用于可流动介质的分配器制造技术

一种热交换器中可流动介质的分配器（１０），该热交换器包括：壳体件和布置在壳体件中基本上垂直定向的至少一个管件（１００）。分配器包括中空本体（１２、１４、１６），这些中空本体支承在管件的一端内。在中空本体内形成有倒置漏斗形的芯件（２２），以形成本体和芯件之间的环形流动通道（２６）。本体具有带入口（１８）的上部（１２）、带出口（２０）的下部（１４）以及在上部和下部之间的中部（１６）。所述流动通道从入口延伸到下部处的出口，并构造成从入口朝中部逐渐变窄，并从中部朝出口逐渐变宽，用于改变流过通道的可流动介质的一个或多个流动特性。流动特性是可流动介质的流速和流动方向。在上部设置有一个或多个进入引导件（２８），用于引导可流动介质以多股液流形式从所述入口流向所述中部。在出口处设有引导件（３０），用于在所述出口处引导可流动介质沿朝管件内壁表面（１０４）的方向喷射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热交换设备中可流动介质的分配器。技术背景已知的降膜热交换器通常具有位于壳体内的垂直定向的多个管。用于热交 换的第一可流动介质布置成在重力作用下降落穿过管子，同时第二可流动介质 馈送到壳体内。由于第一介质和第二介质之间的温差，热量通过管壁从一种介 质传递到另一种介质。这种已知的热交换器通常用于从海水或盐水得到饮用水 工艺中的蒸发器和/或冷凝器。专利技术人注意到第一可流动介质在流过管子时只与每个管子内壁表面的较 小部分接触。因而，每个管子只有小部分热传递表面区域直接与第一介质进行 热传递。因此已知热交换器的效率都较低。第一可流动介质通常包含杂质和/或矿物质， 一些杂质和/或矿物质沉积在 管子的内壁表面上会引起污垢或水垢。污垢/水垢会降低管壁两侧的热交换率。 随着可流动介质穿过管子的量逐渐增加污垢/水垢的程度逐渐增加。沉积的杂质 和/或矿物质会很快地增加到使热交换器失效的程度。因此，必须去除管子内壁 表面上的杂质和/或矿物质。去除杂质和/或矿物质需要热交换器停止运行取出， 从而机械地和/或化学地清洁管子。因此，需要相当高的成本和时间以合理有效 的工作次序来维护采用已知热交换器的加工设备。此外，在维护期间，设备不 运行。专利技术目的本专利技术的目的是提供热交换设备中可流动流体的分配器，该分配器在一定 程度上减轻或降低上述现有技术缺点中的一个或多个。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面在于一种用于热交换器中可流动介质的分配器， 所述热交换器包括壳体件和布置在所述壳体件中基本上垂直定向的至少一个 管件，所述分配器包括中空本体，所述中空本体与所述或各个所述管件关联并 设置成支承在所述关联的管件上或一端上，在所述本体内形成有芯件，且在所 述本体和所述芯件之间形成环形流动通道；所述本体形成有具有入口的上部、具有出口的下部以及在所述上部和所述下部之间的中部；且所述流动通道形成 为从所述上部处的所述入口延伸到所述下部处的所述出口，并构造成更改流过 所述通道的可流动介质的一个或多个流动特性。较佳地，所述流动特性是所述可流动介质流过所述通道的流速和流动方向。较佳地，所述通道构造成从所述入口朝所述中部逐渐变窄，并从所述中部 朝所述出口逐渐变宽。在所述出口处布置有一个或多个喷射引导件，用于在所述出口处引导所述 可流动介质沿朝所述关联管件内壁表面的方向喷射。所述芯件构造成倒置漏斗形，在所述下部内或邻近所述下部有大致锥形部 分且在所述上部内或邻近所述上部有大致直颈部，由此所述流动通道在所述上 部具有相对宽的流路并在所述中部和/或下部具有相对窄的流路，所述流动通道 使所述可流动介质在所述中部和/或下部处的通道内流动时以相对较高的流速 流动。在所述上部布置有一个或多个进入引导件，用于引导所述可流动介质以多 股液流形式从所述入口流向所述中部。所述本体在所述上部具有支承结构，用于在所述管件或所述管件上或管件 内支承所述本体。较佳地，所述支承结构是从所述上部径向延伸的周界凸缘并 构造成抵靠在所述管件的端部边缘上。本专利技术的另一方面涉及一种热交换器，包括壳体件、布置在所述壳体件内' 基本上垂直定向的多个管件以及支承在每个管件内的上述分配器。较佳地，所述壳体件中具有管板，且所述分配器(多个)与所述管板形成 一体或固定于所述管板。附图说明为了更易于理解本专利技术并投入实践，现将参照示出本专利技术较佳实施例的附 图，且附图中图1是根据本专利技术分配器实施例的立体图； 图2是图1所示分配器的剖视图；图3示意性地示出了图l所示分配器位于管子中；以及 图4示出了流体介质通过图1中所示分配器的流路。具体实施方式现参见附图，首先参见图1和2，示出了根据本专利技术一个实施例的分配器10。分配器10具有中空本体，该中空本体具有上部12、下部14和上部与下部 之间的中部16。本体在所述上部处形成有入口 18并在所述下部处形成有出口。 中部16相对窄。上部12在入口 18处相对宽并朝中部16逐渐变窄，且下部14 从中部16朝出口 20逐渐变宽。在本体内布置有内部芯件22。该芯件22的形状像大致倒置的漏斗，具有 锥形部分24和大致直的颈部25。在本体和内部芯件22之间限定有环形流动通 道26。分配器10在环形通道内布置有多个进入引导件28。引导件28在上部12 和颈部25之间延伸。在出口 20处设有多个喷射引导件30。在该实施例中，在上部12处设有支承凸缘32。如图3所示，支承凸缘32 设置在管件100的进口端102处的边缘上，具有用于使管件内可流动介质蒸发 的内壁表面104。其外壁表面106用于可流动介质的冷凝。参见图4，在使用时，进入引导件28分布并引导诸如海水之类的可流动 介质以多股液流形式经过上部12的通道26区域的几个流路向窄的中部16流 动。随着可流动介质多股液流流入中部16的较窄通道区域其流速增加。内部 芯件22的锥形部分24使多股液流以一定角度径向向外流直到在出口 20处喷 射引导件30使多股液流对着管件100内壁表面104形成涡旋。因此，分配器10允许出口处流体流速快速增加且从出口喷出的介质湿润蒸发表面104上较大的表面面积。在一个实施例中，分配器的外径是49.0mm，并设计成配合在49.2mm内 径(ID)的热交换管件100内，该管件100形成蒸发器/冷凝器组件(示出) 的一部分。也可制成其它直径的分配器以配合其它直径的热交换管。分配器10的该实施例具有65mL的有效作用流体压头体积(这可与由硬 树脂塑料构成的常规分配器的llmL的流体压头体积相比)。在分配器的中点 处测得，它具有540mm2的有效流动截面积(这可与由硬树脂塑料构成的常规 分配器的有效作用流动截面积270mn^相比)。该分配器10具有1.08L/s的示范最大流速。(这可与由硬树脂塑料构成的 常规分配器的0.30L/s流速相比)。在使用除了上述直径之外其它直径分配器的情况下，其有效作用流体压头 体积、有效流动截面积和最大流速与49.0mm直径示范装置相比将与其直径的 平方大约成比例变化。根据本专利技术的分配器便于改进蒸气压縮(也已知为再压縮)脱盐设备的蒸 发器(内管)表面湿润。在脱盐设备中，分配器位于形成蒸发器/冷凝器组件的 热交换管的上端。从分配器10的出口 20流出的盐水对着蒸发器表面形成涡旋。分配器10保持蒸发器/冷凝器管100的蒸发侧的热传递表面104在几乎原 始状态，因为相对较高流率的多股液流会引起壁表面上的任何沉积物排出。表 面104的维护能够维持脱盐过程的效率，使生产每单位的清洁水输入最低的能 量(测量单位为kWh/kL)。还可通过改变盐水再循环率维持脱盐效率。在一个实施例中，再循环率设 置为初始20:1，且如果需要冲刷内部水垢则允许上升到83:1，而现有的由硬树 脂塑料制成的分配器测得最大再循环率为23:1。尽管23:1的再循环率能够满足对中等程度水垢/污垢可能的盐水溶液的正 常操作，但对较大水垢/污垢可能的溶液而言，则不具有显著的冲刷能力以去除 水垢。根据本专利技术的分配器能够提供使蒸发器表面水垢剥落所需的再循环率。蒸发/冷凝管内的流速通常称为极限速度，高于该速度可能会发生腐蚀， 通常发现3m/s为奥氏体不锈钢管的极限。这些流速用于40:1的再循环率，本 专利技术分配器IO可方便地适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热交换器中可流动介质的分配器，所述热交换器包括：壳体件和布置在所述壳体件中基本上垂直定向的至少一个管件，所述分配器包括中空本体，所述中空本体与所述或各个所述管件关联并设置成支承在所述关联的管件上或其一端上，在所述本体内形成有芯件，且在所述本体和所述芯件之间形成环形流动通道；所述本体形成有具有入口的上部、具有出口的下部以及在所述上部和所述下部之间的中部；且所述流动通道形成为从所述上部处的所述入口延伸到所述下部处的所述出口，并构造成更改流过所述通道的可流动介质的一个或多个流动特性。

【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：GM帕克顿，
申请(专利权)人：伊斯泰克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]