[发明专利]具有不同管径的缠绕式换热器

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在一个芯管上缠绕。。通过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所述管与周围的壳之间的腔中流动的第二介质进行热交换，这些管在换热器端部聚集成多个组并且成束地从该外腔中导出。

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

在这些已公开的缠绕式换热器中都使用具有统一横截面的管。

发明内容

本发明的目的是，进一步优化这种类型的缠绕式换热器，尤其是在重量、管数、工艺条件和/或运行可靠性方面进行优化。

本发明的目的通过以下方式来解决，即，至少两个管组的管具有不同的外径和/或不同的内径。在此，“管组”由至少一个、优选多个管组成。一个管组的管可以、但是不必须在切向上和/或径向上相邻。这两个管组优选位于同一管束中，“管束”是指由芯管、缠绕在芯管上的管层以及处于其间的辅助装置(如桥接件等)构成的缠绕式换热器的内部部件的整体，其通过缠绕步骤制成。一个缠绕式换热器在一个壳的内部具有一个或多个此类型的管束。

通过这种方式，管的几何布置能更好地适应特定工艺技术的要求。这种特定要求例如可能存在于不同过程馏分的不同热性能，这些过程馏分流经相应的管组，或者也存在于不同管层中的不同管长。另一优点在于，壁厚适配于在管中流动的介质的不同过程压力并且从而能节省重量。

在本发明范围内，两个管组的管的几何参数的以下组合都可以：

外径内径壁厚相同不同不同不同相同不同