[发明专利]具有隔声壁的缠绕式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种缠绕式换热器，它具有一个由多个管组成的管束和一个壳，该壳构成了围绕着这些管的外腔的边界，所述管绕着一芯管缠绕。

背景技术

在LNG基荷型设备中，天然气被大量地连续液化。天然气的液化通常通过与缠绕式换热器中的冷却剂的热交换来进行。但是也公开了缠绕式换热器的很多其他应用。

在缠绕式换热器中，多个管层螺旋形地绕一个芯管缠绕。这种管绕组构成管束。一个缠绕式换热器包括至少一个管束。但它也可以具有两个或多个管束。第一介质被引导通过所述管的至少一部分的内部，该第一介质与一在所述管与一个被包围的壳之间的腔中流动的第二介质进行热交换，这些管在该管束的上方和/或下方聚集成多个组并且通过集管(Header)束起来地从外腔中导出。

这种缠绕式换热器及其应用、例如用于天然气的液化、在以下的公开文件中都有所描述：

-Hausen/Linde，低温技术，1985年第二版，第471-475页

-W.Scholz，“缠绕式换热器”，林德技术和经济报告，编号33(1973)，第34-39页

-Kreis，Hess的“缠绕式换热器”，设备手册：技术、建筑、应用，1990年，第262-264页

-W.Bach，“具有氮冷的离岸天然气液化——绕管式换热器和板式换热器的工艺设计和比较”，林德技术和经济报告，编号64(1990)，第31-37页

-W.Frg et al.“新式LNG基荷工艺和主换热器的制造，林德技术和经济报告“，编号78(1999)，第3-11(英语文本：W.Frg et al.“新式LNG基荷工艺和主换热器的制造，林德科学和技术报告，编号61(1999)，第3-11页)

-DE 1501519A

-DE 1912341A

-DE 19517114A

-DE 19707475A

-DE 19848280A

发明内容

本发明的目的是，降低这种缠绕式换热器的声发射。

本发明的目的通过装入隔声壁来解决，所述隔声壁具有圆柱壳的形状或优选圆柱壳扇段的形状，其中，至少有一个第一隔声壁设置在第一管层的外侧上。

该隔声壁防止或降低产生的声波在芯管与容器壁之间的形成。由此可以有效地降低换热器运行期间的声发射。如由CH 683124或DE1501519公开的那样，隔声壁与用于导流或用于分隔流动腔的壁的不同之处在于：它在管束的切向伸展(圆周)和/或轴向伸展(长度)的一部分上对于在外腔中流动的流体来说是可透过的。

在此，所述的术语“切向”、“径向”和“轴向”是相对于管束的芯管的轴线而言的。

优选隔声壁由实心材料构成，例如金属板、塑料板或用塑料涂层的金属板。

它必须具有足够的刚度，由此它在换热器运行期间本身不会被激励出声振动。它不应有孔。

所有几何上的描述例如圆柱形、线和面的一致等不应被理解为像数学上那样精确，而是应理解为近似在相应部件的具体的、技术的转化的范围内。

优选隔声壁的轴向伸展小于管束的轴向伸展。它例如小于管束的轴向伸展的80％，优选小于50％。附加或替代地，隔声壁的切向伸展小于360°，尤其是小于或等于180°，例如小于或等于90°。优选两个或多个这种隔声壁切向、轴向和/或径向彼此错开地设置。

原则上，也可将一个隔声壁设置在该束的外侧上，但是它优选被设置在第一管层与邻近该第一管层的第二管层之间。当然，隔声壁的在外部和在中间层中设置的组合也是有意义的。

有利的是，多个圆柱扇段形的隔声壁沿径向方向前后相继地设置，其方式是，设有第一组隔声壁，其具有至少两个隔声壁作为第一及第二元件，其中，该第一组的第一元件设置在第一管层与第二管层之间并且第一组的第二元件设置在第三管层与邻近第三管层的第四管层之间，其中，第一组的所有元件的轴向边缘位于具有角度α的第一圆柱扇段的边面上，该圆柱扇段的轴线在芯管轴线上延伸。

由此，可以调整这些隔声壁的径向间距与待阻尼的声响的波长的关系。

优选在第一圆柱扇段的内部在第二管层与第三管层之间不设置隔声壁，也就是说，一个或多个管层在该圆柱扇段的内部是空的并且允许在外腔中进行径向的流体交换。例如周期地在该圆柱扇段的内部的每个第n个管层中设置一个隔声壁，其中，n大于或等于2。