專利名稱：低溫流體蒸發(fā)器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫流體蒸發(fā)器，尤其是用環(huán)境氣氛加熱的蒸發(fā)器。
空氣分離得到的氣體如氧氣，氮氣和氬氣在各工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。這類氣體的大量用戶如軋鋼廠或鋁再熔器可能要求在使用地點設(shè)置空分裝置，少量用戶一般要購買筒裝高壓氣體，而中等量用戶通常認(rèn)為購買液化氣源更方便，即低溫液體在使用地點裝在貯罐中并在需要時使低溫液體在蒸發(fā)器中從該罐內(nèi)蒸發(fā)。本文中低溫液體戶定為沸點低于200°K的液體。
用戶還可能要求間歇或連續(xù)用貯罐中的低溫液體供氣。為使液體蒸發(fā)而得到連續(xù)氣流，可應(yīng)用換熱器，其中由熱流體如另一工藝產(chǎn)生的蒸汽供熱。但低溫液體連續(xù)和間歇蒸發(fā)的最常用熱源為環(huán)境氣氛。
大氣蒸發(fā)器一般由一或多根立式通管構(gòu)成。管外是環(huán)境氣氛并可設(shè)有延伸或加大的表面。低溫液體在管內(nèi)流動并蒸發(fā)且在需要時過熱，可過熱到環(huán)境氣氛的溫度。
隨著低溫液體流經(jīng)大氣蒸發(fā)器，其外表面得到冷卻。常規(guī)環(huán)境氣氛蒸發(fā)器外表面溫度一般從接近低溫液體沸點如氮氣為77°K的溫度到接近大氣溫度的溫度。蒸發(fā)器的冷外表面使周圍空氣冷卻。周圍空氣溫度冷到其露點以下時，在蒸發(fā)器外表面上沉積成水層并且在空氣中形成冷凝水霧。在外表面一部分處于水的冷凍點以下時，水逐漸凍結(jié)成冰。冰塊可能完全充滿蒸發(fā)管外表面上的相鄰鰭片之間的空間并且甚至可能逐漸充滿相鄰管間的空間。結(jié)冰帶來幾方面的問題，這會使蒸發(fā)器表面減少并作為絕緣介質(zhì)。這兩方面的效果會降低從環(huán)境氣氛向蒸發(fā)器外表面的傳熱速度并因此降低蒸發(fā)器蒸發(fā)能力。結(jié)冰可達(dá)到蒸發(fā)器本身重量的十倍或以上的重量。冰的結(jié)構(gòu)不均勻，也不可預(yù)測。在操作期間或在除冰期間冰塊可散落，這對蒸發(fā)器本身，其連接的管線和操作人員都是有害的。而且，在附近產(chǎn)生的霧對交通運(yùn)輸和行人安全也不利，因為能見度很低。
對結(jié)冰問題的處理已作了幾方面的嘗試。由操作人員從外部噴熱水或蒸汽可定期除冰，也可用刮片機(jī)械除冰。這種操作不符合要求，因為需要手工操作。冰的結(jié)構(gòu)不可預(yù)料，碎落的冰對操作人員會造成傷害并可能損壞蒸發(fā)器和其連接管線。而且，這樣人工定期除冰并不會減少生成的霧量。
一種解決辦法是在最初一段裸管即無外部鰭片的管線上適應(yīng)結(jié)冰過程，裸管后連接有外部鰭片的管線，設(shè)置裸管的目的是為冰的沉積提供大部分或全部表面。這里的邏輯是裸管耗費(fèi)低于鰭片管并以少量費(fèi)用維持大量結(jié)冰。但是，這需要應(yīng)用不合適宜的大量裸管，地面空間和結(jié)構(gòu)支撐件，因此使該辦法并不令人滿意。生成霧的問題仍然存在并且不會因該工藝而減少。
另一措施是設(shè)置一或多組雙重蒸發(fā)器，其中一組蒸發(fā)器操作時，另一或多組蒸發(fā)器就除霜?？刹捎迷S多方式轉(zhuǎn)換操作各組蒸發(fā)器。簡單的方法是純粹隨時間流程開關(guān)各組蒸發(fā)器，這忽略了其它因素。這種辦法應(yīng)用許多昂貴的蒸發(fā)器，同時要求大量空間。但是，生成霧的問題還是未得到解決，也并不會因該措施而減少。
再一種方法是擴(kuò)大蒸發(fā)系統(tǒng)的尺寸，從而降低平均傳熱負(fù)荷/蒸發(fā)單元，不過增加了費(fèi)用并且要求有地面空間。該方法在一定程度上減少了霧生成量。
基于上述理由，目前需要處于環(huán)境氣氛下可消除或減少其外表面結(jié)冰量并且減少霧生成量，而同時又不要求過大的蒸發(fā)表面積或蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的低溫液體蒸發(fā)系統(tǒng)。
本發(fā)明涉及通過用環(huán)境氣氛加熱以減少蒸發(fā)器外表面結(jié)冰量并減少氣氛中霧生成量而控制低溫液體蒸發(fā)的方法，其中包括(a)設(shè)置包圍內(nèi)管的外管;
(b)將外管外表面放在環(huán)境氣氛中;
(c)將低溫液體通入內(nèi)管;
(d)使內(nèi)管中的至少一部分低溫液體蒸發(fā);
(e)從內(nèi)管中將形成的液體和蒸氣排入外管中;
(f)在內(nèi)外管之間的環(huán)形空間內(nèi)形成蒸氣層以提供可控制熱阻;
(g)從環(huán)境氣氛經(jīng)過外管，環(huán)形空間中的蒸氣層和內(nèi)管向內(nèi)管中流動的低溫液體傳熱，以可控速度使內(nèi)管中的低溫液體蒸發(fā)并在環(huán)形空間中使形成的蒸氣加熱，從而使設(shè)計條件下大部分外管上溫度梯度溫和并且溫度處于水的凍結(jié)點以上。
在本發(fā)明的實施方案中，使液體和蒸氣離開內(nèi)管后以與內(nèi)管中的低溫液體呈逆流方式通過環(huán)形空間，從而從環(huán)境氣氛中經(jīng)環(huán)形空間中流動的蒸氣向內(nèi)管中的低溫液體傳熱，即可完成前驟(d)。在另一方案中，用外管中排出的蒸汽占據(jù)內(nèi)外管之間的環(huán)形空間，這樣在外管內(nèi)表面和內(nèi)管外表面之間設(shè)置高熱阻，也可完成步驟(d)。在該方案中，工藝中還包括將內(nèi)管排出的液體和蒸氣通過內(nèi)管未占據(jù)的外管長度。
本發(fā)明另一方案涉及可滿足這些要求的蒸發(fā)器。具有本發(fā)明特征的蒸發(fā)器包括外管中設(shè)內(nèi)管的蒸發(fā)單元，其中內(nèi)管設(shè)有導(dǎo)入低溫液體的入口端和排出形成的液體和蒸氣的出口端;而外管設(shè)有置于環(huán)境氣氛中的鰭片外表面，其第一端在內(nèi)管入口端橫截面外緣上封口，第二端遠(yuǎn)離外管第一端，并且其橫截面內(nèi)緣大于內(nèi)管橫截面外緣。外管有一段長度從內(nèi)管入口端開始直到超過內(nèi)管出口端包圍此內(nèi)管，從而在內(nèi)外管之間形成環(huán)形空間并在內(nèi)管出口和外管第二端之間形成縱向空間。內(nèi)管出口端接近，但短于外管第二端，外管封住流體物流。外管出口接近該外管第一端。
在又一實施方案中，內(nèi)管出口大大短于外管第二端。接近外管第二端的是流體物流出口。
該蒸發(fā)器的特征是其外表面在平均產(chǎn)品傳送和平均環(huán)境氣氛條件下具有溫和的縱向溫度梯度并且其溫度比水凍結(jié)點高出一些。在蒸發(fā)器中限定低溫流體初始物流的表面和蒸發(fā)器外表面之間，即在外管內(nèi)表面和內(nèi)管外表面之間通過傳熱阻力使限定長度上的熱負(fù)荷分布更為均勻。在上述先說明的方案中由環(huán)形空間內(nèi)的流動蒸氣層提供熱阻，而在上述后說明的方案中由環(huán)形空間內(nèi)的靜止蒸氣層提供熱阻。本發(fā)明這些特征帶來的優(yōu)越性包括消除了設(shè)計條件下的結(jié)冰可能性并在更苛刻條件下減少了結(jié)冰量。另一優(yōu)點是大大減少了所有條件下的霧生成量。
從以下參照附圖所作的詳細(xì)說明中可清楚地看出本發(fā)明上述和其它特點及優(yōu)越性。


圖1為蒸發(fā)器實施方案之一的側(cè)視圖，其中部分為剖視圖，部分為示意圖。
圖2為沿圖1中2-2線的橫截面剖視圖。
圖3為蒸發(fā)器另一實施方案的側(cè)視圖，其中部分為剖視圖，部分為示意圖。
圖4為沿圖3中3-3線的橫截面剖視圖。
圖5為沿圖3中5-5線的橫截面剖視圖。
圖6為沿圖3中6-6線的橫截面剖視圖。
圖7為圖1-6中所示蒸發(fā)單元和加熱單元的示意圖。
圖8為圖1-6中所示蒸發(fā)單元和加熱單元的另一示意圖。
在圖1和圖2所舉例說明的本發(fā)明方案中，蒸發(fā)器10包括蒸發(fā)單元12和加熱單元14。蒸發(fā)單元又包括內(nèi)管16，設(shè)有導(dǎo)入基本上為液態(tài)的低溫流體的入口端18以及排出所形成低溫流體的出口端20。內(nèi)管16的出口端20插入包圍內(nèi)管16的外管22的內(nèi)部。外管22可具有處于環(huán)境氣氛中的簡單無外延外表面23，但通常設(shè)有增大處于環(huán)境氣氛中的傳熱外表面的有鰭片外表面24。外管22還可具有有鰭片內(nèi)表面26。外管橫截面內(nèi)緣28大于內(nèi)管橫截面外緣30以包圍內(nèi)管。外管22設(shè)有在內(nèi)管入口端18處封在內(nèi)管16橫截面外緣上的第一端32和遠(yuǎn)離第一端32的第二端34。外管第二端34封住流體物流，該外管22從內(nèi)管16的入口端18到內(nèi)管16出口端20以外包圍內(nèi)管16，從而在內(nèi)管16和外管22之間形成環(huán)形空間并且在內(nèi)管16出口端20和外管22的第二端34之間形成縱向空間38。
內(nèi)管出口管20長度接近，但短于外管22的第二端34。外管22的流體物流出口40接近外管22第一端32。外管22優(yōu)選按第二端34及其以下的外管第一端32取向。更優(yōu)選的是外管為立式狀態(tài)。
加熱單元14包括管42，其中通常設(shè)有鰭片外表面44，必要時設(shè)有鰭片的內(nèi)表面46，一端的流體物流入口48和另一端的流體物流出口50。優(yōu)選加熱單元14立式設(shè)置并且流體物流入口48可處于管42上端或下端。蒸發(fā)單元12的出口(事實上為蒸發(fā)單元中外管22的出口40)與加熱單元14入口48連接。
對特殊的一組操作條件有效的設(shè)備布置為圖7所示，其中2-4個并聯(lián)的蒸發(fā)單元12構(gòu)成的一組出口連在一或多個并聯(lián)加熱單元14的一或多個串聯(lián)組中。如圖8所示，優(yōu)選設(shè)備配置為一或多個蒸發(fā)單元并聯(lián)連接后接第一組兩或多個并聯(lián)設(shè)置的加熱單元，再往后接至少第二組并聯(lián)設(shè)置的加熱單元，其中第二組數(shù)目小于第一組。在這種設(shè)備配置中包括蒸發(fā)單元組的大量并聯(lián)蒸發(fā)單元與大量加熱單元配合。加熱單元安置成大量并聯(lián)設(shè)置的單元組并且加熱單元組依序串聯(lián)。在各組中并聯(lián)設(shè)置的加熱單元數(shù)量逐漸減少，在各組加熱單元中流動的流體傳質(zhì)速度得以提高，從而降低了在包括加熱單元的管內(nèi)表面上膜對傳熱的阻力。以這種方式，加熱單元外表面溫度保持更為均勻，并且通常處于水的凍結(jié)點以上，因此減少或消除了在加熱單元外表面上結(jié)冰和在環(huán)境氣氛中生成霧的可能性。
在如圖3-6所示本發(fā)明另一例示的實施方案中，蒸發(fā)器10包括前述蒸發(fā)單元12和加熱單元14。但在這后一方案中，內(nèi)管16的出口端20通常大大短于外管22的第二端34以便在流體從內(nèi)管16的出口端20排出以后提供傳熱表面。一般來說，內(nèi)管16達(dá)到外管22長度的三分之二。外管22在外管第二端34處有流體物流出口52。對于連接其出口端20的長度54，內(nèi)管16優(yōu)選具有比連接入口端18并具有更小橫截面60的長度58更大的橫截面外緣56。典型構(gòu)造是外管22長度的三分之一內(nèi)部由具有更小橫截面的外緣60的內(nèi)管58長度占據(jù)，其長度的第二個三分之一內(nèi)部則由具有更大橫截面的外緣56內(nèi)管54的一段長度占據(jù)，而且其長度的另三分之一內(nèi)部未被占據(jù)。
必要時，內(nèi)管16上在接近其入口端18的地方有一個泄流孔62，從其橫截面內(nèi)緣延伸到內(nèi)外管之間的環(huán)形空間36。同樣，內(nèi)外管之間的環(huán)形空間36必要時可部分或全部由固體材料，優(yōu)選由隔熱材料，更優(yōu)選由玻璃纖維或泡沫隔熱材料占據(jù)。
在這后一種實施方案中，加熱單元14類似于前述實施方案中所述加熱單元并且蒸發(fā)單元12出口(事實上為外管22的出口52)與加熱單元14的入口49相連。另外的加熱單元可并聯(lián)和串聯(lián)，而設(shè)備配置可如同上述第一種實施方案進(jìn)行。
在上述并如圖1和2所示的本發(fā)明第一種舉例實施方案中，低溫流體，通常大部分或所有為液體，進(jìn)入內(nèi)管16的入口端18。隨著該液體向上通過內(nèi)管16，液體不斷沸騰，而且在內(nèi)管內(nèi)表面上幾乎沒有傳熱膜阻力。蒸發(fā)器的溫和操作條件中平均低溫流體流速低并且有溫?zé)岘h(huán)境氣氛條件。在溫和條件下，物流從內(nèi)管中以蒸氣態(tài)排出，在流過環(huán)形空間過程中蒸氣進(jìn)一步加熱和過熱。該蒸氣流在外管22內(nèi)壁和內(nèi)管16外壁上形成高膜阻力并在環(huán)形空間36截面上形成高熱阻。因此，從外管22內(nèi)壁到內(nèi)管16中的流體的總阻力高并且可調(diào)控，從而由低溫流體降低了外管外表面23，24的冷卻速度。在這些溫和操作條件下，使外表面23，24處于高于水凍結(jié)點以上的溫度下。沿外管外表面長度上的溫度梯度也大幅度降低并且是緩和的。蒸發(fā)單元12優(yōu)選立式取向，在外管22外表面上的最低溫度在外管第二端34或頂端上，該點最容易出現(xiàn)大氣加熱。因此，冰不會形成，更不會積聚，而且霧生成量大為減少或根本沒有。
蒸發(fā)器10的設(shè)計條件為通過蒸發(fā)器的平均低溫流體流速和平均環(huán)境氣氛條件。在這些平均操作條件下，物流從內(nèi)管16中以大致飽和蒸氣態(tài)或蒸氣和液體混合物形態(tài)排入外管22的端部。流體然后在內(nèi)外管之間的環(huán)形空間內(nèi)流動。以這種方式，蒸發(fā)單元12內(nèi)部適應(yīng)更為急需的操作條件。在環(huán)形空間中，蒸氣流在外管22內(nèi)壁和內(nèi)管16外壁上形成高膜阻力并在壁間造成高熱阻。在環(huán)形流中的任何液體通常以飽和液體存在并且大部分在環(huán)形空間中流動。但與外管22內(nèi)壁接觸的任何液體形成膜并在高膜阻力下蒸發(fā)。因此，蒸發(fā)單元12優(yōu)點是沿外管22長度上的溫度梯度緩和并且在設(shè)計條件下外表面23，24的溫度處于水凍結(jié)點以上，從而避免了在外表面上結(jié)冰。
在離開蒸發(fā)單元時，設(shè)計條件下物流為蒸氣并有些過熱。在進(jìn)入加熱單元14時，物流進(jìn)一步過熱。由于物流在管42中為蒸氣并且在管42內(nèi)表面上發(fā)生高膜阻力，同時由于蒸氣溫度此時要高于流體沸點，管42外表面處于水凍結(jié)點以上，當(dāng)然不會結(jié)冰。
蒸發(fā)器的苛刻操作條件是在不正常的高低溫液體流量或在不正常的低溫環(huán)境條件下發(fā)生的。在這些苛刻的操作條件下，流體從內(nèi)管16排入管22端部時僅部分氣化，即成為蒸氣和液體。該液體在流體流過環(huán)形空間36的過程中也不會完全氣化。蒸發(fā)單元12優(yōu)選立式取向時，在外管22底部形成液池。然后在外管22內(nèi)表面上液池以極低熱阻沸騰，從而對蒸發(fā)單元12進(jìn)行調(diào)節(jié)以使其適應(yīng)苛刻的操作條件。液體也可從蒸發(fā)單元12流到加熱單元14中，在其中完成其蒸發(fā)。在這些苛刻條件下，在蒸發(fā)單元外管22外表面上可形成一些冰，但在這些條件下的有限操作期間這通常是允許的。
在上述并如圖3所示的第二種舉例實施方案中，低溫流體中通常大部分或全部液體進(jìn)入A單元12中的內(nèi)管16的入口端18中。在蒸發(fā)單元12優(yōu)選立式取向時，向上通過內(nèi)管16的流體沸騰時對內(nèi)管內(nèi)表面上傳熱的熱阻幾乎沒有。在這些溫和的操作條件和設(shè)計條件下，流體從內(nèi)管以蒸氣態(tài)排出。在流過外管22的剩下一段長度時，蒸氣進(jìn)一步加熱并成為過熱蒸氣。
在溫和操作條件下，內(nèi)外管之間的環(huán)形空間36由靜止蒸氣占據(jù)，這對外管22內(nèi)壁和內(nèi)管16外壁上的傳熱造成很高的膜阻力并對環(huán)形空間36橫截面上的傳熱也帶來很高的熱阻。因此，從外管22內(nèi)壁到內(nèi)管16內(nèi)的流體的總阻力很高并且可調(diào)控，從而僅使外管22外表面上因低溫流體而達(dá)到溫和的冷卻速度并使外表面處于相對較高的溫度下，當(dāng)然也是在環(huán)境氣氛溫度以下。沿外管22外表面長度上的溫度梯度大幅度縮小并且是緩和的。這些效果防止了外管外表面處于環(huán)境氣氛中時結(jié)冰。通過環(huán)形空間36的清掃氣流由接近內(nèi)管16入口端18的地方穿過內(nèi)管16的一或多個小泄流孔62提供。清掃氣流不會大量減弱從外管22內(nèi)壁到內(nèi)管16中的流體的總熱阻。
在設(shè)計條件以及比設(shè)計條件更為苛刻的操作條件下，物流以飽和蒸氣或以蒸氣和飽和液體的混合物從內(nèi)管16排入外管22。有些液體與蒸氣分離并向下滴入環(huán)形空間36中。與外管22內(nèi)表面接觸的飽和液體形成高熱阻膜，但在到達(dá)外管22底部之前已蒸發(fā)。這種蒸發(fā)會在一定程度上降低外管22外表面溫度，但可造成更大的熱通量。以這種方式，蒸發(fā)器可自發(fā)適應(yīng)更高的熱負(fù)荷。
在離開蒸發(fā)單元12時，設(shè)計條件下物流為蒸氣并在進(jìn)入加熱單元14時得到加熱。在管42中的蒸氣在管42內(nèi)表面上產(chǎn)生高膜阻力，并且蒸氣溫度在一定程度上高于流體沸點，因此管42外表面處于水凍結(jié)點以上，這時也就不會產(chǎn)生冰。
在苛刻的操作條件期間，流體從內(nèi)管16排入外管22時僅部分氣化，即呈蒸氣和液體狀態(tài)。在蒸發(fā)單元12優(yōu)選立式取向時，液體與蒸氣分開并向下流入環(huán)形空間36以在外管22底部形成液池。液池在外管22內(nèi)表面上沸騰，其熱阻極低，因此可對蒸發(fā)單元12進(jìn)行調(diào)整以使其適應(yīng)苛刻的操作條件。液體也可以蒸發(fā)單元12流到加熱單元14中，在其中完成其蒸發(fā)。在這些苛刻條件下，在蒸發(fā)單元12中外管22的外表面上形成一些冰，但在這些條件下的有限操作期間通常是允許的。
因此，本發(fā)明提出可在比現(xiàn)有蒸發(fā)器更均勻和更高的外表面溫度下進(jìn)行操作的蒸發(fā)器，其優(yōu)點很多，包括在對應(yīng)于平均操作條件的設(shè)計條件下不結(jié)冰并且不生成霧。在更為苛刻的操作條件下，蒸發(fā)器外表面上的結(jié)冰量以及霧生成量均比現(xiàn)有蒸發(fā)器少。其它優(yōu)越性在于蒸發(fā)器既沒有多段雙重設(shè)備，也無霧不經(jīng)濟(jì)且量大的表面積和地面空間，在大多數(shù)情況下省去了除冰操作。
盡管本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方案已舉例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍無論如何也不僅限于舉例所述。
權(quán)利要求
1.用環(huán)境氣氛加熱而控制低溫液體蒸發(fā)的方法，其中包括(a)設(shè)置包圍內(nèi)管的外管；(b)將外管外表面放在環(huán)境氣氛中；(c)將低溫液體通入內(nèi)管；(d)使內(nèi)管中的至少一部分低溫液體蒸發(fā)；(e)從內(nèi)管中將形成的液體和蒸氣排入外管中；(f)在內(nèi)外管之間的環(huán)形空間內(nèi)形成蒸氣層提供可以控制熱阻；(g)從環(huán)境氣氛經(jīng)過外管，環(huán)形空間中的蒸氣層和內(nèi)管向內(nèi)管中流動的低溫液體傳熱，使內(nèi)管中的低溫液體蒸發(fā)并在環(huán)形空間中使形成的蒸氣加熱。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中步驟(g)以可控速度進(jìn)行，其中沿外管的大部分長度上的溫度梯度是溫和的并且溫度處于水凍結(jié)溫度以上。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中步驟(d)中使內(nèi)管中排出的液體和蒸氣與內(nèi)管中低溫液體呈逆流通過環(huán)形空間，因此從環(huán)境中通過環(huán)形空間中流動的蒸氣向內(nèi)管中的低溫液體傳熱。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中步驟(d)中用內(nèi)管排出的蒸氣占據(jù)內(nèi)外管之間的環(huán)形空間，從而在外管內(nèi)表面和內(nèi)管外表面之間形成高熱阻。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中還包括使內(nèi)管排出的液體和蒸氣通過外管中內(nèi)管未占據(jù)的長度。
6.可由環(huán)境氣氛加熱的低溫液體蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括至少一個蒸發(fā)單元，其中又包括(a)內(nèi)管，其中設(shè)有(1)導(dǎo)入低溫液體的入口端;和(2)排出形成的液體和蒸氣的出口端;(b)外管，其中設(shè)有(1)處于環(huán)境氣氛的外表面;(2)其橫截面內(nèi)緣大于內(nèi)管橫截面外緣;(3)在內(nèi)管入口端封在內(nèi)管橫截面外緣上的第一端;(4)遠(yuǎn)離第一端的第二端;和(5)從內(nèi)管入口端到內(nèi)管出口端以外包圍內(nèi)管以在內(nèi)外管之間形成環(huán)形空間并在內(nèi)管出口端和外管第二端之間形成縱向空間的一段長度。
7.如權(quán)利要求6的蒸發(fā)器，其中外管具有加鰭片的外表面和/或加鰭片的內(nèi)表面。
8.如權(quán)利要求6的蒸發(fā)器，其中內(nèi)管出口端接近，但短于外管第二端，第二端封住流體物流并且外管設(shè)有接近外管第一端的出口。
9.如權(quán)利要求6的蒸發(fā)器，其中外管第一端低于外管第二端。
10.如權(quán)利要求8的蒸發(fā)器，其中還包括至少一個加熱單元，由一端設(shè)有流體物流入口和另一端設(shè)有流體物流出口的管構(gòu)成，該加熱單元入口與蒸發(fā)單元出口相連。
11.如權(quán)利要求8的蒸發(fā)器，其中加熱單元管外部和/或內(nèi)部設(shè)鰭片。
12.如權(quán)利要求8的蒸發(fā)器，其中至少一個蒸發(fā)單元包括由至少兩個蒸發(fā)單元并聯(lián)構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求8的蒸發(fā)器，其中至少一個加熱單元由多個加熱單元組成，設(shè)置成并聯(lián)加熱單元的串聯(lián)組，其中每一后續(xù)組中并聯(lián)的加熱單元數(shù)目少于其前一組。
14.如權(quán)利要求6的蒸發(fā)器，其中內(nèi)管出口大大短于外管第二端并且外管在接近外管第二端的地方設(shè)有流體物流的出口。
15.如權(quán)利要求14的蒸發(fā)器，其中內(nèi)管上接近其入口端的地方設(shè)有至少一個泄流口與內(nèi)外管之間的空間相通。
16.如權(quán)利要求14的蒸發(fā)器，其中內(nèi)管中接近出口端的長度上的橫截面外緣大于連接入口的長度上的橫截面外緣。
17.如權(quán)利要求14的蒸發(fā)器，其中還包括占據(jù)內(nèi)外管之間的至少部分空間和至少一部分內(nèi)管長度的固體材料。
18.如權(quán)利要求14的蒸發(fā)器，其中還包括至少一個加熱單元，由一端設(shè)有流體物流入口和另一端設(shè)有流體物流出口的管構(gòu)成，該加熱單元入口與蒸發(fā)單元出口相連。
19.如權(quán)利要求18的蒸發(fā)器，其中加熱單元管外部和/或內(nèi)部設(shè)鰭片。
20.如權(quán)利要求18的蒸發(fā)器，其中至少一個蒸發(fā)單元包括由至少兩個蒸發(fā)單元并聯(lián)構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求18的蒸發(fā)器，其中至少一個加熱單元由多個加熱單元組成，設(shè)置成并聯(lián)加熱單元的串聯(lián)組，其中每一后續(xù)組中并聯(lián)的加熱單元數(shù)目少于其前一組。
全文摘要
低溫液體蒸發(fā)器10包括處于環(huán)境氣氛中并包圍內(nèi)管16而形成環(huán)形空間36的外管22，其中流體以液態(tài)進(jìn)入內(nèi)管16，在內(nèi)管16中流動時至少部分蒸發(fā)并排入外管22。在一個實施方案中，流體在外管22端部34附近排出并在環(huán)形空間36中呈逆流，在其中流體通常完全蒸發(fā)并部分過熱。在另一實施方案中，流體排入外管22并在由外管22長度提供的縱向空間38中繼續(xù)流動，環(huán)形空間36由靜止流體占據(jù)。
文檔編號F17C9/02GK1090915SQ9312150
公開日1994年8月17日 申請日期1993年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月29日
發(fā)明者N·H·懷特, B·佩夫納, T·D·海 申請人:普拉塞爾技術(shù)有限公司