一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器的制作方法

本实用新型涉及氮气制备领域。

背景技术：

lng工业近几年的发展非常迅速，lng产业的发展相应带动了lng冷能利用技术的产生和发展；在社会进步发展的过程中，有时需要用到液氮来进行一些能源，氮气和液氧在冷凝蒸发器中进行热交换，在热交换过程中氮气被液化，液氧被蒸发；氮气也液氧在冷凝蒸发器内进行热量交换是精馏塔稳定运行的必要条件，而lng冷能将有效提高精馏的效果；因此良好的冷凝蒸发器能有效的提高制备的效率。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器能有效的高效制备出氮气等气体的效果。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，包括精馏塔；纯化系统的出气端接通于精馏塔；所述精馏塔包括冷凝蒸发结构；所述冷凝蒸发结构底部设置有液氧吸热结构；所述冷凝蒸发结构顶部设置氮气冷凝结；氮气由下而上依次经过液氧吸热结构和氮气冷凝结构；多次降温处理，便于液化。

进一步的，所述冷凝蒸发结构包括腔室；所述腔室底部侧边设置有加热器；氮气通管经过加热器接通于腔室内；便于跟液氧进行热量传递。

进一步的，所述液氧吸热结构包括转动结构和漏液结构；所述转动结构包括转动管；转动装置与转动管底端驱动连接，且所述转动管底端通过泵体分别连通于输液管和腔室底部；所述转动管顶端接通于漏液结构，增大液氧与氮气的接触。

进一步的，所述漏液结构包括主管和下漏管；所述主管环向连通于转动管顶端；所述主管长度方向侧壁连通若干下漏管，且所述下漏管另一端朝向于腔室顶部延伸；所述下漏管延伸端开设有漏孔；所述漏孔孔口环向开设有若干缺口，便于液氧挥发吸热。

进一步的，所述氮气冷凝结构包括接液盘和冷凝区间；所述冷凝区间固设于腔室顶部；所述冷凝区间正下方设置接液盘，且所述接液盘通过柱体固定于腔室内部；所述接液盘呈下凸半圆型结构，且所述接液盘中部设置有储液室，便于抽取液氮。

进一步的，所述冷凝区间包括冷凝半圆室；所述冷凝半圆室向上凹进；所述冷凝半圆室边缘处为积液槽；所述冷凝半圆室边缘的投影处于接液盘内；所述冷凝半圆室顶部通过进液管接通于lng冷源罐出液端，且所述积液槽通过导管连通于lng冷源罐的进液端，便于冷却氮气。

进一步的，所述腔室顶部设置有出气管；所述出气管贯穿于进液管接通于腔室内。

有益效果：本实用新型能高效的对氮气进行降温冷却处理，便于制备液氮；包括但不限于以下有益效果：

1)这样氮气先是经过液氧吸热结构，氮气与液氧相接触，之后液氧吸热挥发，而氮气温度降低便于冷凝液化。

2)在冷却区间内设置冷凝半圆室，能够便于对氮气进行降温处理，这样便于氮气逐渐液化，并且液化后的氮气滴落到接液盘内，便于收集。

附图说明

附图1为冷凝蒸发装置结构图；

附图2为液氧吸热结构图；

附图3为缺口结构图；

附图4为氮气冷凝结构图；

附图5为出气管结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1-5：一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，包括精馏塔1；纯化系统的出气端接通于精馏塔1；所述精馏塔1包括冷凝蒸发结构2；所述冷凝蒸发结构2底部设置有液氧吸热结构3；所述冷凝蒸发结构2顶部设置氮气冷凝结构4；氮气由下而上依次经过液氧吸热结构3和氮气冷凝结构4。空气通过过滤后再经过空气压缩机的压缩后进行冷却处理，之后再经过纯化处理，最后在进行精馏制备出需要的液氮和氮气。

所述冷凝蒸发结构2包括腔室21；所述腔室21底部侧边设置有加热器5；氮气通管51经过加热器5接通于腔室21内。先是经过加热后的氮气进入腔室21后能更好的与液氧相接触，然后氮气吸收液氧的热量，逐渐液化；而液氧逐渐汽化，这样的话氧气含量逐渐增加，液氮含量逐渐增加，便于制备取液氮和氧气。

所述液氧吸热结构3包括转动结构31和漏液结构32；所述转动结构31包括转动管311；转动装置与转动管311底端驱动连接，且所述转动管311底端通过泵体分别连通于输液管和腔室21底部；所述转动管311顶端接通于漏液结构32。转动装置驱动转动管311带动漏液结构32在腔室内转动，这样当氮气由下而上时，液氧能更充分的与氮气相接触，利于热量的传递，便于制备取液氮和氧气。

所述漏液结构32包括主管321和下漏管322；所述主管321环向连通于转动管311顶端；所述主管321长度方向侧壁连通若干下漏管322，且所述下漏管322另一端朝向于腔室21顶部延伸；所述下漏管322延伸端开设有漏孔323；所述漏孔323孔口环向开设有若干缺口324。液氧通过主管321经过下漏管322，然后通过缺口324往下漏，液氧通过缺口顺着下漏管侧壁下滑，便于与氮气相接触，便于液氧的挥发，也利于氮气逐渐液化。

所述氮气冷凝结构4包括接液盘41和冷凝区间42；所述冷凝区间42固设于腔室21顶部；所述冷凝区间42正下方设置接液盘41，且所述接液盘41通过柱体固定于腔室21内部；所述接液盘41呈下凸半圆型结构，且所述接液盘41中部设置有储液室411。经过冷凝区间42冷却后被液化的氮气逐渐形成液氮，然后滴落到接液盘内，之后通过氮气压缩泵抽取即可。

所述冷凝区间42包括冷凝半圆室421；所述冷凝半圆室421向上凹进422；所述冷凝半圆室421边缘处为积液槽423；所述冷凝半圆室421边缘的投影处于接液盘41内；所述冷凝半圆室421顶部通过进液管424接通于lng冷源罐出液端，且所述积液槽423通过导管连通于lng冷源罐的进液端。当氮气接触冷凝半圆室的凹进422时，lng冷源通入到冷凝半圆室421内，凹进422位置表面温度较低，这样便于氮气降温冷却，然后逐渐液化，之后滴落到接液盘内。

所述腔室21顶部设置有出气管211；所述出气管211贯穿于进液管424接通于腔室21内。在气体通过出气管211时，进液管424内的lng冷源能对气体进行降温处理，便于氮气逐渐液化。

上述描述是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员而言，不脱离本实用新型的原理还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰还视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：包括精馏塔(1)；纯化系统的出气端接通于精馏塔(1)；所述精馏塔(1)包括冷凝蒸发结构(2)；所述冷凝蒸发结构(2)底部设置有液氧吸热结构(3)；所述冷凝蒸发结构(2)顶部设置氮气冷凝结构(4)；氮气由下而上依次经过液氧吸热结构(3)和氮气冷凝结构(4)。

2.根据权利要求1所述的一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：所述冷凝蒸发结构(2)包括腔室(21)；所述腔室(21)底部侧边设置有加热器(5)；氮气通管(51)经过加热器(5)接通于腔室(21)内。

3.根据权利要求1所述的一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：所述液氧吸热结构(3)包括转动结构(31)和漏液结构(32)；所述转动结构(31)包括转动管(311)；转动装置与转动管(311)底端驱动连接，且所述转动管(311)底端通过泵体分别连通于输液管和腔室(21)底部；所述转动管(311)顶端接通于漏液结构(32)。

4.根据权利要求3所述的一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：所述漏液结构(32)包括主管(321)和下漏管(322)；所述主管(321)环向连通于转动管(311)顶端；所述主管(321)长度方向侧壁连通若干下漏管(322)，且所述下漏管(322)另一端朝向于腔室(21)顶部延伸；所述下漏管(322)延伸端开设有漏孔(323)；所述漏孔(323)孔口环向开设有若干缺口(324)。

5.根据权利要求1所述的一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：所述氮气冷凝结构(4)包括接液盘(41)和冷凝区间(42)；所述冷凝区间(42)固设于腔室(21)顶部；所述冷凝区间(42)正下方设置接液盘(41)，且所述接液盘(41)通过柱体固定于腔室(21)内部；所述接液盘(41)呈下凸半圆型结构，且所述接液盘(41)中部设置有储液室(411)。

6.根据权利要求5所述的一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：所述冷凝区间(42)包括冷凝半圆室(421)；所述冷凝半圆室(421)向上凹进(422)；所述冷凝半圆室(421)边缘处为积液槽(423)；所述冷凝半圆室(421)边缘的投影处于接液盘(41)内；所述冷凝半圆室(421)顶部通过进液管(424)接通于lng冷源罐出液端，且所述积液槽(423)通过导管连通于lng冷源罐的进液端。

7.根据权利要求6所述的一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，其特征在于：所述腔室(21)顶部设置有出气管(211)；所述出气管(211)贯穿于进液管(424)接通于腔室(21)内。

技术总结
本实用新型公开了一种一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器，包括精馏塔；纯化系统的出气端接通于精馏塔；所述精馏塔包括冷凝蒸发结构；所述冷凝蒸发结构底部设置有液氧吸热结构；所述冷凝蒸发结构顶部设置氮气冷凝结；氮气由下而上依次经过液氧吸热结构和氮气冷凝结构；本实用新型提供一种冷源制氮气空分系统的冷凝蒸发器能有效的高效制备出氮气等气体的效果。

技术研发人员：吴攀;郭亮亮;李朋
受保护的技术使用者：无锡联众气体有限公司
技术研发日：2020.09.30
技术公布日：2021.07.30