[发明专利]一种改善液体分布不均的板翅式换热器翅片组件及换热器

说明书

本发明公开了一种改善液体分布不均的板翅式换热器翅片组件及换热器，包括壳体、隔板、连接板片，还包括抗晃荡打孔式翅片结构，该打孔式翅片结构包括强化传热板片、抗晃荡板片；连接板片、强化传热板片、抗晃荡板片的长边有规律地两两连接，形成锯齿状翅片，该翅片与隔板形成矩形流体通道；强化传热板片上设置有多个孔洞。本发明通过设置无孔的抗晃荡板片，有效利用换热器内换热面积，当换热器倾斜时，两相流体进入换热器通道中，液相流体受重力影响朝某一方向偏移时，会被抗晃荡板片阻隔，从而避免了流道内两相流体分布不均匀导致换热器性能下降地问题，优化了板翅式换热器横摇时通道内的流体分布，改善了板翅式换热器的换热性能。

技术领域

本发明涉及低温换热技术领域，尤其涉及一种用于海上大型液化天然气装置中的配有抗摇晃功能、改善液体分布不均的翅片结构及板翅式换热器。

背景技术

板翅式换热器是天然气中广泛应用的低温换热器。该换热器由通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成夹层，称之为通道，将这样的夹层根据流体类别按照不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，冷热流体通过板片和翅片进行热量交换。

当板翅式换热器应用于海上浮式平台时，由于受到风浪的影响，换热器会随平台一同运动，这些运动导致气液分配不均匀，从而损失了大部分换热面积，使得换热器换热性能下降。横摇为主要的海上晃荡运动形式之一，在横摇的过程中，海上浮式平台将长时间处于倾斜状态，致使换热器整体倾斜，在重力的影响下，板翅式换热器通道内两相冷剂中的液体会通过打孔翅片上的孔洞朝着重力方向偏移，致使板翅式换热器内冷剂流体分布不均匀，整个板翅式换热器的换热性能下降。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种改善液体分布不均的抗晃荡打孔式翅片结构及应用了该结构的板翅式换热器，通过改进翅片上孔洞分布形式，改善板翅式换热器在摇动情况下因流体分布不均匀性能下降的问题，从而优化倾斜状态下板翅式换热器的换热性能。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何通过改进板翅式换热器的翅片结构，避免换热器应用于海上浮式平台时，受到风浪的影响，导致其内部气液分配不均匀，换热器整体换热性能下降。

为实现上述目的，本发明提供了一种改善液体分布不均的板翅式换热器翅片组件及包括了该组件的板翅式换热器。该板翅式换热器翅片组件是一种抗晃荡打孔翅片组件，包括连接板片、强化传热板片、抗晃荡板片，其中：连接板片是翅片通道的短板片，强化传热板片和抗晃荡板片是翅片通道的长板片，连接板片、强化传热板片和抗晃荡板片的长边两两连接，形成锯齿状的翅片结构，该锯齿状翅片结构与上下隔板形成多个矩形流体通道，将这样的流体通道叠置起来，钎焊成一整体便组成板翅式换热器的板束；强化传热板片上按照一定规则开有多个孔洞，用于强化翅片结构的传热效果。

进一步地，强化传热板片上设置的所有孔洞的形状都是相同的。

再进一步地，强化传热板片上设置的孔洞的半径间距以及孔洞的数目，是根据所述强化传热板片的尺寸设计决定的。

更进一步地，强化传热板片上相邻两片传热翅片的打孔位置是相互错开的，有一定距离的偏移。

进一步地，强化传热板片连续排列不超过7个，以保证气液分配均匀性。

进一步地，每两个抗晃荡板片间设置有不少于1个的强化传热板片，以保证所述板翅式换热器翅片的实际换热性能。

进一步地，本发明还提供一种包括上述改善液体分布不均的板翅式换热器翅片组件的板翅式换热器，该换热器包括壳体和所述板翅式换热器翅片组件，该板翅式换热器翅片组件安装在该板翅式换热器的壳体中。

进一步地，该板翅式换热器中，板翅式换热器翅片组件的连接板片、强化传热板片、抗晃荡板片均由铝板或不锈钢板加工而成，与板翅式换热器的壳体材质保持一致。