专利名称:套管式冷凝蒸发器的制作方法
本实用新型属于低温技术和化工技术，可用于空气分离装置及其他混合气体分离装置。
在一般的空气分离装置及其他混合气体分离装置中，都有冷凝蒸发器，目前实际使用的冷凝蒸发器有管式和板式两种。管式的效率很低，板式的价格昂贵且难以适用于小型设备。本实用新型是现有管式冷凝蒸发器的改进。现有的管式冷凝蒸发器中是一些单层的光滑管，效率较低，可参阅《制冷及低温技术》中册，第117－118页，机械工业出版社1981年出版。
本实用新型的目的是提高冷凝蒸发器的效率，降低其成本，并能适用于大、中、小型的各种设备。
本实用新型的外壳大体上呈圆筒形，但上部较粗，两端外凸(图1)。在外壳内固定着四块垂直于中心线的花板7，6，5，8，依次把外壳内的空间分为五个部分顶腔17、上腔16、中腔20、下腔18和底腔19。在上花板6的中央有一个圆孔，在中腔的中央有一根中心管11，其上端焊接在上花板6的中央圆孔的边缘上，使中心管内的空间与上腔连通，中心管的下端固定在下花板5上，但中心管内的空间并不与下腔通连，而是通过一根细管23通向外壳的外面。在中腔中有许多平行于中心管的套管25，套管由套在一起的内、外两根管子构成(图2)。在花板6和花板5的相应位置上有许多小圆孔，每一根外管的上下两端刚好分别穿过花板6上的一个小圆孔和花板5上的一个小圆孔(图2)，并分别与花板6和5焊接在一起，使得外管21和内管22之间的空间同上腔和下腔相通连，在顶花板7和底花板8上有一些更小的圆孔，每一根内管的上下两端刚好分别穿过花板7上的一个小圆孔和花板8上的一个小圆孔(图2)，并与花板7和8焊接在一起，使内管中的空间同顶腔和底腔相通连。在上腔中放置了一些填料。在本实用新型的外壳上还有若干管道口通向内部，图1中画出了六个，其中9和12通向中腔，10，15，14，13分别通向顶腔、上腔、下腔和底腔。
在用于空气分离装置时，本实用新型的工作情况如下下塔的氮气经过管路9和10分别进入中腔和顶腔，进入顶腔的部分再进入内管，两部分氮气分别在外管的外表面3和内管的内表面4上冷凝，冷凝后的液氮分别通过管路12和13送入上塔和下塔。液氧由上塔流出，经过管路14进入下腔，再进入外管和内管之间的空间并沸腾，产生的氧气和一些液滴一起进入上腔，经过填料24后，氧气由管路15流出，液滴则落入中心管的下方，用液泵通过细管23抽出部分液氧再送往液氧循环系统。
本实用新型的优点在于传热率高、成本低、体积紧凑，并使整个气体分离装置降低电耗。
由于采用了套管式，与单管式和板式相比，本实用新型的传热率较高；如果在传热面3和4上适当地作强化处理，其传热率更高。由于传热率的提高，可使温差缩小(在空气分离装置中可小于1.8K)，从而降低下塔压力，使整个装置的电耗下降。与现有的板式冷凝蒸发器比较，本实用新型的成本显著地低，并能用于高压装置。除用于空气分离装置外，本实用新型还可用于天然气分离，合成氨尾气利用，石油气分离和制冷装置等。
，图1是本实用新型的整体示意图，其中的点划线25表示套管。图2是单根套管的示意图。在附图中，1是外管内表面，2是内管外表面，3是外管外表面，4是内管内表面，5是下花板，6是上花板，7是顶花板，8是底花板，9是中腔入口，10是顶腔口，11是中心管，12是中腔出口，13是底腔口，14是下腔口，15是上腔口，16是上腔，17是顶腔，18是下腔，19是底腔，20是中腔，21是外管，22是内管，23是细管，24是填料，25是套管。
制作本实用新型的材料可以是紫铜和黄铜，或铝合金。对外管的外表面3和内管的内表面4可以拉上一些槽或焊上一些金属条(平行于中心线)，提高传热率；外管的内表面1和内管的外表面2可以是多孔性传热面。填料可以是铜丝或拉西环。
权利要求
1.一种冷凝蒸发器，其外壳大致呈圆筒形，上部较粗，两端外凸，其特征在于外壳内有垂直于中心线的顶花板(7)、上花板(6)、下花板(5)和底花板(8)依次把内部空间分隔成顶腔(17)、上腔(16)、中腔(20)、下腔(18)和底腔(19)等五个部分，在上花板(6)的中央有一个圆孔。在中腔(20)的中央有一根中心管(11)，中心管(11)的上端同上花板(6)的中央圆孔的边缘焊接在一起，中心管(11)的内部空间同上腔(16)是连通的，中心管(11)的下端固定在下花板(5)上，但中心管(11)的内部空间不与下腔(18)通连，而是通过一根细管(23)通向外壳的外面，在中腔(20)中有许多平行于中心管(11)的套管(25)，套管(25)由套在一起的外管(21)和内管(22)构成，在上花板(6)和下花板(5)的相应位置上有许多小圆孔，外管(21)的上、下两端刚好分别穿过上花板(6)上的一个小圆孔和下花板(5)上的一个小圆孔，并分别同上花板(6)和下花板(5)焊接在一起，在顶花板(7)和底花板(8)的相应位置上有一些更小的圆孔，内管(22)的上、下两端刚好分别穿过顶花板(7)上的一个小圆孔和底花板(8)上的一个小圆孔，并分别同顶花板(7)和底花板(8)焊接在一起。
2.按照权利要求
1所述的冷凝蒸发器，其特征在于外管的外表面(3)和内管的内表面(4)上有一些拉出的槽或焊上的金属条(平行于中心线)。
3.按照权利要求
1或2所述的冷凝蒸发器，其特征在于外管的内表面(1)和内管的外表面(2)是多孔性传热面。
专利摘要
本实用新型属于低温技术和化工技术，是现有管式冷凝蒸发器的改进。由单层光滑管改为经过强化了的双层套管，大大提高了传热效率，从而可以缩小整个冷凝蒸发器的尺寸；用在空气分离装置中，其温差可减到1.8K以下。套管式冷凝蒸发器的成本显著地低于现有的钣式冷凝蒸发器，可适用于大、中、小型的各种混合气体分离装置，大、中、小型的各种厂家都能生产。由于温差的降低，整个装置的电耗显著地低于现有的管式和钣式冷凝蒸发器。
文档编号F25J5/00GK86200767SQ86200767
公开日1987年6月10日 申请日期1986年1月27日
发明者钱鸿章 申请人:西安交通大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan