專利名稱：臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冷凝蒸發(fā)器，尤其是空氣分離裝置用臥式主冷凝蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
目前，空氣分離裝置中主冷凝蒸發(fā)器是疊置在下塔頂部，進(jìn)而將上塔與下塔疊置連接在一起，對(duì)于特大型空氣分離裝置，由于精餾塔尺寸很大，使整個(gè)精餾塔的高度太高，因而造成下塔液空和液氮向上塔輸送的壓頭不足，另一方面是這種主冷凝蒸發(fā)器的外形尺寸，在受到運(yùn)輸條件限制時(shí)，它的換熱面積的擴(kuò)大也受到相應(yīng)的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，換熱能力便于擴(kuò)展的臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器，解決傳統(tǒng)冷凝蒸發(fā)器換熱能力擴(kuò)展受到限制的問(wèn)題。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器，所述冷凝蒸發(fā)器整體為臥式結(jié)構(gòu)，在冷凝蒸發(fā)器殼體內(nèi)至少布置有1個(gè)板翅式板束單元，所述板束單元內(nèi)的液氧沸騰通道為垂直短通道，氮冷凝通道為水平長(zhǎng)通道。
所述板束單元內(nèi)氮冷凝通道沿其長(zhǎng)度方向分成1-6段，在相鄰兩段之間設(shè)置有分離空間，在分離空間下側(cè)設(shè)置有液氮出口封頭；在液氧沸騰通道上的板束單元末端的側(cè)封條下側(cè)開(kāi)有液氧通流孔。板束單元內(nèi)，氮冷凝通道沿通道長(zhǎng)度方向分成幾段，將每段的冷凝液氮分離出來(lái)，從板束體直接抽出引入液氮管線；在液氮從板束體抽出的端部封頭內(nèi)側(cè)，液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片的“死區(qū)”，在側(cè)封條上開(kāi)孔，使該區(qū)內(nèi)液氧有一定的流動(dòng)。
所述板束單元傾斜安裝在冷凝蒸發(fā)器殼體內(nèi)，其坡向氮冷凝液出口端。
本實(shí)用新型所述的冷凝蒸發(fā)器整體為臥式結(jié)構(gòu)，臥式結(jié)構(gòu)就是指冷凝蒸發(fā)器安裝時(shí)筒體軸線是水平狀態(tài)，并與精餾塔的高度方向相垂直，而且冷凝蒸發(fā)器內(nèi)的板束單元在冷凝蒸發(fā)器殼體內(nèi)縱向布置，該板束單元的縱向方向布置與冷凝蒸發(fā)器縱向方向布置一致。由于本實(shí)用新型臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器從上塔和下塔之間移出來(lái)，而將其置于精餾塔的側(cè)面時(shí)，仍將上塔和下塔疊置，而不會(huì)產(chǎn)生下塔液空和液氮向上塔輸送的困難，整個(gè)冷箱的高度也大大降低了。而且由于下塔液空和液氮向上塔輸送的高度和所需壓頭的下降，從而克服了輸送的困難。這種臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器便于運(yùn)輸；該臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器不僅具有浴式液氧沸騰的安全性能，而且由于它的緊湊性和采用臥式結(jié)構(gòu)，可同時(shí)在直徑和長(zhǎng)度方向擴(kuò)展，換熱能力擴(kuò)大容易，可達(dá)到與特大型空分裝置相匹配；該臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器內(nèi)采用大截面，大尺寸的板束單元，因而管線少，組裝焊接簡(jiǎn)單、方便，本實(shí)用新型以板翅式傳熱結(jié)構(gòu)的板束單元作為冷凝蒸發(fā)器的傳熱芯體，一般采用1-2個(gè)板束單元，板束單元置于臥式圓筒形殼體內(nèi)，筒體內(nèi)下部容納沸騰介質(zhì)液氧，為操作的安全性，液氧液面保持在能全淹沒(méi)板束單元的高度上，液氧液面以上應(yīng)提供足夠大的氣液分離高度和空間。另外，板束單元是以液氧通道為垂直布置的短通道，氮?dú)饫淠ǖ罏榕c液氧通道相垂直的水平長(zhǎng)通道。液氧沸騰側(cè)的短通道使通道底部液氧靜液柱高度減少，平均傳熱溫度增大，強(qiáng)化了冷凝蒸發(fā)器的傳熱。氮冷凝側(cè)的長(zhǎng)通道使板束可以擴(kuò)展成具有很大的傳熱面積，同時(shí)，本實(shí)用新型在氮?dú)饫淠齻?cè)，沿通道長(zhǎng)度方向上，將整個(gè)通道分成幾段；各氮隔離層在每?jī)啥沃g的翅片間，留出一定的間距，將前一段冷凝下來(lái)的液氮分離出來(lái)，然后，從板束體直接引出送入液氮出口管線，從而減小冷凝液膜對(duì)傳熱的影響，提高氮?dú)饫淠齻?cè)的放熱系數(shù)。本實(shí)用新型板束單元在冷凝蒸發(fā)器殼體內(nèi)帶傾斜度安裝，坡向氮冷凝液出口端，提供氮冷凝液膜以足夠的流動(dòng)動(dòng)力。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，同時(shí)作為本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例；圖2是本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例；圖3是本實(shí)用新型第一種實(shí)施例中板束單元內(nèi)形成液氧沸騰通道的氧隔層翅片布置圖；圖4是本實(shí)用新型第一種實(shí)施例中板束單元內(nèi)形成氮冷凝通道的氮隔離層翅片布置圖；圖5是本實(shí)用新型第二種實(shí)施例中板束單元內(nèi)形成液氧沸騰通道的氧隔層翅片布置圖；圖6是本實(shí)用新型第二種實(shí)施例中板束單元內(nèi)形成液氮冷凝通道的氮隔層翅片布置圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例1
本實(shí)用新型一種臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖1、圖3、圖4所示主要由冷凝蒸發(fā)器殼體1、板束單元2、氣氮進(jìn)口端封頭3、液氮出口端封頭4、氧出口端導(dǎo)流翅片2-1、氧隔層工作翅片2-2和液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-3、氧隔層側(cè)封條2-4、氮?dú)膺M(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-5和氮隔層工作翅片2-6、氮隔層端封條2-7、氮隔層側(cè)封條2-8構(gòu)成，在圖1中，5為氮?dú)膺M(jìn)口管線，6為液氮出口管線，7為除霧器，所述冷凝蒸發(fā)器整體為臥式結(jié)構(gòu)，在冷凝蒸發(fā)器殼體1內(nèi)同一縱向軸線上布置有2個(gè)板翅式板束單元2，所述板束單元2內(nèi)的液氧沸騰通道為垂直短通道，氮冷凝通道為水平長(zhǎng)通道，所述氮冷凝通道沿其長(zhǎng)度方向分成2段，在相鄰兩段之間設(shè)置有分離空間，在分離空間下側(cè)設(shè)置有液氮出口封頭4，液氮出口封頭4將前一段冷凝出的液氮從板束體中部抽出送入液氮管線；由于在液氧沸騰通道，在板束體末端，液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片處存在“死區(qū)”，因而在液氧沸騰通道上的板束單元2末端的側(cè)封條2-4下側(cè)開(kāi)有液氧通流孔2-9，該通流孔2-9使該區(qū)內(nèi)液氧有一定的流動(dòng)。所述板束單元2傾斜安裝在冷凝蒸發(fā)器殼體1內(nèi)，其坡向氮冷凝液出口端。所述板束單元2由n+1個(gè)氧隔離層和n個(gè)氮隔離層交替布置所組成；由n+1個(gè)氧隔離層構(gòu)成液氧沸騰通道。所述氧隔層由液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-3、氧出口端導(dǎo)流翅片2-1和氧隔層工作翅片2-2構(gòu)成。所述板束單元2內(nèi)的氮冷凝通道由n個(gè)氮隔層組成，所述氮隔層由氮?dú)膺M(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-5和氮隔層工作翅片2-6構(gòu)成。所述氮隔層的工作翅片沿長(zhǎng)度方向分成2段，段間留出一定的間距，使從前段冷凝下來(lái)的液氮分離出來(lái)，進(jìn)入液氮出口封頭，再送入液氮出口管線。所述氧隔層，在液氮從板束體抽出的末端封頭內(nèi)側(cè)，液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片的“死區(qū)”，在側(cè)封條上打通流孔。
實(shí)施例2本實(shí)用新型一種臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖2、圖5、圖6所示主要由冷凝蒸發(fā)器殼體1、板束單元2、氣氮進(jìn)口端封頭3、液氮出口端封頭4、氧出口端導(dǎo)流翅片2-1、氧隔層工作翅片2-2和液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-3、氧隔層側(cè)封條2-4、氮?dú)膺M(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-5和氮隔層工作翅片2-6、氮隔層端封條2-7、氮隔層側(cè)封條2-8構(gòu)成，在圖2中，5為氮?dú)膺M(jìn)口管線，6為液氮出口管線，7為除霧器，所述冷凝蒸發(fā)器整體為臥式結(jié)構(gòu)，在冷凝蒸發(fā)器殼體1內(nèi)同一縱向軸線上布置有1個(gè)板翅式板束單元2，所述板束單元2內(nèi)的液氧沸騰通道為垂直短通道，氮冷凝通道為水平長(zhǎng)通道，所述氮冷凝通道沿其長(zhǎng)度方向分成3段，在相鄰兩段之間設(shè)置有分離空間，在分離空間下側(cè)設(shè)置有液氮出口封頭4，液氮出口封頭4將前一段冷凝出的液氮從板束體中部抽出送入液氮管線；由于在液氧沸騰通道，在板束體末端，液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片處存在“死區(qū)”，因而在液氧沸騰通道上的板束單元2末端的側(cè)封條2-4下側(cè)開(kāi)有液氧通流孔2-9，該通流孔2-9使該區(qū)內(nèi)液氧有一定的流動(dòng)。所述板束單元2傾斜安裝在冷凝蒸發(fā)器殼體1內(nèi)，其坡向氮冷凝液出口端。所述板束單元2由(n+1)個(gè)氧隔離層和n個(gè)氮隔離層交替布置所組成；由n+1個(gè)氧隔離層構(gòu)成液氧沸騰通道。所述氧隔層由液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-3、氧出口端導(dǎo)流翅片2-1和氧隔層工作翅片2-2構(gòu)成。所述板束單元2內(nèi)的氮冷凝通道由n個(gè)氮隔層組成，所述氮隔層由氮?dú)膺M(jìn)口端導(dǎo)流翅片2-5和氮隔層工作翅片2-6構(gòu)成。所述氮隔層的工作翅片沿長(zhǎng)度方向分成相等的3段，段間留出一定的間距，使從每段冷凝下來(lái)的液氮分離出來(lái)，進(jìn)入液氮出口封頭，再送入液氮出口管線。所述氧隔層，在液氮從板束體抽出的末端封頭內(nèi)側(cè)，液氧進(jìn)口端導(dǎo)流翅片的“死區(qū)”，在側(cè)封條上打通流孔。
權(quán)利要求1.一種臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器，其特征在于所述冷凝蒸發(fā)器整體為臥式結(jié)構(gòu)，在冷凝蒸發(fā)器殼體(1)內(nèi)同一縱向軸線上至少布置有1個(gè)板翅式板束單元(2)，所述板束單元(2)內(nèi)的液氧沸騰通道為垂直短通道，氮冷凝通道為水平長(zhǎng)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器，其特征在于氮冷凝通道沿其長(zhǎng)度方向分成1-6段，在相鄰兩段之間設(shè)置有分離空間，在分離空間下側(cè)設(shè)置有液氮出口封頭(4)；在液氧沸騰通道上的板束單元(2)末端的側(cè)封條(2-4)下側(cè)開(kāi)有液氧通流孔(2-9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器，其特征在于所述板束單元(2)傾斜安裝在主冷凝蒸發(fā)器殼體(1)內(nèi)，其坡向氮冷凝液出口端。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種臥式板翅式冷凝蒸發(fā)器，所述冷凝蒸發(fā)器整體為臥式結(jié)構(gòu)，在冷凝蒸發(fā)器殼體(1)內(nèi)同一縱向軸線上至少布置有1個(gè)大尺寸、大截面的板翅式板束單元(2)，所述板束單元(2)內(nèi)的液氧沸騰通道為短通道，氮冷凝通道為長(zhǎng)通道。氮冷凝通道沿通道長(zhǎng)度方向分成幾段，將每段的冷凝液氮分離出來(lái)，從板束體直接抽出引入液氮管線，所述板束單元(2)傾斜安裝在主冷凝蒸發(fā)器殼體(1)內(nèi)，其坡向氮冷凝液出口端。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，換熱能力便于擴(kuò)展，整體尺寸小，便于運(yùn)輸。它不但可以用于空分裝置的主冷凝蒸發(fā)器，還可以用于化工、石油化工裝置的重沸器。
文檔編號(hào)F28B1/00GK2884085SQ20062003287
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者易希朗 申請(qǐng)人:四川空分設(shè)備(集團(tuán))有限責(zé)任公司