RU2018131445A

RU2018131445A - Разделительное устройство для змеевиковых теплообменников для отделения газовой фазы от жидкой фазы двухфазной среды, подаваемой со стороны обшивки

Info

Publication number: RU2018131445A
Application number: RU2018131445A
Authority: RU
Inventors: Манфред ШТАЙНБАУЭР; Кристиан МАТТЕН; Кристиан КЕРБЕР; Йюрген ШПРЕМАН; Ингомар БЛУМ; Луи МАТАМОРОС; Флориан ДАЙКСЕЛЬ; Нильс ТРОЙХТЛИНГЕР
Original assignee: Линде Акциенгезельшафт
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2020-04-16
Also published as: CN108779961A; EP3430338B1; WO2017157535A1; EP3430338A1; RU2018131445A3; US10982905B2; US20190078842A1; CN108779961B; RU2724413C2

Claims

1. Змеевиковый теплообменник (1) для косвенного теплообмена между двухфазной первой средой (М) и второй средой (Μ'), имеющий

корпус (5), который окружает пространство (6) корпуса и проходит вдоль продольной оси (z),

впуск (7) для подачи двухфазной первой среды (М) в пространство (6) корпуса,

пучок (3) труб, который расположен в пространстве (6) корпуса и содержит множество труб (30) для размещения второй среды (Μ'), при этом указанные трубы спирально навиты вокруг продольной оси (z), и

разделительное устройство (2) для отделения газовой фазы (G) от жидкой фазы (F) двухфазной первой среды (М),

отличающийся тем,

что разделительное устройство (2) содержит поддон (4), который расположен выше пучка (3) труб и служит для сбора жидкой фазы (F), причем поддон (4) имеет множество патрубков (50, 70), предназначенных для разделения двух фаз (F, G), при этом соответствующий патрубок (50, 70) выступает из поддона (4) со стороны поддона, обращенной в сторону от пучка (3) труб, закрыт крышкой (52, 72) и открывается в проходное отверстие (40) в поддоне (4), при этом между соответствующей крышкой (52, 72) и верхним концом соответствующего патрубка (50, 70) выполнено впускное отверстие (51, 71), через которое газовая фаза (G) может протекать в соответствующий патрубок (50, 70).

2. Змеевиковый теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что поддон (4) имеет, дополнительно к проходным отверстиям (40), множество отверстий (40а) для равномерного распределения жидкой фазы (F) относительно пучка труб.

3. Змеевиковый теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что содержит распределитель (4а) жидкости, расположенный ниже поддона (4) и предназначенный для распределения жидкой фазы (F) относительно пучка (3) труб, при этом поддон (4) проточно соединен с распределителем (4а) жидкости, расположенным под ним, с обеспечением возможности прохождения жидкой фазы (F) из поддона (4) в распределитель (4а) жидкости.

4. Теплообменник по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что крышка (52, 72) соответствующего патрубка (50, 70) имеет круговую краевую область (52а, 72а), нижняя кромка (52b, 72b) которой проходит на высоте круговой концевой стороны (50а, 70а) соответствующего патрубка (50, 70) или ниже нее, при этом указанная концевая сторона ограничивает впускное отверстие (51,71) соответствующего патрубка (50, 70).

5. Теплообменник по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что каждый патрубок (50, 70) проходит вдоль оси (L), которая проходит перпендикулярно поддону (4).

6. Теплообменник по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что крышка (52, 72) соответствующего патрубка (50, 70) выступает круговой краевой областью (52а,72а) за соответствующий патрубок (50, 70) в направлении, перпендикулярном оси (L) соответствующего патрубка (50, 70).

7. Теплообменник по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что по меньшей мере один патрубок (50) сформирован как внешний патрубок (50), причем внутренний патрубок (60) расположен в указанном по меньшей мере одном внешнем патрубке (50), проходит вверх через крышку (52) внешнего патрубка (50) и проходит верхней частью (63) за крышку (52) внешнего патрубка (50), причем верхняя часть (63) внутреннего патрубка (60) имеет впускное отверстие (61), которое, в свою очередь, закрыто крышкой (62) внутреннего патрубка (60) с обеспечением возможности стекания жидкой фазы (F) с крышки (62) внутреннего патрубка (60) мимо впускного отверстия (61) внутреннего патрубка (60) на крышку (52) указанного по меньшей мере одного внешнего патрубка (50) и оттуда на поддон (4) и дополнительно с обеспечением возможности прохождения газовой фазы (G) через впускное отверстие (61) внутреннего патрубка (60), расположенного под крышкой (62) внутреннего патрубка (60), во внутренний патрубок (60) и оттуда к пучку (3) труб.

8. Теплообменник по п. 7, отличающийся тем, что крышка (62) внутреннего патрубка (60) имеет круговую краевую область (62а), нижняя кромка (62b) которой проходит на высоте круговой концевой стороны (60а) верхней части (63) внутреннего патрубка (60) или ниже нее, при этом указанная концевая сторона ограничивает впускное отверстие (61) внутреннего патрубка (60).

9. Теплообменник по пп. 5 и 7 или 8, отличающийся тем, что внутренний патрубок (60) проходит вдоль оси (L) указанного по меньшей мере одного соответствующего внешнего патрубка (50).

10. Теплообменник по пп. 8 и 9, отличающийся тем, что крышка (62) внутреннего патрубка (60) выступает круговой краевой областью (62а) за внутренний патрубок (60) в направлении, перпендикулярном оси (L) внутреннего патрубка (60).

11. Теплообменник по п. 7 или одному из пп. 8-10, когда они зависят от п. 7, отличающийся тем, что внутренний патрубок (60) расположен соосно с указанным соответствующим по меньшей мере одним внешним патрубком (50).

12. Теплообменник по п. 5 или 6, отличающийся тем, что патрубки (50, 70) образуют группу первых патрубков (50) и группу вторых патрубков (70), при этом высота вторых патрубков (70) вдоль их соответствующей оси (L) над поддоном (4) больше высоты первых патрубков (50).

13. Теплообменник по п. 12, отличающийся тем, что расстояние (А) от второго патрубка (70) до крышки (52) смежного первого патрубка (50) в направлении, перпендикулярном оси (L) второго патрубка (70), меньше, чемвыступ (Α') крышки (52) смежного первого патрубка (50) за пределы указанного первого патрубка (50) в направлении, перпендикулярном оси (L) упомянутого первого патрубка (50).

14. Теплообменник по п. 10 или 11, отличающийся тем, что первые и вторые патрубки (50, 70) расположены поочередно вдоль поддона (4), так что, предпочтительно, второй патрубок (70) расположен в каждом случае между двумя соседними первыми патрубками (50) или первый патрубок (50) расположен в каждом случае между двумя соседними вторыми патрубками (70).

15. Способ отделения газовой фазы (G) от жидкой фазы (F) двухфазной первой среды (М) и теплообмена между первой средой (М) и второй средой (Μ') с использованием змеевикового теплообменника (1) по одному из пп. 1-14, при этом первую среду (М), имеющую жидкую и газовую фазы (F, G), подают в пространство (6) корпуса через впуск (7), причем жидкая фаза (F) при столкновении с крышкой (52, 72) во время подачи стекает мимо соответствующего впускного отверстия (51, 71) на поддон (4), и жидкую фазу (F) собирают на поддоне (4) и затем распределяют по пучку (3) труб, а газовую фазу (G) вводят через впускное отверстие, расположенное под соответствующей крышкой (52, 62, 72), в соответствующий патрубок (50, 60, 70) и оттуда проводят через соответствующее проходное отверстие (40) через поддон (4) к пучку (3) труб.