[发明专利]一种LNG绕管式换热器

说明书

本发明涉及一种LNG绕管式换热器，包括筒体及固定在筒体内部的芯筒，芯筒上方设有布液器，布液器能够接收进入筒体的制冷剂，芯筒外周缠绕有沿螺旋线分布的换热管束，换热管束的底端连接至筒体底部的高温介质进口，换热管束的顶端连接至筒体顶部的高温介质出口，换热管束的换热管包括连接至高温介质出口的第一管段和连接至高温介质进口的第二管段，第一管段外管壁设有多组球面凹坑，第二管段的外管壁设有多组翼型凹坑，本发明的换热器换热性能好。

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，具体涉及一种LNG绕管式换热器。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

随着人们对清洁能源的需求日增，液化天然气(LNG)的利用得到迅猛发展。在LNG工艺流程中，换热器的选用尤为重要。绕管式换热器具有结构紧凑、适用地域广、工况范围大的特点，是陆上大型液化天然气流程的首选主低温换热器，其性能直接决定了整个液化流程的液化天然气产量。为了提高液化效率，需要对 LNG绕管式换热器优化设计。

目前，传统的LNG绕管式换热器采用普通圆管，70％的热阻集中在换热器壳侧。烷烃制冷剂在壳侧从上到下发生降膜蒸发。发明人发现，壳侧制冷剂分配不均形成的偏流和布液器布液不均匀将导致换热器换热性能下降，液化效率降低。因此，提高壳侧制冷剂分配的均匀性是LNG绕管式换热器的研究重点。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种LNG绕管式换热器，壳侧制冷剂分配均匀，提高了换热性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案

本发明的实施例提供了一种LNG绕管式换热器，包括筒体及固定在筒体内部的芯筒，芯筒上方设有布液器，芯筒外周缠绕有沿螺旋线分布的换热管束，换热管束的底端连接至筒体底部的高温介质进口，换热管束的顶端连接至筒体顶部的高温介质出口，换热管束的换热管包括连接至高温介质出口的第一管段和连接至高温介质进口的第二管段，第一管段外管壁设有多组球面凹坑，第二管段的外管壁设有多组翼型凹坑。

可选的，同一组的多个球面凹坑沿螺旋线分布。

可选的，同一组的翼型凹坑包括多个凹坑对，每个凹坑对包括两个翼型凹坑，两个翼型凹坑的轴线呈设定夹角，同一组的多个凹坑对沿螺旋线分布。

可选的，所述筒体顶部设有制冷剂进口，制冷剂进口能够将制冷剂导入筒体内的布液器，所述筒体的底部设有制冷剂出口。

可选的，所述筒体包括壳体，所述壳体的顶端设有上盖，壳体的底端设有下盖，壳体同上盖、下盖共同构成换热空间。

可选的，所述芯筒顶端通过第一支撑架与筒体固定，芯筒底端通过第二支撑架与芯筒固定，第一支撑架为框架式结构，具有制冷剂下落穿过的空间。

可选的，所述布液器包括锥台状的中心筒，中心筒顶端面的面积小于底端面的面积，中心筒底端与多个支管的顶端连接，多个支管的底端连接有环管，环管上设有多个沿圆周均匀分布的导流孔。

可选的，所述导流孔为倒锥形孔，其顶端的面积大于底端的面积。

可选的，所述芯筒外周缠绕有多层换热管束，相邻层换热管束所分布的螺旋线旋向相反。

可选的，相邻层的换热管束之间设置有隔条。

本发明的有益效果：