[发明专利]螺旋盘管式热交换器

说明书

本发明涉及一种热交换器(1)，所述热交换器用于使第一介质(S)与第二介质(S’)间接换热并具有：壳空间(M)，其用于容纳所述第一介质(S)；管束(2)，所述管束布置在壳空间(M)中并具有用于容纳第二介质(S')的多个管(20)，其中，相应的管(20)螺旋盘绕在芯管上以使得所述管束(2)具有彼此叠置的多个管层(201，202，203)；以及，至少一个间隔件(6)，所述管束(2)的在所述管束(2)的径向方向(R)上更靠外地定位的第一管层(201)支撑在相邻的第二管层(202)上，所述第二管层在所述管束(2)的所述径向方向(R)上更靠内地定位，其中，根据本发明，所述至少一个间隔件(6)具有流动引导装置(6a)，所述流动引导装置构造成使所述第一介质(S)的在所述壳空间(M)中沿着所述第一管层(201)流动的部分向着在所述径向方向(R)上更靠内定位的所述第二管层(202)的方向偏转。

技术领域

本发明涉及一种螺旋盘管式热交换器。

背景技术

这种类型的热交换器用于至少一个介质与至少一个第二介质之间的间接换热并具有容纳第一介质的壳空间、以及管束，管束布置在壳空间中并且具有用于容纳第二介质的多个管，其中，那些管以多个管层螺旋盘绕在热交换器的芯管上。

在管层之间优选地设置有间隔件，相应的管层通过间隔件被支撑在位于该管层下方的管层上。

对于引导在壳空间中的第一介质在管束上的分配，尤为重要的是：第一介质应当被尽可能均匀地分配在管束上以确保高效的换热。

对此，已经发现的是，引导在壳侧上的流态第一介质由于壳空间中的各种效应会被向外引导向作为外管层(在管束的径向方向上)的管层。对此的一个原因是离心力，所述离心力由于热交换器的管束的各管的螺旋盘绕而作用在第一介质的沿着管的表面流动的部分上。采用这种方式，第一介质的所述部分被沿着管束的径向方向向外朝向外管层地驱使。这具有以下后果：即使在第一介质极度均匀地分配在管束的顶侧上的情况下，也会形成第一介质的利于外管层的非均匀分配。

发明内容

将此作为起点，由此，本发明的目的在于提供一种能克服这些问题的上文所提及的类型的热交换器。

该问题通过具有权利要求1的特征的热交换器来解决。

根据本发明的螺旋盘管式热交换器的有利构造被具体限定在从属权利要求中并在下文中被描述。

根据权利要求1，根据本发明设置成：至少一个间隔件具有流动引导装置，所述流动引导装置被构造成将第一介质的在壳空间中沿着第一(外)管层流动的部分向着在径向上更靠内定位的第二管层的方向偏转。

在这种情况下，首先基于更靠外定位的(第一)管层和位于该管层下方的相邻的(第二)管层来说明本发明。并非绝对必须的是，所述更靠外定位的管层是最外的管层。当然，可能的是，多个管层被设置在根据本发明的热交换器中(也参见下文)，其中，在每两个(径向地)相邻的管层之间，分别设置有具有所述流动引导装置的一个或一个以上间隔件，其中，第一介质的所涉及的那部分的流动通常从相应的径向更靠外定位的(第一)管层偏转向径向更靠内定位的(第二)管层。具有所述流动引导装置的间隔元件在这种情况下被设置成使第一介质最大程度地均匀地分配在管束上(相对于管束沿着热交换器的壳/芯管的纵向轴线的总长度而言)。在一些情况下，这还意味着这种类型的间隔件没有设置在所有在管层之间而是仅设置在某些管层之间(根据第一介质的预期的非均匀分配)。然后可能的是，在其余管层之间提供例如传统的间隔件、或者没有呈现根据本发明的流动偏转效果的间隔件或以相当小的程度呈现所述效果的间隔件。

借助于本发明，有利于外管层的非均匀分配被有利地克服，以使得由此壳侧冷却剂或第一介质被更好地分配并且对应地改善了螺旋盘管式热交换器的性能。