專利名稱：臥式逆流冷凝蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及的是一種熱交換設備，尤其是一種用于空分設備中進行不同溫度介質(zhì) 進行熱交換的設備，屬于換熱設備。
背景技術(shù)：
空分設備中，上下塔之間的冷凝蒸發(fā)器，基本上由冷凝蒸發(fā)單元組成，在該冷凝章法 單元內(nèi)包含了液氮蒸發(fā)流道和相鄰布置的氮氣冷凝流道，且往往采用單層或雙層的結(jié)構(gòu)形 式，液氧和氮氣在各自流道中流過時，相互進行熱量的傳遞，液氧吸收氮氣的熱量被蒸發(fā)， 而使氮氣放熱后變成液氮。這種結(jié)構(gòu)形式的冷凝蒸發(fā)器，隨著空分設備的不斷大型化，其 運輸問題已經(jīng)成為空分大型化發(fā)展的一大難題，在特大型空分設備中，即使采用了雙層結(jié) 構(gòu)形式的冷凝蒸發(fā)器，也有不能滿足需要的場合。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種換熱效果好，能降低運輸成 本與運輸難度的臥式逆流冷凝蒸發(fā)器。它由多個冷凝蒸發(fā)單元及筒體組成，所述的多個冷 凝蒸發(fā)單元沿筒體長度方向分一排或兩排排列，并通過整體支座安裝在筒體內(nèi)；所述的冷 凝蒸發(fā)單元包括液氧蒸發(fā)通道和氮氣冷凝通道，且兩流道以逆流方式交錯排列布置；其中 冷凝蒸發(fā)單元的液氧蒸發(fā)流道與筒體長度方向垂直，并在液氧蒸發(fā)流道中設置有至少一個 的氧氣蒸發(fā)大空間，液氧蒸發(fā)流道與氮氣冷凝流道分別用管道與上下塔相應接口相連接。
所述的冷凝蒸發(fā)單元分兩排并聯(lián)排列，冷凝蒸發(fā)單元內(nèi)的液氧蒸發(fā)流道分上下兩層布 置且相互連通，在所述液氧蒸發(fā)流道的冷凝蒸發(fā)單元中間或兩側(cè)設置有液氧斗，并由該液 氧斗將液氧蒸發(fā)流道分為上下層的液氧蒸發(fā)流道。
所述的冷凝蒸發(fā)單元與筒體的一端固定，而另一端可自由伸縮連接，并且在氮氣管和 液氮管與筒體的連接處分別設置有補償彎頭。
本實用新型所述的冷凝蒸發(fā)器單獨布置，用管道將其與上下塔連接，多個冷凝蒸發(fā)器 單元沿筒體長度方向分一排或兩排排列，液氧在冷凝蒸發(fā)器單元內(nèi)流動方向與筒體長度方 向垂直，從下塔來的氮氣沿著氮氣管進入每個冷凝蒸發(fā)器單元，在單元內(nèi)冷凝成液氮，氮 氣管和液氮管在冷凝蒸發(fā)器外匯總，液氧在冷凝蒸發(fā)器單元內(nèi)蒸發(fā)，氧氣進入大空間，此 種布置最大優(yōu)點就是液氧和氮氣逆流傳熱，提高傳熱效率且結(jié)構(gòu)緊湊，換熱能力便于擴展，
3整體尺寸小，方便運輸，即使空分大型化，需要并聯(lián)的冷凝蒸發(fā)器單元數(shù)量增多，因冷凝 蒸發(fā)器單元可以沿筒體長度方向排列，不需要僅依靠擴大直徑來滿足換熱，因而更適用于 大型或特大型空分設備。由于上塔與冷凝蒸發(fā)器完全分開，萬一冷凝蒸發(fā)器發(fā)生微爆等事 故不會影響到上塔，提高了設備的安全性能。
本實用新型的另一種方案是將虛雙層的冷凝蒸發(fā)器單元布置于容器內(nèi)，虛雙層的冷 凝蒸發(fā)器單元即是在單元內(nèi)實現(xiàn)液氧分上下兩層分別蒸發(fā)，而氮氣冷凝則是單層內(nèi)冷凝的 結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)特別適用于低液位的蒸發(fā)場合，來自上塔液氧先導入上層冷凝蒸發(fā)器單元中， 當上層液位高到設定值再溢流至大容器中，上下兩層的液氧液位相同，氮氣則沿著氮氣管 進入每個冷凝蒸發(fā)器單元內(nèi)冷凝。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果其一可以根據(jù)實際運輸情況進行
設計，解決了特大型空分立式冷凝蒸發(fā)器直徑過大難以運輸?shù)碾y題。其二液氧和氮氣實現(xiàn)
逆流換熱，提高傳熱效率。其三可實現(xiàn)液氧全浸操作，充分保證安全性。

圖1是本實用新型的冷凝蒸發(fā)器單元單排排列結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實用新型的冷凝蒸發(fā)器單元兩排排列結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本實用新型的虛雙層冷凝蒸發(fā)器單元兩排排列的一種實施例結(jié)構(gòu)圖。 圖4是本實用新型的虛雙層冷凝蒸發(fā)器單元兩排排列的另一種結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的介紹圖1、 2所示，本實用新型由多個冷凝
蒸發(fā)單元1及筒體2組成，所述的多個冷凝蒸發(fā)單元1沿筒體2長度方向分一排或兩排排 列，并通過整體支座3安裝在筒體2內(nèi)；所述的冷凝蒸發(fā)單元1包括液氧蒸發(fā)通道4和氮 氣冷凝通道5，且兩流道以逆流方式交錯排列布置；其中冷凝蒸發(fā)單元的液氧蒸發(fā)流道4 與筒體2長度方向垂直，并在液氧蒸發(fā)流道中設置有至少一個氧氣蒸發(fā)大空間6，液氧蒸 發(fā)流道4與氮氣冷凝流道5分別用管道與上下塔相應接口相連接。
本實用新型所述的冷凝蒸發(fā)器單元為單排排列，可以多臺并聯(lián)排列，液氧在大容器中 蒸發(fā)，有足夠的分離空間，而且氧氣到上塔的管道流速相對也比較低，使氧氣順利進入上 塔，氮氣由氮氣管導入板式單元，液氮由液氮管導出，與液氧實現(xiàn)逆流換熱，提高傳熱效 率。本實用新型主要采用板式單元的排列形式，此種排列結(jié)構(gòu)緊湊，氮氣的流速及流動阻 力和單層主冷區(qū)別不大，同時增大了氧氣的分離空間。
4附圖3、 4所示是所述的冷凝蒸發(fā)單元1分兩排并聯(lián)排列，冷凝蒸發(fā)單元1內(nèi)的液氧 蒸發(fā)流道4分上下兩層布置且相互連通，在所述液氧蒸發(fā)流道4的冷凝蒸發(fā)單元中間或兩 側(cè)設置有液氧斗7，見附圖3、 4所示，并由該液氧斗7將液氧蒸發(fā)流道4分為上下層的液
氧蒸發(fā)流道。
冷凝蒸發(fā)單元l分兩排排列，可以多臺并聯(lián)排列，液氧在大容器中蒸發(fā)，有足夠的分 離空間，而且氧氣到上塔的管道流速相對也比較低，使氧氣順利進入上塔，氮氣由氮氣管 導入板式單元，液氮由液氮管導出，與液氧實現(xiàn)逆流換熱，提高傳熱效率。
附圖3所示是虛雙層冷凝蒸發(fā)單元兩排排列結(jié)構(gòu)圖，且其中所述的液氧斗7在兩側(cè)， 它們可以多臺并聯(lián)排列，液氧分上下兩層蒸發(fā)，上層的液氧斗7分布在兩側(cè)，氮氣由氮氣 管導入板式單元，即氮氣冷凝流道5，液氮由液氮管導出，與液氧實現(xiàn)逆流換熱。
附圖4所示是虛雙層冷凝蒸發(fā)器單元兩排排列結(jié)構(gòu)圖，且所述的液氧斗在中間，它們 可以多臺并聯(lián)排列，液氧分上下兩層蒸發(fā)，上層的液氧斗7設置在兩排單元中間，氮氣由 氮氣管導入板式單元，即氮氣冷凝流道5，液氮由液氮管導出，與液氧實現(xiàn)逆流換熱。
本實用新型所述的液氧在整個冷凝蒸發(fā)器中充分流動，不存在死區(qū)，在本實用新型大 容器中，由于液氧流動方向與筒體2長度方向垂直，環(huán)向流動較好，液氧和氮氣實現(xiàn)逆流 換熱，提高傳熱效率，筒體2長度方向上液氧的流動性通過對液氧進出口管的合理布置來 促進液氧在此方向的流動。
本實用新型冷凝蒸發(fā)單元分一排或兩排排列，臺數(shù)較多情況下，若冷凝的液氮流出口 不暢，使得各冷凝蒸發(fā)單元內(nèi)部的液氮液位不一致，造成冷凝蒸發(fā)單元間換熱不均勻，形 成偏流，這一點我們改進了板式單元支撐的形式，整個支撐采用剛性和平整性較好的槽鋁， 并且支撐要求校平后才可安裝，同時要求通過合理的管道配置，來共同避免液氮在冷凝蒸 發(fā)器單元內(nèi)積液。
本實用新型液氧在大容器中蒸發(fā)，有足夠的分離空間，而且氧氣到上塔的管道流速相 對也比較低，使氧氣順利進入上塔。同時上塔與冷凝蒸發(fā)器完全分開，萬一冷凝蒸發(fā)器發(fā) 生微爆等事故不會影響到上塔。
考慮冷凝蒸發(fā)單元與筒體冷縮不一致會產(chǎn)生應力，冷凝蒸發(fā)單元與筒體的一段固定， 而另一端可自由伸縮連接，并且在氮氣管和液氮管與筒體的連接處分別設置有補償彎頭8。
權(quán)利要求1、一種臥式逆流冷凝蒸發(fā)器，它由多個冷凝蒸發(fā)單元及筒體組成，其特征在于所述的多個冷凝蒸發(fā)單元沿筒體長度方向分一排或兩排排列，并通過整體支座安裝在筒體內(nèi)；所述的冷凝蒸發(fā)單元包括液氧蒸發(fā)通道和氮氣冷凝通道，且兩流道以逆流方式交錯排列布置；其中冷凝蒸發(fā)單元的液氧蒸發(fā)流道與筒體長度方向垂直，并在液氧蒸發(fā)流道中設置有至少一氧氣蒸發(fā)大空間，液氧蒸發(fā)流道與氮氣冷凝流道分別用管道與上下塔相應接口相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式逆流冷凝蒸發(fā)器，其特征在于所述的冷凝蒸發(fā)單元分 兩排并聯(lián)排列，冷凝蒸發(fā)單元內(nèi)的液氧蒸發(fā)流道分上下兩層布置且相互連通，在所述液氧 蒸發(fā)流道的冷凝蒸發(fā)單元中間或兩側(cè)設置有液氧斗，并由該液氧斗將液氧蒸發(fā)流道分為上 下層的液氧蒸發(fā)流道。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的臥式逆流冷凝蒸發(fā)器，其特征在于所述的冷凝蒸發(fā)單元與 筒體的一段固定，而另一端可自由伸縮連接，并且在氮氣管和液氮管與筒體的連接處分別 設置有補償彎頭。
專利摘要一種臥式逆流冷凝蒸發(fā)器，它由多個冷凝蒸發(fā)單元及筒體組成，所述的多個冷凝蒸發(fā)單元沿筒體長度方向分一排或兩排排列，并通過整體支座安裝在筒體內(nèi)；所述的冷凝蒸發(fā)單元包括液氧蒸發(fā)通道和氮氣冷凝通道，且兩流道以逆流方式交錯排列布置；其中冷凝蒸發(fā)單元的液氧蒸發(fā)流道與筒體長度方向垂直，并在液氧蒸發(fā)流道中設置有至少一氧氣蒸發(fā)大空間，液氧蒸發(fā)流道與氮氣冷凝流道分別用管道與上下塔相應接口相連接；它可以根據(jù)實際運輸情況進行設計，解決了特大型空分立式冷凝蒸發(fā)器直徑過大難以運輸?shù)碾y題，由于液氧和氮氣實現(xiàn)逆流換熱，提高了傳熱效率，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)液氧全浸操作，充分保證了運行的安全性。
文檔編號F25J5/00GK201322508SQ200820169439
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者平 朱, 柳紅霞, 毛央平, 駱劍峰 申請人:杭州杭氧股份有限公司