[发明专利]具有不同材料的缠绕式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种缠绕式换热器，它具有多个绕一芯管缠绕的管及具有一个壳，该壳构成了围绕着这些管的外腔的边界。

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载冷介质的热交换来进行。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，多个管的层螺旋形地缠绕在一个芯管上。通过所述管的至少一部分的内部来引导第一介质，该第一介质与一个在这些管与周围的壳之间的外腔中流动的第二介质进行热交换。这些管在该换热器的上端部上组合成多个组并且成束地从外腔中导出。

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

-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基荷型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页(英语文本：W.Frg etal.“新式LNG基荷型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

公知的是，缠绕式换热器或者由铝或者由钢(优质钢或特种低温钢)制成。

发明内容

本发明的目的是，较经济地制造这种类型的缠绕式换热器和/或改善其工艺特性。

本发明的目的通过以下方式来实现，即，所述缠绕式换热器的第一和第二部件由不同的材料制成。

目前，由于制造技术上的原因，有意地忽视了这一点。人们致力于相反的方面，即，为缠绕式换热器的所有部件使用相同的材料，以便使这些部件可以较容易地彼此连接、尤其是通过焊接连接。

在本发明的范围内，现在偏离了这一原则而在同一换热器中使用不同的材料。由此可以进一步优化所述换热器的结构，例如在体积、重量、强度和/或成本方面。

在此，所述第一和第二部件可分别由下列部件中的一个构成：

芯管，所述这些管缠绕在该芯管上

管

管的段

管底(集管器)

将换热器对外封闭成高压容器的壳

用于在管外腔内的液体和/或气体的分配器

位于两个管层之间的桥接件(间距保持件)

用于悬挂桥接件的支承臂

设置在所述壳与管之间的衬

例如所述壳可以由钢制成，而所述这个或这些管束可以由铝制成。

在这里，例如第一部件由铝制成而第二部件由钢制成。这里，铝不仅应理解为纯铝而且还应理解为各种技术上可应用的铝合金，例如，含铝量为50％或更多的铝合金，优选含铝量为80％或更多的铝合金。这里，钢应理解为所有类型的钢材，例如，奥氏体钢、铁素体钢、双联法炼制的钢、优质钢和镍钢。

在一个具体的实施例中，第一部件可包括第一管层中的管组并且由铝制成；第二部件例如可以包括同一管层或另一管层的另一个管组并且由钢制成。

如果第一和第二部件与同一连接件相连接，则该连接件优选由第一部件的材料作为基本材料制成并且具有由第二部件的材料构成的包覆金属(Plattierung)。因此，该连接件既可以与第一部件也可以与第二部件焊接。在一个具体的实施例中，铝管与由优质钢制成的、具有铝包覆金属的管底相焊接。

此外，本发明还涉及一种这种类型的换热器的应用，用于在含碳氢化合物的流与至少一个热流体或冷流体之间进行间接的热交换。

其中，所述含碳氢化合物的流例如由天然气形成。

所述含碳氢化合物的流在进行间接的热交换情况下被液化、冷却、加热和/或蒸发。优选该换热器被用来液化天然气或蒸发天然气。

通常，在液化天然气时使用由铝制成的缠绕式换热器。可选地，也可以采用这种由钢制成的缠绕式换热器来液化天然气。

附图说明