专利名称：卧式板翅式冷凝蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冷凝蒸发器，尤其是空气分离装置用卧式主冷凝蒸发器。
背景技术：
目前，空气分离装置中主冷凝蒸发器是叠置在下塔顶部，进而将上塔与下塔叠置连接在一起，对于特大型空气分离装置，由于精馏塔尺寸很大，使整个精馏塔的高度太高，因而造成下塔液空和液氮向上塔输送的压头不足，另一方面是这种主冷凝蒸发器的外形尺寸，在受到运输条件限制时，它的换热面积的扩大也受到相应的限制。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，换热能力便于扩展的卧式板翅式冷凝蒸发器，解决传统冷凝蒸发器换热能力扩展受到限制的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种卧式板翅式冷凝蒸发器，所述冷凝蒸发器整体为卧式结构，在冷凝蒸发器壳体内至少布置有1个板翅式板束单元，所述板束单元内的液氧沸腾通道为垂直短通道，氮冷凝通道为水平长通道。
所述板束单元内氮冷凝通道沿其长度方向分成1-6段，在相邻两段之间设置有分离空间，在分离空间下侧设置有液氮出口封头；在液氧沸腾通道上的板束单元末端的侧封条下侧开有液氧通流孔。板束单元内，氮冷凝通道沿通道长度方向分成几段，将每段的冷凝液氮分离出来，从板束体直接抽出引入液氮管线；在液氮从板束体抽出的端部封头内侧，液氧进口端导流翅片的“死区”，在侧封条上开孔，使该区内液氧有一定的流动。
所述板束单元倾斜安装在冷凝蒸发器壳体内，其坡向氮冷凝液出口端。
本实用新型所述的冷凝蒸发器整体为卧式结构，卧式结构就是指冷凝蒸发器安装时筒体轴线是水平状态，并与精馏塔的高度方向相垂直，而且冷凝蒸发器内的板束单元在冷凝蒸发器壳体内纵向布置，该板束单元的纵向方向布置与冷凝蒸发器纵向方向布置一致。由于本实用新型卧式板翅式冷凝蒸发器从上塔和下塔之间移出来，而将其置于精馏塔的侧面时，仍将上塔和下塔叠置，而不会产生下塔液空和液氮向上塔输送的困难，整个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输送的高度和所需压头的下降，从而克服了输送的困难。这种卧式板翅式冷凝蒸发器便于运输；该卧式板翅式冷凝蒸发器不仅具有浴式液氧沸腾的安全性能，而且由于它的紧凑性和采用卧式结构，可同时在直径和长度方向扩展，换热能力扩大容易，可达到与特大型空分装置相匹配；该卧式板翅式冷凝蒸发器内采用大截面，大尺寸的板束单元，因而管线少，组装焊接简单、方便，本实用新型以板翅式传热结构的板束单元作为冷凝蒸发器的传热芯体，一般采用1-2个板束单元，板束单元置于卧式圆筒形壳体内，筒体内下部容纳沸腾介质液氧，为操作的安全性，液氧液面保持在能全淹没板束单元的高度上，液氧液面以上应提供足够大的气液分离高度和空间。另外，板束单元是以液氧通道为垂直布置的短通道，氮气冷凝通道为与液氧通道相垂直的水平长通道。液氧沸腾侧的短通道使通道底部液氧静液柱高度减少，平均传热温度增大，强化了冷凝蒸发器的传热。氮冷凝侧的长通道使板束可以扩展成具有很大的传热面积，同时，本实用新型在氮气冷凝侧，沿通道长度方向上，将整个通道分成几段；各氮隔离层在每两段之间的翅片间，留出一定的间距，将前一段冷凝下来的液氮分离出来，然后，从板束体直接引出送入液氮出口管线，从而减小冷凝液膜对传热的影响，提高氮气冷凝侧的放热系数。本实用新型板束单元在冷凝蒸发器壳体内带倾斜度安装，坡向氮冷凝液出口端，提供氮冷凝液膜以足够的流动动力。
图1是本实用新型的结构示意图，同时作为本实用新型的第一种实施例；图2是本实用新型的第二种实施例；图3是本实用新型第一种实施例中板束单元内形成液氧沸腾通道的氧隔层翅片布置图；图4是本实用新型第一种实施例中板束单元内形成氮冷凝通道的氮隔离层翅片布置图；图5是本实用新型第二种实施例中板束单元内形成液氧沸腾通道的氧隔层翅片布置图；图6是本实用新型第二种实施例中板束单元内形成液氮冷凝通道的氮隔层翅片布置图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行进一步的说明实施例1
本实用新型一种卧式板翅式冷凝蒸发器的结构如图1、图3、图4所示主要由冷凝蒸发器壳体1、板束单元2、气氮进口端封头3、液氮出口端封头4、氧出口端导流翅片2-1、氧隔层工作翅片2-2和液氧进口端导流翅片2-3、氧隔层侧封条2-4、氮气进口端导流翅片2-5和氮隔层工作翅片2-6、氮隔层端封条2-7、氮隔层侧封条2-8构成，在图1中，5为氮气进口管线，6为液氮出口管线，7为除雾器，所述冷凝蒸发器整体为卧式结构，在冷凝蒸发器壳体1内同一纵向轴线上布置有2个板翅式板束单元2，所述板束单元2内的液氧沸腾通道为垂直短通道，氮冷凝通道为水平长通道，所述氮冷凝通道沿其长度方向分成2段，在相邻两段之间设置有分离空间，在分离空间下侧设置有液氮出口封头4，液氮出口封头4将前一段冷凝出的液氮从板束体中部抽出送入液氮管线；由于在液氧沸腾通道，在板束体末端，液氧进口端导流翅片处存在“死区”，因而在液氧沸腾通道上的板束单元2末端的侧封条2-4下侧开有液氧通流孔2-9，该通流孔2-9使该区内液氧有一定的流动。所述板束单元2倾斜安装在冷凝蒸发器壳体1内，其坡向氮冷凝液出口端。所述板束单元2由n+1个氧隔离层和n个氮隔离层交替布置所组成；由n+1个氧隔离层构成液氧沸腾通道。所述氧隔层由液氧进口端导流翅片2-3、氧出口端导流翅片2-1和氧隔层工作翅片2-2构成。所述板束单元2内的氮冷凝通道由n个氮隔层组成，所述氮隔层由氮气进口端导流翅片2-5和氮隔层工作翅片2-6构成。所述氮隔层的工作翅片沿长度方向分成2段，段间留出一定的间距，使从前段冷凝下来的液氮分离出来，进入液氮出口封头，再送入液氮出口管线。所述氧隔层，在液氮从板束体抽出的末端封头内侧，液氧进口端导流翅片的“死区”，在侧封条上打通流孔。
实施例2本实用新型一种卧式板翅式冷凝蒸发器的结构如图2、图5、图6所示主要由冷凝蒸发器壳体1、板束单元2、气氮进口端封头3、液氮出口端封头4、氧出口端导流翅片2-1、氧隔层工作翅片2-2和液氧进口端导流翅片2-3、氧隔层侧封条2-4、氮气进口端导流翅片2-5和氮隔层工作翅片2-6、氮隔层端封条2-7、氮隔层侧封条2-8构成，在图2中，5为氮气进口管线，6为液氮出口管线，7为除雾器，所述冷凝蒸发器整体为卧式结构，在冷凝蒸发器壳体1内同一纵向轴线上布置有1个板翅式板束单元2，所述板束单元2内的液氧沸腾通道为垂直短通道，氮冷凝通道为水平长通道，所述氮冷凝通道沿其长度方向分成3段，在相邻两段之间设置有分离空间，在分离空间下侧设置有液氮出口封头4，液氮出口封头4将前一段冷凝出的液氮从板束体中部抽出送入液氮管线；由于在液氧沸腾通道，在板束体末端，液氧进口端导流翅片处存在“死区”，因而在液氧沸腾通道上的板束单元2末端的侧封条2-4下侧开有液氧通流孔2-9，该通流孔2-9使该区内液氧有一定的流动。所述板束单元2倾斜安装在冷凝蒸发器壳体1内，其坡向氮冷凝液出口端。所述板束单元2由(n+1)个氧隔离层和n个氮隔离层交替布置所组成；由n+1个氧隔离层构成液氧沸腾通道。所述氧隔层由液氧进口端导流翅片2-3、氧出口端导流翅片2-1和氧隔层工作翅片2-2构成。所述板束单元2内的氮冷凝通道由n个氮隔层组成，所述氮隔层由氮气进口端导流翅片2-5和氮隔层工作翅片2-6构成。所述氮隔层的工作翅片沿长度方向分成相等的3段，段间留出一定的间距，使从每段冷凝下来的液氮分离出来，进入液氮出口封头，再送入液氮出口管线。所述氧隔层，在液氮从板束体抽出的末端封头内侧，液氧进口端导流翅片的“死区”，在侧封条上打通流孔。
权利要求1.一种卧式板翅式冷凝蒸发器，其特征在于所述冷凝蒸发器整体为卧式结构，在冷凝蒸发器壳体(1)内同一纵向轴线上至少布置有1个板翅式板束单元(2)，所述板束单元(2)内的液氧沸腾通道为垂直短通道，氮冷凝通道为水平长通道。
2.根据权利要求1所述的卧式板翅式冷凝蒸发器，其特征在于氮冷凝通道沿其长度方向分成1-6段，在相邻两段之间设置有分离空间，在分离空间下侧设置有液氮出口封头(4)；在液氧沸腾通道上的板束单元(2)末端的侧封条(2-4)下侧开有液氧通流孔(2-9)。
3.根据权利要求1或2所述的卧式板翅式冷凝蒸发器，其特征在于所述板束单元(2)倾斜安装在主冷凝蒸发器壳体(1)内，其坡向氮冷凝液出口端。
专利摘要本实用新型公开了一种卧式板翅式冷凝蒸发器，所述冷凝蒸发器整体为卧式结构，在冷凝蒸发器壳体(1)内同一纵向轴线上至少布置有1个大尺寸、大截面的板翅式板束单元(2)，所述板束单元(2)内的液氧沸腾通道为短通道，氮冷凝通道为长通道。氮冷凝通道沿通道长度方向分成几段，将每段的冷凝液氮分离出来，从板束体直接抽出引入液氮管线，所述板束单元(2)倾斜安装在主冷凝蒸发器壳体(1)内，其坡向氮冷凝液出口端。本实用新型结构紧凑，换热能力便于扩展，整体尺寸小，便于运输。它不但可以用于空分装置的主冷凝蒸发器，还可以用于化工、石油化工装置的重沸器。
文档编号F28B1/00GK2884085SQ20062003287
公开日2007年3月28日 申请日期2006年1月19日 优先权日2006年1月19日
发明者易希朗 申请人:四川空分设备(集团)有限责任公司