完全处理以减少和/或除去一种或多种化合物(包括但不限于硫、二氧化碳、水、汞和某些重芳烃)的任何组合物。现在将通过以下仅以非限制性示例给出并参考附图作出的描述更好地理解本专利技术，在附图中：-图1是根据本专利技术的一个实施例的被供应液-气两相混合物的热交换器的通路的一部分在平行于热交换器的板的剖面平面上的示意图；-图2是在垂直于图1平面的平面上的截面示意图，展示了根据本专利技术的混合器装置的一个实施例；-图3描绘了三维示意图，展示了根据本专利技术的混合器装置的实施例；-图4和图5是根据本专利技术的混合器装置的变体实施例的三维示意图；-图6是在平行于图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器(1)，该热交换器包括若干个板(2)，这些板平行地设置为限定用于引导至少一种第一流体(F1)的第一系列通路(10)以及用于引导至少一种第二流体(F2)的第二系列通路(20)，该第二流体将至少与所述第一流体(F1)处于热交换关系，在该第一系列的所述至少一个通路(10)中设置了混合器装置(3)，并且该混合器装置包括：/n-供该第一流体(F1)的第一相(61)流动的至少一个第一通道(31)，所述第一通道(31)在纵向方向(z)上延伸，/n-供该第一流体(F1)的第二相(62)流动的至少一个第二通道(32)，/n-将该第一通道(31)与该第二通道(32)流体地相连的若干个开口(34)，/n其特征在于，该第一通道(31)的垂直于该纵向方向(z)测得的截面是沿着所述纵向方向(z)可变的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 FR 17524761.一种热交换器(1)，该热交换器包括若干个板(2)，这些板平行地设置为限定用于引导至少一种第一流体(F1)的第一系列通路(10)以及用于引导至少一种第二流体(F2)的第二系列通路(20)，该第二流体将至少与所述第一流体(F1)处于热交换关系，在该第一系列的所述至少一个通路(10)中设置了混合器装置(3)，并且该混合器装置包括：
-供该第一流体(F1)的第一相(61)流动的至少一个第一通道(31)，所述第一通道(31)在纵向方向(z)上延伸，
-供该第一流体(F1)的第二相(62)流动的至少一个第二通道(32)，
-将该第一通道(31)与该第二通道(32)流体地相连的若干个开口(34)，
其特征在于，该第一通道(31)的垂直于该纵向方向(z)测得的截面是沿着所述纵向方向(z)可变的。


2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，该第一通道(31)在所述纵向方向(z)上包括截面的至少一个变化。


3.如权利要求1和2之一所述的热交换器，其特征在于，该第一通道(31)包括用于供应该第一相(61)的第一入口(311)、和在该第一入口(311)下游的至少一个第一部分(310)，该第一通道(31)在该第一部分(310)处的截面大于该第一通道(31)在该第一入口(311)处的截面。


4.如前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，该第一部分(310)包括在该第一通道(31)的壁的至少一部分中设置的至少一个凹口。


5.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于，该混合器装置(3)在与该纵向方向(z)正交的侧向方向(y)上具有相继的若干个第一通道(31a，31b，...)，所述至少一个凹口开向所述第一相继通道(31b)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：娜塔莎·骇克勃劳德，菲利普·格里戈莱托，苏菲·拉扎里尼，让马克·佩龙，纪尧姆·卡东，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR