整體板式多層冷凝蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，屬于一種空分設(shè)備。密封腔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有N層的換熱器，N層的換熱器的換熱通道上往下依次相通，N≥2；在密封腔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有M層的液氧溢流斗，M層的液氧溢流斗由上往下直徑依次遞增，M=N-1；最下層的換熱器位于密封腔體的底部，其余各層換熱器位于相對應(yīng)的各層液氧溢流斗中；液氧進(jìn)管的出液氧口位于最上層的液氧溢流斗的上方；最上層換熱器的換熱通道進(jìn)氣端接通氮?dú)膺M(jìn)管，最下層換熱器的換熱通道出液端接通液氮出管。本實(shí)用新型多層結(jié)構(gòu)成倍擴(kuò)大了冷凝蒸發(fā)器的換熱面積，可滿足5萬等級以上的空分設(shè)備的換熱面積要求且易于制造。
【專利說明】整體板式多層冷凝蒸發(fā)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，屬于一種空分設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]冷凝蒸發(fā)器是空氣分離成套裝置的核心設(shè)備，它主要是將來自下塔的壓力氮?dú)饫淠?，上塔的液氧蒸發(fā)，載體為鋁制板翅式換熱單元。
[0003]冷凝蒸發(fā)器內(nèi)的鋁制板式單元為連接上下塔的重要裝置，其換熱面積的大小，直接關(guān)系到換熱溫差的大小，當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器的換熱面積小時，主冷凝蒸發(fā)器的運(yùn)行溫差大，下塔的工作壓力較高，致使空壓機(jī)排壓升高，運(yùn)行能耗增大；當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器的換熱面積大時，下塔的工作壓力較低，致使空壓機(jī)排壓降低，運(yùn)行能耗減小。所以空分裝置中的冷凝蒸發(fā)器不僅影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還與裝置的氧、氮、氬等產(chǎn)品的能耗相關(guān)。
[0004]當(dāng)前冷凝蒸發(fā)器從結(jié)構(gòu)形式上區(qū)分，主要有立式單層、立式雙層和臥式多列三種類型。其中立式單層結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)只(I只、2只、3只或4只)板式排布?xì)んw內(nèi)，采用星型布置或者并列布置；立式雙層有上下兩層，通過溢流管與升氣管連接上下兩層；臥式多列其結(jié)構(gòu)較長，工作容量大可滿足5萬等級以上空分裝置主冷換熱面積要求、但是在冷箱內(nèi)占據(jù)空間較大，配管難度較大，同時支撐只能設(shè)置在冷箱壁面，會使得運(yùn)行時受到的應(yīng)力較大。
[0005]隨著空分裝置的大型化及特大型化的進(jìn)程不斷推進(jìn)，6 - 12萬等級的空分設(shè)備不斷問世，傳統(tǒng)的單層冷凝 蒸發(fā)器及立式雙層冷凝蒸發(fā)器由于直徑受限制使其換熱面積不能滿足要求，臥式多列主冷由于其配管及支撐問題缺點(diǎn)較多使其不能推廣，多層主冷制造較為復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，成倍擴(kuò)大了冷凝蒸發(fā)器的換熱面積，可滿足5萬…12萬等級空分設(shè)備的冷凝蒸發(fā)器的換熱面積要求。
[0007]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，包括立式殼體、換熱器、液氧出管、液氧進(jìn)管、氮?dú)膺M(jìn)管、液氮出管；在立式殼體內(nèi)開有密封腔體；液氧出管與密封腔體的底部接通；液氧進(jìn)管與密封腔體接通；所述的密封腔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有N層的換熱器，N層的換熱器的換熱通道上往下依次相通，N ^ 2 ;在密封腔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有M層的液氧溢流斗，M層的液氧溢流斗由上往下直徑依次遞增，M=N-1 ;最下層的換熱器位于密封腔體的底部，其余各層換熱器位于相對應(yīng)的各層液氧溢流斗中；液氧進(jìn)管的出液氧口位于最上層的液氧溢流斗的上方；最上層換熱器的換熱通道進(jìn)氣端接通氮?dú)膺M(jìn)管，最下層換熱器的換熱通道出液端接通液氮出管。
[0008]本實(shí)用新型所述的換熱器為板翅式換熱器。
[0009]本實(shí)用新型所述的上下兩層相鄰的液氧溢流斗之間具有溢流間距。
[0010]本實(shí)用新型所述的上下兩層相鄰的液氧溢流斗之間設(shè)置有收集器。[0011]本實(shí)用新型每層換熱器的高度的1.2米~1.8米。
[0012]本實(shí)用新型所述的N值為2≤N≤4。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:多層結(jié)構(gòu)成倍擴(kuò)大了冷凝蒸發(fā)器的換熱面積，可滿足5萬等級以上的空分設(shè)備的換熱面積要求且易于制造。同時每層換熱器的高度在1.2米~1.8米，可以使得主冷受到液柱靜壓的影響較小，降低了空壓機(jī)排壓，同時本實(shí)用新型可以使外形尺寸保持在合理范圍以內(nèi)，由于結(jié)構(gòu)緊湊，也為空分設(shè)備的總體設(shè)計(jì)提供了便利條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0016]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例在立式殼體I內(nèi)開有密封腔體2。
[0017]密封腔體2內(nèi)由上往下依次設(shè)有N層的換熱器3，N層的換熱器3的換熱通道上往下依次相通使N層換熱器3形成一個整體，N > 2。每層換熱器3高度為1.2米~1.8米。
[0018]相配套的，本實(shí) 用新型實(shí)施例在密封腔體2內(nèi)由上往下依次設(shè)有M層的液氧溢流斗4，M=N-10最下層的換熱器3位于密封腔體2的底部，其余各層換熱器3與各層液氧溢流斗4 一一對應(yīng)，位于相對應(yīng)的各層液氧溢流斗4中。M層的液氧溢流斗4由上往下直徑依次遞增，方便上層的液氧溢流斗4將液氧溢流到下層的液氧溢流斗。
[0019]最上層換熱器3的換熱通道進(jìn)氣端接通氮?dú)膺M(jìn)管5，最下層換熱器3的換熱通道出液端接通液氮出管6。
[0020]液氧進(jìn)管7與密封腔體2接通,其出液氧口位于最上層的液氧溢流斗4的上方。液氧出管8與密封腔體2的底部接通，并且接通口位于最下層的換熱器3的下方。
[0021]密封腔體2的底部連接有液氧泵控制系統(tǒng)。
[0022]上下兩層相鄰的液氧溢流斗4之間具有溢流間距，或者上下兩層相鄰的液氧溢流斗4之間設(shè)置有收集器，以使液氧能全部溢流至下一層；同時要兼顧氣相上升空間，還需要有一定的液氧持液量，這樣致使換熱器的截面不能做太大，一般層數(shù)不能做到超過4層，即2 < N < 4，否則部分層液氧不足會發(fā)生干蒸現(xiàn)象。
[0023]本實(shí)施例中換熱器3為三層，由上往下依次為第一層、第二層、第三層；相配套的，液氧溢流斗4為兩層，由上往下依次為第一層、第二層。
[0024]本實(shí)施例工作原理:
[0025](I)氮?dú)饫淠ぷ骰芈?氮?dú)鈦碜韵滤?，由于氮?dú)獾墓ぷ鲏毫Ω?，冷凝飽和點(diǎn)高，液氧工作壓力低，蒸發(fā)飽和點(diǎn)低，得以使氮?dú)饫淠?，液氧蒸發(fā)。氮?dú)庾缘獨(dú)膺M(jìn)管5進(jìn)入第一至三層的換熱器3冷凝為液氮，由液氮出管6匯集至液氮回流匯集總管后進(jìn)入下塔。
[0026](2)液氧蒸發(fā)工作回路:液氧來自上塔，由循環(huán)液氧泵將上塔底部的液氧加壓通過液氧進(jìn)管7送入冷凝蒸發(fā)器上部，經(jīng)過閃蒸槽氣液分離后，液氧進(jìn)入第一層液氧溢流斗4內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粚右貉跻缌鞫?中的液氧滿時，溢流至第二層液氧溢流斗4，當(dāng)?shù)诙右貉跻缌鞫?中的液氧滿時，溢流至第三層換熱器3所在的立式殼體I底部；氧氣自立式殼體I上部抽出，第三層換熱器3的液位與液氧泵控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖，使得冷凝蒸發(fā)器安全運(yùn)行。
[0027]本申請所述的N和M均應(yīng)為整數(shù)。
[0028]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。
【權(quán)利要求】
1.一種整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，包括立式殼體、換熱器、液氧出管、液氧進(jìn)管、氮?dú)膺M(jìn)管、液氮出管；在立式殼體內(nèi)開有密封腔體；液氧出管與密封腔體的底部接通；液氧進(jìn)管與密封腔體接通；其特征在于:所述的密封腔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有N層的換熱器，N層的換熱器的換熱通道上往下依次相通，N ^ 2 ;在密封腔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有M層的液氧溢流斗，M層的液氧溢流斗由上往下直徑依次遞增，M=N-1 ;最下層的換熱器位于密封腔體的底部，其余各層換熱器位于相對應(yīng)的各層液氧溢流斗中；液氧進(jìn)管的出液氧口位于最上層的液氧溢流斗的上方；最上層換熱器的換熱通道進(jìn)氣端接通氮?dú)膺M(jìn)管，最下層換熱器的換熱通道出液端接通液氮出管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，其特征在于:所述的換熱器為板翅式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，其特征在于:所述的上下兩層相鄰的液氧溢流斗之間具有溢流間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，其特征在于:所述的上下兩層相鄰的液氧溢流斗之間設(shè)置有收集器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，其特征在于:每層換熱器的高度的1.2米~1.8米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體板式多層冷凝蒸發(fā)器，其特征在于:所述的N值為2≤N≤4。
【文檔編號】F25B39/02GK203687460SQ201320880708
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】蔣旭, 丁友勝, 趙小瑩, 盧能, 王亮 申請人:中空能源設(shè)備有限公司