专利名称：双沸腾型冷凝蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热交换介质不直接接触的热交换设备技术领域，具体涉及到用两种交换介质的固定板或层压通道的热交换设备，各介质与通道不同的侧面接触。
专利号为96118734.4、发明名称为《类环状流双相变换热器》的中国专利，具有传热性能优良、制造工艺简单、生产成本低、结构紧凑、操作方便、运行安全等优点，可取代光管列管式冷凝蒸发器和老式板翅式冷凝蒸发器，还可取代80年代才兴起的烧结多孔表面管式冷凝蒸发器，但还存在沸腾侧的传热热阻仍然偏大(约为冷凝侧的两倍)；当其应用于6000m3/h以上制氧装置时，精馏塔下塔压力和空气压缩机的能耗仍然偏高；冷凝通道的传热性能仍然存在偏低的缺点。
本实用新型的目的在于克服上述专利的缺点，提供一种传热温差小、传热系数高的双沸腾冷凝蒸发器。为达到上述目的本实用新型采用的解决方案是在液氧池内设有支架，在液氧池内支架上设有冷凝蒸发器，在液氧池内设有与液氧池相联通的液氧进液管、以及与冷凝蒸发器相联通的氮气进气管，在液氧池的顶端设加工有氧气排气通孔的顶盖板。本实用新型的液氧池有2～4个相互联通且套装在一起，液氧进液管设置在上液氧池内与上液氧池相联通，在每个液氧池的底部设有液氧积液导出管。本实用新型的支架安装在下液氧池内底部，冷凝蒸发器安装在支架上。本实用新型的冷凝蒸发器为在前侧板与后侧板之间设置有149～359块隔板，一块隔板与相邻一块隔板之间的左右两端、最前一块隔板与前侧板之间的左右两端、最后一块隔板与后侧板之间的左右两端设置有侧封条将前侧板与后侧板之间的空间分割150～360个竖向流通道，靠前侧板和后侧板的第一个通道为氧通道，靠前侧板和后侧板的第二个通道为氮通道，一个氮通道与相邻一个氮通道之间间隔两个氧通道，一个氮通道与前后各相邻一个氧通道构成冷凝蒸发器的一组双沸腾基本结构单元，前侧板与后侧板之间构成50～120组双沸腾基本结构单元，在氧通道和氮通道内设有与隔板相联接的焊片以及设置在焊片上的翅片，氧通道的横向设置1～3条中间隔条，将每个氧通道分割成与液氧池相对应的2～4段与液氧横向补液通道和液氧纵向补液通道相联通的通道，在每段通道的下端设置有液氧进液导流片、上端设置有氧气出气导流片，氮通道的上端设置有氮气进气导流片且与氮气进气管相联通、下端与液氮集液引出管相联通。
本实用新型的冷凝蒸发器的高度为1.5～5m。本实用新型的氮通道内翅片的节距为1～4mm，高度为2～6mm。
本实用新型与《类环状流双相变换热器》相比，具有传热系数高，传热温差小等突出优点，可适用液氧、液氮、液氢、液氩等低温流体及氟利昂、水等常温工质流体，可用于大、中、小型空分装置，也可用于制冷、石油、核电等领域强化传热设备，还可用于对小温差换热有特殊要求的设备及场合。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是
图1中冷凝蒸发器的横剖面图。
图3是图2的A-A剖视图。
以下结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。
参见
图1，本实施例有两个液氧池，即上液氧池5和下液氧池6，上液氧池5套装在下液氧池6内，上液氧池5和下液氧池6的顶端盖有顶盖板12，顶盖板12上加工有氧气排气孔11，液氧进液管13安装在上液氧池5内与上液氧池5相联通，上液氧池5的侧壁上端有一个溢流孔3，液氧由液氧进液管13流入上液氧池5内，当上液氧池5内的液氧达到满液面时，多余的液氧便由溢流孔3溢出，流入下液氧池6内，在上液氧池5的底部有一个上液氧池积液导出管9，下液氧池6的底部有一个下液氧池积液导出管19，上液氧池5和下液氧池6内的积液可分别从上液氧池积液导出管9和下液氧液池积液导出管19排出冷凝蒸发器外，上液氧池5和下液氧池6内的氧气可从氧气排出孔11排出冷凝蒸发器外，在下液氧池6的底部还装有支架20。
参见图2、3，本实施例的冷凝蒸发器安装在支架20上。本实施例的冷凝蒸发器由前侧板29、后侧板29-1、299块隔板27和600条侧封条15、600片焊片28、200条中间隔条14联结构成。299块隔板27设置在前侧板29与后侧板29-1之间，一块隔板27与相邻一块隔板27之间的左右两端、最前一块隔板27与前侧板29之间的左右两端、最后一块隔板27与后侧板29-1之间的左右两端设置有侧封条15，将前侧板29与后侧板29-1之间的空间分割300个竖向流通道，靠前侧板29和后侧板29-1的第一个通道为氧通道1，靠前侧板29和后侧板29-1的第二个通道为氮通道21，一个氮通道21与相邻一个氮通道21之间间隔两个氧通道1，一个氮通道21与前后各相邻两个氧通道1构成冷凝蒸发器的一组双沸腾基本结构单元，本实施例的冷凝蒸发器有100组双沸腾基本结构单元，在氧通道1内的中心部分有宽节距翅片26，作为纵向液氧补液通道16，其余部分均为密节距翅片25，宽节距翅片26、密节距翅片25均通过焊片28焊接在隔板27和前侧板29以及后侧板29-1上，在氮通道21内焊片28上焊接有等节距的翅片23，翅片23的节距为2mm，高度为4mm。每一个氧通道1的横向焊接一条中间隔条14，中间隔条14将每个氧通道1分割成两段通道，在上面一段氧通道1的下端焊接有液氧进液导流片4，在下面一段氧通道1的下端焊接有液氧进液导流片18，本实施例的冷凝蒸发器高度为4m，氧通道1中部加工有四条液氧横向补液通道17，液氧横向补液通道17和液氧纵向补液通道16相联通，液氧横向补液通道17和液氧纵向补液通道16可使液氧迅速流入氧通道1内。氮通道21的上端焊接有氮气进气导流片22且与氮气进气管2相联通、下端与液氮集液引出管(8)相联通。高压氮气由冷凝蒸发器上部的氮气进气管2输入，通过氮通道21顶部的氮气进气导流片22流入氮通道21内，在一定的工作压力下，自上而下地在氮通道壁面上冷凝成液氮。冷凝后的液氮依靠自身重力的作用，自上而下自然流动，汇集于氮通道21下部的液氮出液导流片24，通过液氮集液引出管8将冷凝后的液氮排出氮通道21外。液氧分别由氧通道1上、下部分的液氧进液导流片4和液氧进液导流片18同时进入氧通道1内吸收氮气放出的热量沸腾蒸发，然后分别由氧通道1上、下部分的氧气出气导流片7和氧气出气导流片10同时排出蒸发后的氧气。
设计人给出了本实用新型第二个实施例。在本实施例中，采用四个相互联通套装在一起的液氧池。冷凝蒸发器的高度为4m，冷凝蒸发器的前侧板29与后侧板29-1之间设置有359块隔板27，将前侧板29与后侧板29-1之间的空间分割成360个纵向流通道，一个氮通道21与前后各相邻一个氧通道1构成一组双沸腾基本结构单元，前侧板29与后侧板29-1之间构成120组双沸腾基本结构单元。每个氧通道1的横向有三条中间隔条14，将氧通道1分割成四段通道，氮通道21内翅片23的节距为4mm，高度为6mm。
设计人给出了本实用新型第三个实施例。在本实施例中，采用二个相互联通套装在一起的液氧池。冷凝蒸发器的高度为2m，冷凝蒸发器的前侧板29与后侧板29-1之间设置有149块隔板27，将前侧板29与后侧板29-1之间的空间分割成150个纵向流通道，一个氮通道21与前后各相邻一个氧通道1构成一组双沸腾基本结构单元，前侧板29与后侧板29-1之间构成50组双沸腾基本结构单元。每个氧通道1的横向有一条中间隔条14，将氧通道1分割成二段通道，氮通道21内翅片23的节距为1mm，高度为2mm。
根据上述原理，还可设计出另外一种具体结构的双沸腾型冷凝蒸发器。
权利要求1．一种双沸腾型冷凝蒸发器，在液氧池内设有支架(20)，在液氧池内支架(20)上设有冷凝蒸发器，在液氧池内设有与液氧池相联通的液氧进液管(13)、以及与冷凝蒸发器相联通的氮气进气管(2)，在液氧池的顶端设加工有氧气排气通孔的顶盖板(12)，其特征在于所说的液氧池有2～4个相互联通且套装在一起，液氧进液管(13)设置在上液氧池(5)内与上液氧池(5)相联通，在每个液氧池的底部设有液氧积液导出管(9、19)；所说的支架(20)安装在下液氧池(6)内底部，冷凝蒸发器安装在支架(20)上；所说的冷凝蒸发器为在前侧板(29)与后侧板(29-1)之间设置有149～359块隔板(27)，一块隔板(27)与相邻一块隔板(27)之间的左右两端、最前一块隔板(27)与前侧板(29)之间的左右两端、最后一块隔板(27)与后侧板(29-1)之间的左右两端设置有侧封条(15)将前侧板(29)与后侧板(29-1)之间的空间分割150～360个竖向流通道，靠前侧板(29)和后侧板(29-1)的第一个通道为氧通道(1)，靠前侧板(29)和后侧板(29-1)的第二个通道为氮通道(21)，一个氮通道(21)与相邻一个氮通道(21)之间间隔两个氧通道(1)，一个氮通道(21)与前后各相邻一个氧通道(1)构成冷凝蒸发器的一组双沸腾基本结构单元，前侧板(29)与后侧板(29-1)之间构成50～120组双沸腾基本结构单元，在氧通道(1)和氮通道(21)内设有与隔板(27)相联接的焊片(28)以及设置在焊片(28)上的翅片(23、25、26)，氧通道(1)的横向设置1～3中间隔条(27)，将每个氧通道(1)分割成与液氧池相对应的2～4段与液氧横向补液通道(17)和液氧纵向补液通道(16)相联通的通道，在每段通道的下端设置有液氧进液导流片(4、18)上端设置有氧气出气导流片(7、10)，氮通道(21)的上端设置有氮气进气导流片(22)且与氮气进气管(2)相联通、下端与液氮集液引出管(8)相联通。
2．按照权利要求1所述的双沸腾型冷凝蒸发器，其特征在于所说的冷凝蒸发器的高度为1.5～5m；所说氮通道(21)内翅片(23)的节距为1～4mm，高度为2～6mm。
专利摘要一种双沸腾型冷凝蒸发器,在2～4个相互联通套装在一起液氧池的下液氧池内设支架,液氧池顶端盖有顶端盖,上液氧池内设液氧进液管,在支架上设冷凝蒸发器,冷凝蒸发器内设由一个氮通道与前后各相邻一个氧通道为一组双沸腾基本结构单元的50～120组双沸腾基本结构单元,氧通道和氮通道内设有翅片,氧通道横向设有1～3条中间隔条将其分割成2～4段与横向补液通道和纵向补液通道相联通的通道。本实用新型可用于大、中、小型空分装置。
文档编号F22D11/00GK2433516SQ00226629
公开日2001年6月6日 申请日期2000年7月19日 优先权日2000年7月19日
发明者吴裕远, 阎振贵, 陈流芳, 毛央平, 李世岗, 姜春荣 申请人:西安交通大学, 杭州制氧机集团有限公司