[发明专利]一种具有Z形槽道的新型FLNG换热器

权利要求书

1.一种具有Z形槽道的新型FLNG换热器，其特征在于：包括换热筒体，在换热筒体水平放置时，限定换热筒体的长轴方向为第一方向，竖直垂直于第一方向的方向为第二方向；

在换热筒体内具有一换热空腔，所述换热筒体内具有一对将换热空腔分隔为水平并列分布的物料进料腔、置换腔、物料出料腔的隔板，在换热筒体水平方向的两侧还连接有分别与物料进料腔、物料出料腔相连通的进料管道、出料管道，在换热筒体竖直方向的两侧还分别连接有与置换腔相连通的换热介质进料管、换热介质出料管，在置换腔内安装有换热芯体，在置换腔中位于换热芯体上部的空腔为换热介质进料腔，位于换热芯体下部的空腔为换热介质出料腔；

所述换热芯体包括一换热芯盒，在换热芯盒内安装有两种槽道组，其中一种槽道组为与物料进料腔、物料出料腔相连通的液体槽道组，另一种槽道组为与换热介质进料腔、换热介质出料腔相连通的气体槽道组，在换热芯盒上还开有与两组槽道组相连通的通孔，在隔板上开有与其中一组槽道组相连通的通孔，所述液体槽道组与气体槽道组均具有数组，且液体槽道组与气体槽道组间隔分布；

在两种槽道组中，气体槽道的各个槽道均为Z形槽道，从而使得该种槽道组为Z形槽道组，液体槽道组中的各个槽道均为直线型形槽道，从而使得该种槽道组为直线型形槽道组；

定义换热芯体长为L，宽为B，高为H，两种槽道截面所在圆的直径为R，沿着第二方向上分布的相邻的Z形槽道间水平间距为b_z，Z形槽道波峰和波谷沿与第一方向相垂直的水平方向变化，沿着第一方向相垂直的水平方向的垂向间距为h_z，所述Z形槽道中，Z形槽道的曲线函数为f(x)＝-b_zx/0.5T+b_z，式中T＝L/nb_z,n＝1,2,3...；L％nb_z＝＝0，Z形槽道的数量m_z＝([λH/h_z]+1)·([λB/b_z]+1)，式中[]表示取整，λ表示有效系数在0.8-0.9之间；直线形槽道数量为m_l＝(λnb_z+1)·([λ₂H/h_z]+1)；

根据上述函数表达式，换热芯体的空间利用率表达式为

2.根据权利要求1所述的具有Z形槽道的新型FLNG换热器，其特征在于：所述液体槽道组有数组，沿着与第一方向相垂直的水平方向并列分布，每组液体槽道组由若干沿着第二方向并列分布的液体管道共同组成，且液体管道沿着第一方向延伸；

所述气体槽道组有数组，沿着与第一方向相垂直的水平方向并列分布，每组气体槽道由若干沿着第二方向并列分布的气体槽道共同组成，且气体槽道沿着第二方向延伸。

3.根据权利要求2所述的具有Z形槽道的新型FLNG换热器，其特征在于：所述Z形槽道与直线型形槽道的外表面均开有若干沿着Z形槽道或直线型形槽道的延伸方向并列分布的半球形凹槽。

4.根据权利要求1所述的具有Z形槽道的新型FLNG换热器，其特征在于：所述换热芯体有数个，自上而下依次贴合分布在置换腔内。

5.根据权利要求1所述的具有Z形槽道的新型FLNG换热器，其特征在于：所述换热筒体有一对，沿着与第一方向相垂直的水平方向并列分布，两个换热筒体的进料管道均接入一进料总管，换热介质进料管均接入一换热介质进料总管。