具有用于排放液相的收集通道的換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種換熱器(1)，其用于在第一介質(zhì)(F1)與第二介質(zhì)(F2)之間間接交換熱量，所述換熱器包括殼體(2)，所述殼體具有用于接收所述第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)的殼空間(3)；以及至少一個(gè)板式換熱器(4)，所述板式換熱器被布置在所述殼空間(3)中，用于接收所述第一介質(zhì)和第二介質(zhì)(F1，F(xiàn)2)，當(dāng)如所意圖操作時(shí)，所述板式換熱器(4)被所述第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)圍繞。根據(jù)本發(fā)明，提供位于所述殼空間(3)中的收集通道(5)以便將所述第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)的一部分排出所述殼空間(3)。
【專利說明】具有用于排放液相的收集通道的換熱器
[0001]本發(fā)明涉及一種如例如在“Thestandards of the brazed aluminium plate-fin heat exchanger manufacturer’s associat1n(ALPEMA)，，，第三片反，2010年，第67頁的圖9-1中所示的換熱器。所述換熱器具有殼體(casing)( “殼”)，所述殼體圍繞殼空間；以及布置在所述殼空間中的至少一個(gè)板式換熱器(“芯”)。換熱器的這種實(shí)施方案還被稱為“殼中芯”型或“殼中塊”型換熱器。
[0002]在這種換熱器的情況下，在換熱器的操作中形成圍繞板式換熱器的浴并且在板式換熱器中(沿垂直方向)從底部上升至頂部(即所謂的熱虹吸管效應(yīng))的第一介質(zhì)能夠特別地與第二介質(zhì)(例如，待液化的氣相或待冷卻的液相)進(jìn)行間接傳熱，這優(yōu)選地在板式換熱器中產(chǎn)生與第一介質(zhì)的逆流或橫流。由此產(chǎn)生的第一介質(zhì)的氣相被收集在板式換熱器上方的殼空間中，并且可以從那里排出。此外，第一介質(zhì)的液相的至少一部分可以經(jīng)由分配的出口連接管排出所述殼空間。在板式換熱器的上端，離開的液相連同正在產(chǎn)生的氣相優(yōu)選地被引回至圍繞至少一個(gè)板式換熱器的浴中。
[0003]在上述類型的換熱器中，第一介質(zhì)的液體的全量通常通過至少一個(gè)入口連接管被引入至殼空間中。所述液體的一部分在垂直方向上向下流動(dòng)，然后從下方進(jìn)入至少一個(gè)板式換熱器中，并且在所述板式換熱器處部分蒸發(fā)。另一部分，即，將要排出殼空間的第一介質(zhì)的液相(這優(yōu)選地呈現(xiàn)來自殼中芯型換熱器的與過程相關(guān)的、受控的且盡可能連續(xù)的流體排出形式，并且出于排空所述殼空間的目的優(yōu)選地不是來自所述換熱器的液體排放)在主要水平的方向上流動(dòng)至用于第一介質(zhì)的液相的出口連接管。此橫流的最大體積流率由此在用于第一介質(zhì)的液相的出口連接管的區(qū)域中發(fā)生。取決于液體通過至少一個(gè)入口連接管引入殼空間中的位置以及存在于所述殼空間中的水力條件，水平和垂直流動(dòng)可能對(duì)彼此都具有負(fù)面影響。此外，相對(duì)高的流速可以特別地在用于第一介質(zhì)的液相的出口連接管附近的夾點(diǎn)處發(fā)生;這些可能對(duì)殼中芯型換熱器的操作具有負(fù)面影響。
[0004]此外，在將第一介質(zhì)的液相排出殼空間過程中，應(yīng)確保沒有渦流產(chǎn)生且沒有氣泡攜帶在液流中。此外，相對(duì)高的流速(特別是局部流速)應(yīng)避免，否則存在形成氣泡的風(fēng)險(xiǎn)。為此，通常要求不允許配件能夠影響在用于第一介質(zhì)的液相的出口連接管的區(qū)域中的流動(dòng)，并且還要求不要將液體引入殼空間的這一區(qū)域中。這導(dǎo)致需要更長的殼體長度，這將因此導(dǎo)致更高的成本和更大的重量。
[0005]為了確保殼空間中的最小液位(liquid level)，在US5651270A中提出應(yīng)在所述殼空間內(nèi)布置堰(weir)。所述堰將殼空間分成換熱區(qū)域和排出區(qū)域。這種解決方案也導(dǎo)致需要更長的殼體長度，其因此導(dǎo)致更高的成本和更大的重量。
[0006]此外，作為安裝其他阻力構(gòu)件(例如堰)的結(jié)果，流動(dòng)在水平方向上在一定程度上受到嚴(yán)重干擾。為了克服上述類型的每種這樣的構(gòu)件，需要超壓，所述超壓通過在所述構(gòu)件前面的升高的液位產(chǎn)生。這具有以下后果:構(gòu)件之間的區(qū)域具有不同的液位，這可能對(duì)殼中芯型換熱器的操作有負(fù)面影響。
[0007]因?yàn)闉榱丝朔P(guān)心構(gòu)件所需的超壓是體積流率的函數(shù)，所述影響升高。因此在此適用的是，體積流率越高，超壓必須更高。
[0008]從這一基礎(chǔ)開始，本發(fā)明的根本任務(wù)是提供在引言中所提及類型的改進(jìn)的換熱器。這一問題通過具有權(quán)利要求1的特征的換熱器來解決。
[0009]布置在殼空間中的收集通道因此出于將第一介質(zhì)的液相的至少一部分排出所述殼空間的目的而提供;其具有限定收集通道的內(nèi)部區(qū)域的壁，所述壁以縱向延伸的方式沿水平延伸方向在殼空間中延伸。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一種配置，也可在殼空間中提供數(shù)個(gè)板式換熱器;這些板式換熱器可例如并聯(lián)或串聯(lián)操作。
[0011]這類類型的板式換熱器通常具有彼此平行布置的多個(gè)板或片，所述板和片形成用于參與傳熱過程的介質(zhì)的多個(gè)傳熱通路。板式換熱器的實(shí)施方案的優(yōu)選形式具有多個(gè)波紋或折疊的片(所謂的翅片)，所述翅片在每種情況下布置在所述板式換熱器的兩個(gè)平行分離板或片之間，其中所述板式換熱器的兩個(gè)最外層由蓋板形成。以此方式形成多個(gè)平行通道， 即傳熱通路，通過所述通道，介質(zhì)可以在每對(duì)分離板之間流動(dòng)，或在分離板與蓋板之間流動(dòng)，在每種情況下憑借布置在它們之間的翅片。因此，傳熱可以在相鄰傳熱通路中流動(dòng)的介質(zhì)之間發(fā)生，其中分配給第一介質(zhì)的傳熱通路被指定為第一傳熱通路，分配給第二介質(zhì)的傳熱通路相應(yīng)地被指定為第二傳熱通路。
[0012]出于封閉各自傳熱通路的目的，在側(cè)面，優(yōu)選地在每對(duì)相鄰的分離板之間或者在蓋板與相鄰的分離板之間提供封閉條帶(所謂的側(cè)桿)。第一傳熱通路沿垂直方向向上和向下打開，尤其未通過封閉條帶封閉，以使第一介質(zhì)的液相可以從底部進(jìn)入第一傳熱通路中， 并且可以在板式換熱器的頂部從第一傳熱通路以液相或氣相離開。
[0013]蓋板、分離板、翅片和側(cè)桿優(yōu)選地以鋁制造，并且例如在爐中銅焊在一起。經(jīng)由具有連接管的適當(dāng)集管(header)，介質(zhì)例如像第二介質(zhì)可被引入分配的傳熱通路中或可從后者排出。[0〇14]換熱器的殼體可具體地具有(圓形)圓柱形的外周(peripheral)壁，所述外周壁在如所意圖布置的換熱器的情況下優(yōu)選地對(duì)準(zhǔn)，使得所述壁或殼體的縱軸線(圓柱形軸線)沿水平延伸。在端面上，殼體優(yōu)選具有彼此相對(duì)定位且與外周壁連接的壁，所述壁橫向于水平、即橫向于縱軸線延伸。
[0015]對(duì)于連接通道，優(yōu)選地將其布置在殼空間的下部區(qū)域中(參考如所打算布置的換熱器)，例如布置在殼體面向內(nèi)部區(qū)域的內(nèi)表面上。連接通道優(yōu)選地布置在殼體、尤其殼體的外周壁與至少一個(gè)板式換熱器之間。此外，優(yōu)選地將連接通道沿垂直方向布置在至少一個(gè)板式換熱器的下方。此外，板式換熱器可以沿水平方向、也沿板式換熱器的邊布置。由此， 連接通道優(yōu)選地沿垂直方向布置在殼空間中的第一介質(zhì)的液相的表面下方，使得第一介質(zhì)的液相可以使用所述連接通道相應(yīng)地排出所述殼空間。[〇〇16]參考換熱器的操作模式，如已在引言中提出的，優(yōu)選地將至少一個(gè)板式換熱器設(shè)計(jì)用于冷卻和/或至少部分地液化第二介質(zhì)的目的，所述第二介質(zhì)與引入相鄰的第一傳熱通路的第一介質(zhì)相反而被引入第二換熱器通路，以使第一介質(zhì)的氣相形成，其中設(shè)計(jì)殼空間以便收集所述氣相。
[0017]此外，對(duì)于至少一個(gè)板式換熱器，優(yōu)選地將其設(shè)計(jì)成使得在換熱器的操作期間，第一介質(zhì)在所述至少一個(gè)板式換熱器中升高，即在為此目的提供的至少一個(gè)板式換熱器的第一和/或第二傳熱通路中升高，其中尤其出于以與第一介質(zhì)逆流或橫流將第二介質(zhì)引導(dǎo)通過第二傳熱通路的目的而設(shè)計(jì)所述至少一個(gè)板式換熱器。
[0018]出于排放第一介質(zhì)的液相的目的，就流體流動(dòng)而言收集通道優(yōu)選地與出口連接管連接，所述出口連接管尤其被布置在殼體的下表面上，使得第一介質(zhì)的液相可經(jīng)由所述出口連接管從收集通道排出。就流體流動(dòng)而言，收集通道也可與數(shù)個(gè)、例如兩個(gè)或三個(gè)出口連接管連接，所述出口連接管優(yōu)選地在收集通道的長度上以分散的方式布置。
[0019]在本發(fā)明的實(shí)施方案的一種形式中，進(jìn)一步規(guī)定收集通道沿平行于殼體的縱向軸線(圓柱形軸線)而對(duì)準(zhǔn)的延伸方向、即沿水平方向延伸，由此，優(yōu)選地橫向于延伸方向(縱向軸線)，收集通道具有例如管狀(尤其圓形)或者例如有角的、尤其矩形的橫截面。收集通道優(yōu)選地沿延伸方向在換熱器長度的至少60 %、70 %、80 %或90 %上延伸，優(yōu)選地沿延伸方向在換熱器的殼空間的整個(gè)長度上延伸。
[0020]此外，收集通道優(yōu)選地具有圍繞所述收集通道的內(nèi)部區(qū)域的壁，其中液相可以流動(dòng)至所述出口連接管。在此，收集通道的壁的指向換熱器的下表面的區(qū)域，即沿垂直向下指向的區(qū)域被指定為所述收集通道的下表面，且所述收集通道的壁的指向換熱器的上表面的相對(duì)的區(qū)域相應(yīng)地代表收集通道的上表面。收集通道的上表面和下表面優(yōu)選地通過沿殼體的縱向軸線延伸的收集通道的側(cè)壁彼此連接。在其端部，收集通道優(yōu)選地以彼此相對(duì)定位的端面為邊界，所述端面在每種情況下將上表面和下表面以及側(cè)壁彼此連接。收集通道還可以配置為以便在其端部是打開的。
[0021]本發(fā)明的一種變例還提供收集通道的壁的一個(gè)或多個(gè)上述區(qū)域由換熱器的殼體形成。收集通道的下表面、即收集通道的壁的下表面優(yōu)選地由換熱器的殼體形成。側(cè)壁和端面因此相應(yīng)地從殼空間連接至殼體。
[0022]出于排放液相的目的，收集通道優(yōu)選地具有至少一個(gè)入口開口，特別優(yōu)選具有數(shù)個(gè)入口開口，所述入口開口尤其被設(shè)計(jì)在收集通道的上表面上，此外如果需要，入口開口可設(shè)計(jì)在收集通道的彼此相對(duì)定位的側(cè)壁上。在此，在收集通道的上表面上形成的入口開口優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成槽縫(slot)的形式，而在側(cè)壁上提供的任何入口開口優(yōu)選地具有圓形輪廓(例如，鉆的孔)。
[0023]對(duì)于相鄰的入口開口之間的距離，尤其在上表面或在側(cè)壁上提供的入口開口之間的距離而言，優(yōu)選地是其朝向收集通道的各自端面減小。即，位于靠近收集通道的端面中的一個(gè)的兩個(gè)相鄰入口開口優(yōu)選地具有沿所述收集通道的延伸方向在它們之間比更接近收集通道的中心布置的兩個(gè)相鄰入口開口(相對(duì)于延伸方向)更小的距離。
[0024]入口開口的數(shù)量、分布、大小和/或形狀優(yōu)選地選擇為使得第一介質(zhì)的液相的速度場(chǎng)優(yōu)選地在收集通道中是均勻的。尤其，相鄰殼空間中的流動(dòng)應(yīng)該也由此盡可能少地受負(fù)面影響。
[0025]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在與收集通道的延伸方向成直角的平面中收集通道的橫截表面區(qū)域(和任選地輪廓)應(yīng)選擇為使得第一介質(zhì)的液相的優(yōu)選均勻的速度場(chǎng)因而在收集通道中發(fā)生。尤其，相鄰殼空間中的流動(dòng)應(yīng)該也由此盡可能少地受負(fù)面影響。
[0026]這可優(yōu)選地通過收集通道的橫截面的膨脹/擴(kuò)大直至出口連接管和/或通過收集通道上的入口開口的限定的布置、形狀和大小來促進(jìn)實(shí)現(xiàn)。
[0027]出口連接管優(yōu)選地從中心開口進(jìn)入收集通道中，即進(jìn)入收集通道的內(nèi)部區(qū)域中。
[0028]此外，換熱器可以具有布置在殼空間中的數(shù)個(gè)本發(fā)明的收集通道，所述收集通道就流體流動(dòng)而言在每種情況下與出口連接管或與一個(gè)或多個(gè)出口連接管連接。[0〇29]在此，收集通道的位置、尺寸和對(duì)準(zhǔn)(alignment)優(yōu)選地選擇為使得第一介質(zhì)的液相的速度場(chǎng)優(yōu)選地在各自收集通道中是均勻的。
[0030]此外，殼體當(dāng)然還可以具有數(shù)個(gè)出口連接管，所述出口連接管可以與如上所述的一個(gè)收集通道連接，或者如果需要與上述類型的數(shù)個(gè)收集通道連接。
[0031]最后，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的另一種形式，對(duì)于入口開口，尤其收集通道的側(cè)壁上的入口開口，可規(guī)定其在殼體的下表面上沿垂直方向與殼體的內(nèi)表面具有限定的分離距離。這可實(shí)現(xiàn)對(duì)液體排放的限制，例如，在工廠未在操作中的情況下或在入口流動(dòng)中斷的情況下(即，限定的殘余量留在殼空間中)。
[0032]此外，對(duì)液體排出的限制也可以通過殼空間中收集通道的適當(dāng)布置、例如通過在殼體的下表面之上的限定高度處布置收集通道來實(shí)現(xiàn)。
[0033]此外，單個(gè)或所有入口開口可以設(shè)置有渦流破壞器，所述渦流破壞器可防止渦流的產(chǎn)生或加劇。原則上每個(gè)入口開口可以單獨(dú)地配置。
[0034]通過本發(fā)明的解決方案，殼中芯型換熱器的速度場(chǎng)可控制，尤其可更好地控制。通過這種方式，接收區(qū)域即殼空間的整體尺寸可以得到更好利用。取決于具體的操作要求，可以特別實(shí)現(xiàn)較小的殼體尺寸。
[0035]此外，通過收集通道的合適定位(例如在板式換熱器下方)和入口開口的配置，可以防止渦流的產(chǎn)生，也可以防止與液流一起攜帶氣體。
[0036]此外，相對(duì)高的(局部)流速可以通過收集通道的本發(fā)明配置來避免。[〇〇37]此外，通過入口開口的合適定位，待排出的液體可以以靶向方式從接收區(qū)域的區(qū)域即殼空間中引出，其中出于板式換熱器中部分汽化的目的，較少液體會(huì)在垂直方向上向下流動(dòng)。以此方式，尤其可防止流動(dòng)對(duì)彼此有負(fù)面影響。
[0038]由于能夠?qū)崿F(xiàn)的更小的殼體尺寸，就材料、生產(chǎn)和維護(hù)而言，本發(fā)明換熱器的總成本有利地降低。隔熱的成本也更低。[〇〇39]此外，收集通道是非加壓部件，因此關(guān)于壁厚、材料和生產(chǎn)僅需要滿足較低的要求。此外，它的橫截面形狀可自由地配置而不影響其強(qiáng)度。
[0040]此外，殼中芯型換熱器的液體連接管的位置更加可變。例如，在殼體的下表面上的出口連接管可布置在中心或布置在邊緣。因此對(duì)周圍部件的設(shè)計(jì)限制較小。
[0041]本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將借助于附圖通過實(shí)施方案的實(shí)施例的以下描述進(jìn)行解釋。本發(fā)明的實(shí)施方案的有利形式此外在所附權(quán)利要求中具體指出。
[0042]在此:
[0043]圖1示出本發(fā)明換熱器的截面視圖，[〇〇44]圖2示出所述換熱器的沿圖1中線I1-1I的截面的另一視圖，和
[0045]圖3示出根據(jù)到圖1和圖2的換熱器的本發(fā)明收集通道中的俯視圖。
[0046]圖1、結(jié)合圖2和圖3顯示了換熱器1，所述換熱器具有橫向(圓形)圓柱形殼體2,所述殼體限定了換熱器1的殼空間3的邊界。在此殼體2具有圓柱形外周壁14,所述外周壁在其端面上以彼此相對(duì)而定位的兩個(gè)壁15作為邊界。
[0047]板式換熱器4布置在由殼體2包封的殼空間3中；其具有數(shù)個(gè)平行的傳熱通路。
[0048]板式換熱器4在此具有多個(gè)例如波紋或折疊的片(所謂的翅片)，所述片在每種情況下布置在板式換熱器4的兩個(gè)平面分離板或片之間。以此方式，在每對(duì)分離板之間(或在分離板與蓋板之間，參見以下)形成多個(gè)平行通道，即傳熱通路，相應(yīng)的介質(zhì)F1、F2可以流動(dòng)通過所述通道。兩個(gè)最外面的層由板式換熱器4的蓋板形成;在兩側(cè)，在每對(duì)相鄰的分離板之間或分離板與蓋板之間提供蓋板。
[0049]在換熱器1的操作期間，殼空間3經(jīng)由設(shè)置在殼體2的上表面8上的入口連接管60填充第一介質(zhì)F1。進(jìn)入換熱器1中的這種入口流通常是兩相的，但也可以僅呈液體形式。第一介質(zhì)F1的液相L1隨后形成圍繞板式換熱器4的浴，其中第一介質(zhì)F1的氣相G1聚集在殼空間3 的上部區(qū)域34中的液相L1之上。
[0050]第一介質(zhì)F1的液相L1可以在板式換熱器4的分配的第一傳熱通路中上升，并由此因?yàn)閺拇鋮s的第二介質(zhì)F2的間接傳熱而部分氣化，例如以與第一介質(zhì)F1橫流的方式，所述第二介質(zhì)被引入板式換熱器4的經(jīng)分配的第二傳熱通路中。由此產(chǎn)生的第一介質(zhì)F1的氣相G1可以在板式換熱器4的上端部離開，并且在換熱器1的殼空間3中上升，所述氣相G1可以從此處經(jīng)由殼體2的上表面8上的適當(dāng)出口連接管40排出。[0051 ]此外，液相L1的一部分在殼空間3中循環(huán)，其中所述部分在板式換熱器4中在第一傳熱通路中從底部上升至頂部，然后再次在殼空間3中向下流動(dòng)到板式換熱器4的外部。
[0052]第二介質(zhì)F2經(jīng)由合適的入口連接管0被引入板式換熱器4中，在通過分配的第二傳熱通路之后，其經(jīng)由出口連接管〇’以冷卻的或液化的狀態(tài)從板式換熱器4中排出。[〇〇53]盒型收集通道5布置在換熱器1的下表面16上，在殼體2的面向殼空間3的內(nèi)表面2a 上；收集通道5沿著延伸方向7延伸。在此，收集通道尤其以延長的方式設(shè)計(jì)，并且相應(yīng)地具有沿著延伸方向7比其橫向于同一延伸方向7更大的程度。[〇〇54]此外，收集通道5具有壁W，所述壁限制收集通道5的內(nèi)部區(qū)域I的邊界，第一介質(zhì)F1 的液相L1可以通過所述壁排出殼空間3。詳細(xì)地，壁W具有上表面9,連同從所述上表面延伸的兩個(gè)側(cè)壁11，所述側(cè)壁沿著延伸方向7延伸，并且經(jīng)由與上表面9相對(duì)地(opposite)定位的收集通道5的底面(下表面)10彼此連接，底面由殼體2形成。此外，收集通道5,即其壁W具有兩個(gè)端面1 la、1 lb，所述端面沿著延伸方向7彼此相對(duì)地定位。[〇〇55]為了在換熱器1的操作期間使第一介質(zhì)F1的液相L1、尤其連續(xù)排出殼空間3,優(yōu)選圓形的入口開口 13現(xiàn)提供在側(cè)壁11和/或入口開口 12上，優(yōu)選槽縫形的入口開口現(xiàn)提供在收集通道5的上表面9上，液相L1可通過所述入口開口進(jìn)入收集通道5。入口開口 12、13由此沿著延伸方向7彼此相鄰布置，其中從出口連接管6開始，相鄰的入口開口 12、13之間的距離優(yōu)選地沿著延伸方向7朝向收集通道5的兩個(gè)端面lla、llb中的每個(gè)減小。同時(shí)，槽縫形入口開口 12在每種情況下的縱軸線橫向于收集通道5的延伸方向7延伸。
[0056]收集通道5此外與殼體2的出口連接管6連接，所述出口連接管進(jìn)入收集通道5的下表面10上的收集通道5中，使得已進(jìn)入收集通道5的內(nèi)部區(qū)域I中的第一介質(zhì)F1的液相L1可經(jīng)由出口連接管6從收集通道5中排出。
[0057]出口連接管6優(yōu)選地沿延伸方向7中心地布置在收集通道5上，其中連接通道5的上表面9優(yōu)選地具有朝向出口連接管6升高的兩個(gè)區(qū)段(Secti〇n)9a、9b，所述區(qū)段優(yōu)選地在出口連接管6之上交匯。[〇〇58]從端面lla、llb開始，在每種情況下收集通道5的橫截面優(yōu)選地在朝向出口連接管 6的方向上增加(變寬)，以便在收集通道5中獲得第一介質(zhì)F1的液相L1的盡可能均勻的速度場(chǎng)。尤其，液相L1在相鄰殼空間3中的流動(dòng)由此也應(yīng)盡可能小地受負(fù)面影響。 [〇〇59] 附圖標(biāo)記列表
[0060]1換熱器[0061 ]2殼體
[0062]2a內(nèi)表面
[0063]3殼空間[〇〇64]4板式換熱器
[0065]5收集通道
[0066]6出口連接管
[0067]7延伸方向
[0068]8殼體的上表面[〇〇69]9收集通道的上表面[〇〇7〇]9a, 9b上表面區(qū)段
[0071]10收集通道的下表面[〇〇72]11收集通道的側(cè)壁
[0073]11a，lib 端面
[0074]12槽縫形入口開口
[0075]13圓形入口開口
[0076]14殼體的外周壁[〇〇77]15殼體的端面壁
[0078]16殼體的下表面[〇〇79]33殼空間的下部區(qū)域[〇〇8〇]34殼空間的上部區(qū)域
[0081]40用于氣相的出口連接管
[0082]60入口連接管[〇〇83]F1第一介質(zhì)[〇〇84]L1第一介質(zhì)的液相[〇〇85]G1第一介質(zhì)的氣相
[0086]F2第二介質(zhì)[〇〇87]1收集通道的內(nèi)部區(qū)域[〇〇88]0用于第二介質(zhì)的入口連接管[〇〇89]0’用于第二介質(zhì)的出口連接管[〇〇9〇]V液相L1的速度場(chǎng)
[0091]W收集通道的外周壁
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種換熱器(1)，其用于第一介質(zhì)(F1)與第二介質(zhì)(F2)之間的間接換熱，所述換熱器 具有:-殼體(2)，其具有用于接收所述第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)的殼空間(3)，以及-至少一個(gè)板式換熱器(4)，其具有用于接收所述第一介質(zhì)(F1)的第一傳熱通路，連同 用于接收所述第二介質(zhì)(F2)的第二傳熱通路，使得熱量可以在所述兩種介質(zhì)(F1，F(xiàn)2)之間 間接地交換，其中所述板式換熱器(4)布置在所述殼空間(3)中，使得它可以被位于殼空間 (3)中的第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)所圍繞，以及-收集通道(5)，其布置在所述殼空間(3)中，用于將所述第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)排出 所述殼空間(3)，其特征在于，所述收集通道(5)具有壁(W)，所述壁限定所述收集通道(5)的內(nèi)部區(qū)域(I)，并且所述 壁(W)以在縱向方向上延伸的方式沿水平延伸方向(7)在所述殼空間(3)中延伸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)布置在所述殼空間(3) 的下部區(qū)域(33)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)布置在至少一個(gè)板 式換熱器(4)的下方或鄰近至少一個(gè)板式換熱器(4)，尤其在所述殼體(2)與至少一個(gè)板式 換熱器(4)之間。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述殼空間(3)、尤其殼空間 (3)的上部區(qū)域(34)設(shè)計(jì)用于收集第一介質(zhì)(F1)的氣相(G1)，所述氣相特別地是在兩種介 質(zhì)(FI，F(xiàn)2)之間的間接換熱過程中產(chǎn)生。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于至少一個(gè)板式換熱器(4)設(shè) 計(jì)成使得在換熱器(1)的操作中，所述第一介質(zhì)(F1)在所述至少一個(gè)板式換熱器(4)中上 升，其中尤其所述至少一個(gè)板式換熱器(4)被設(shè)計(jì)以便以相對(duì)于所述第一介質(zhì)(F1)逆流或 橫流地導(dǎo)引所述第二介質(zhì)(F2)通過至少一個(gè)板式換熱器(4)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于數(shù)個(gè)板式換熱器(4)被布置 在所述殼空間(3)中。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)、尤其收集 通道(5)的內(nèi)部區(qū)域(I)與在所述殼體(2)上提供的出口連接管(6)連接，使得所述第一介質(zhì) (F1)的液相(L1)可經(jīng)由所述出口連接管(6)從所述殼空間(3)中排出。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)的壁(W)沿 所述殼體(2)的下表面(16)延伸。9.根據(jù)權(quán)利要求7和8中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述出口連接管(6)優(yōu)選地 相對(duì)于所述延伸方向(7)從中心開口進(jìn)入所述收集通道(5)的內(nèi)部區(qū)域(I)。10.根據(jù)權(quán)利要求7和根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于橫向于所 述延伸方向(7)，所述收集通道(5)的內(nèi)部區(qū)域(I)具有朝向出口連接管(6)增加的橫截面， 以使尤其所述收集通道(5)中的第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)的速度場(chǎng)(V)盡可能均勻，并且還 尤其使相鄰的殼空間(3)中第一介質(zhì)(F1)的液相(L1)的流動(dòng)盡可能小地受負(fù)面影響。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)的壁(W) 具有上表面(9)和相對(duì)的下表面(10)，其中所述上表面(9)和下表面(10)通過所述壁(W)的側(cè)壁(11)彼此連接，所述側(cè)壁彼此相對(duì)定位。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)的壁(W)的區(qū)域、尤其所述壁(W)的下表面(10)由所述殼體(2)形成。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述收集通道(5)具有至少一個(gè)入口開口，尤其具有數(shù)個(gè)入口開口( 12，13)，所述入口開口被設(shè)計(jì)用于所述第一介質(zhì)(Fl)的液相(LI)流入所述收集通道(5)，其中尤其在所述壁(W)中的入口開口或數(shù)個(gè)入口開口(12，13)尤其被設(shè)計(jì)在所述收集通道(5)的上表面(9)中和/或在側(cè)壁(11)中，并且其中尤其所述收集通道(5)中的入口開口(12，13)的數(shù)目、分布、大小和/或形狀選擇使得所述收集通道(5)中的第一介質(zhì)(Fl)的液相(LI)的速度場(chǎng)(V)盡可能均勻，并且還有，尤其相鄰的殼空間(3)中的第一介質(zhì)(Fl)的液相(LI)的流動(dòng)盡可能小地受負(fù)面影響。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述殼體(2)具有橫向于所述延伸方向(7)周邊延伸的圓柱形的壁(14)，所述壁將殼體(2)的兩個(gè)端面壁(15)彼此連接。15.根據(jù)權(quán)利要求7和14中任一項(xiàng)所述的換熱器，其特征在于所述出口連接管(6)布置在殼體(2)的外周壁(14)上，尤其布置在所述殼體(2)的壁(14)的下部區(qū)域(16)中。
【文檔編號(hào)】F28D9/00GK105980803SQ201480066116
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年12月2日
【發(fā)明人】S·凱澤, S·布倫納
【申請(qǐng)人】林德股份公司