[发明专利]用于冷却和液化流体的设备和方法

权利要求书

1.一种用于冷却和液化流体流来提供液化的流体流的设备，所述设备至少包括：

换热器，所述换热器具有在其壁内的壳侧和延伸穿过所述换热器的壳侧的多个流动通道，所述多个流动通道包括两个或更多个第一组的一个或多个第一流动通道，每一个所述第一组用于运送流体流的一部分通过所述换热器，并且由所述换热器的壳侧中的制冷剂间接冷却所述部分，以提供液化的流体流；

第一入口集流管，所述第一入口集流管将两个或更多个第一组的第一流动通道连接到流体源，并且布置用于在所述两个或更多个第一组的第一流动通道之间将所述流体流分流；

用于响应于所述流体流的流动速率选择地阻塞所述两个或更多个第一组的第一流动通道中的至少一个第一组同时允许流体流流动通过其余未阻塞的第一组的第一流动通道的装置。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一入口集流管包括：

两个或更多个第一部分流入口集流管，所述第一部分流入口集流管每一个唯一地连接到其中一个所述第一组的第一流动通道中；

第一集流管分流装置，所述第一集流管分流装置用于将所述流体流分为两个或更多个流体部分流，每一个流体部分流位于一个流体部分流管道中；

其中，用于选择地阻塞所述第一组的第一流动通道中的至少一个第一组同时允许流动到其余未阻塞的第一组的第一流动通道的所述装置包括在流体部分流管道的至少一个中的第一部分流入口控制阀。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述换热器选自包括绕管式换热器和管壳式换热器的组，其中，所述两个或更多个第一组的一个或多个第一流动通道彼此相互缠绕布置。

4.根据前述任一项权利要求所述的设备，还包括：

第一出口集流管，所述第一出口集流管连接到两个或更多个第一组的第一流动通道，以将从所述两个或更多个第一组的第一流动通道流出的液化的流体流混合。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一出口集流管包括两个或更多个第一部分流出口集流管，所述第一部分流出口集流管每一个提供液化的流体部分流，其中，所述第一部分流出口集流管中的每一个唯一地连接到一个第一组的第一流动通道，所述设备还包括：

液化的流体流混合装置，所述液化的流体流混合装置位于所述第一部分流出口集流管下游，用于将来自每一个第一部分流出口集流管的液化的流体部分流混合，以提供混合的液化的流体流。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，用于选择地阻塞第一组的第一流动通道中的至少一个第一组同时允许流动到其余未阻塞的第一组的第一流动通道的所述装置包括：

流体部分流出口控制阀，所述流体部分流出口控制阀位于第一部分流出口集流管中的至少一个和所述液化的流体流混合装置之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一流动通道布置用于将所述流体流从位于所述换热器底部处或所述换热器底部附近的入口输送到位于所述换热器中重力方向上较高点处的出口。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一组的第一流动通道包括换热表面，所述换热表面布置用于与制冷剂进行换热作用，从而由所述换热器的壳侧中的制冷剂间接冷却所述流体流的所述部分，其中，所述流体流的所述部分布置成沿着所述换热表面沿向上方向移动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，用于选择地阻塞两个或更多个第一组的第一流动通道中的至少一个第一组同时允许流体流流动通过其余未阻塞的第一组的第一流动通道的所述装置相对于所述壳侧设置在所述换热器的壁外部。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述多个流动通道还包括两个或更多个第二组的一个或多个自动冷却流动通道，所述设备还包括：

第二入口集流管，所述第二入口集流管将所述两个或更多个第二组的自动冷却流动通道连接到制冷剂源，并且布置用于在两个或更多个第二组的自动冷却流动通道之间将所述制冷剂流分流；

用于选择地阻塞所述两个或更多个第二组的自动冷却流动通道的至少一个第二组同时允许所述制冷剂流流动通过其余未阻塞的第二组的自动冷却流动通道的第二装置；

至少一个膨胀装置，所述至少一个膨胀装置位于所述第二组的自动冷却流动通道的下游，并且在通到所述换热器壳侧中的制冷剂入口装置的上游，且连接到所述制冷剂入口装置。