间接热交换器制造技术

本热交换器的叶片（７）限定了通道（８Ａ）的一第一组合件以及通道（８Ｂ）的一第二组合件，上述通道（８Ａ）用于热交换，而上述通道（８Ｂ）则在其至少一部分范围内与所述通道（８Ａ）有少量热交换关系或几乎没有热交换关系，并用于完成除热交换功能外的辅助功能，即贮存液体功能、和／或使液体循环功能、和／或气体／液体分离功能。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到叶片式间接热交换器，该种热交换器包括一系列平行的叶片，这些叶片用于限定它们之间的通用叶片状通道，而这些通道则含有波纹状的横档;用于构成热交换通道的那些通道的第一组合件，该组合件包括用于彼此进行热交换的流体的入口/出口装置。这类热交换器的结构是合理的。这样，它足以安放热交换器的元件(叶片、用作横档和横梁的波纹状部件、上述通道的档板)并通过铜焊这一单一操作而使诸元件相互接合。由于要使热交换器的多个横档诸如档板或状态隔板相互接合以获得热交换器的附加功能使液体循环、稳定地填加液体、分离两态液体等，因而实际上会部分地失去上述优点。而且，在多数情况下，都要把热交换器安置在一液体保持室诸如蒸馏塔的底部内。所有的这些操作都是要比铜焊产量低的金工操作。本专利技术的目的是减少与叶片式热交换器产量有关的金工操作。为此，本专利技术的目的是提供上述类型的间接热交换器，其特征在于它至少在其一部分长度和宽度方向上包括与所述热交换通道有少量热交换关系或几乎没有热交换关系的附加通道以完成除热交换以外的至少一个功能，即贮存液体功能、和/或使液体循环功能、和/或液体-气体分离功能。依照本专利技术的其他特征上述附加通道要比所述热交换通道厚;上述附加通道所含波纹的间距要比所述热交换通道的大;所有的附加通道均彼此相邻;上述附加通道与所述的热交换通道有所不同，而且，每一附加通道均如热交换通道一样遍布热交换器的整个长度方向和整个宽度方向。至少有某些热交换器的通道构成了在热交换器部分宽度方向上的热交换通道和在热交换器余下宽度方向上的附加通道。至少有某些热交换器的通道构成了在热交换器部分长度方向上的热交换通道和在热交换器余下宽度方向上的附加通道。上述附加通道包括液体-气体分离通道，这些通道含有一用于液体-气体分离的滤层，该滤层朝向一用于两态液体的入口孔道安放。上述滤层是由一带有倾斜壁面的“齿状”波纹部件构成的;上述液体-气体分离通道在其上端包括一气体出口孔道，该孔道用一出口盒箱盖住，而此盒箱则与使气体返回到热交换器不同层次上的返回通道相通连。本专利技术的实施例将参照附图予以说明，在附图中附图说明图1是本专利技术中热交换器的透视图，其中有部分部件被省略了;图2至图4分别显示了上述热交换器三种类型通道的垂直横截面;图5概略地显示上述热交换器改进后的型式;图6与图1相类似，它显示了本专利技术中热交换器的第三个实施例;图7与图8分别显示了上述热交换器两种类型通道的垂直横截面;图9和图10分别与图7和图8相类似，显示了图6中热交换器改进后的型式;图11和图12分别与图7和图8相类似，显示了图6中热交换器另一种改进后的型式;图13和图14分别与图7和图8相类似，显示了图6中热交换器又一种改进后的型式;图15概略地显示了本专利技术中热交换器第三实施例的应用;图16与图1相类似，它显示了上述第三实施例;图17与图18分别显示了图16中热交换器两种类型通道的垂直横截面。图1至图4所示之热交换器是热虹吸式液体汽化器。以下所要说明的是，它被用作复式空气蒸馏塔的主要汽化器-冷凝器，并放置在中间压力塔顶部具有约六巴气压的热交换气态氮和下部压力塔底部具有约一巴气压的液态氧中，以便在冷凝氮气的同时汽化液态氧。热交换器1包括一铝制平行六面体主体2，该主体通过在炉内铜焊这一单一操作装配而成;三个半圆柱形盒箱3至5，它们用作流体的入口与出口;一上部拱顶6;借助于焊接通过密封接头将元件3至6固定。所述主体2由大量的垂直叶片7组成，在这些叶片之间限定了叶片状通道8，而这些叶片则包括带有垂直壁面的波纹状隔离层9。上述通道由档板10所限定，档板在图2至图4中用粗线表示。在以下的叙述中，“长度”是指主体2的垂直尺寸，“厚度”是指与叶片7垂直的水平尺寸，而“宽度”则是指与上述叶片平行的水平尺寸。所述主体2包括并列的两个部分图1左侧的热交换部分2A;图1右侧的附加部分2B，此部分用以承担使液体循环、液体-气体分离、贮存液体以及向热交换部分2A均匀地填加液体等功能。热交换部分2A的通道8A有两种不同的类型，分别如图2及图3所示(1)用于冷凝氮气的诸通道8A-1，在其宽度方向上、高度方向上及底部均为密闭的，它们包括位于其上端侧部的气态氮入口孔道11;以及朝向此入口孔道的倾斜波纹12，该波纹用于将气态氮分配到所有上述通道的幅宽方向上。上述盒箱3覆盖了所有的孔道11并由填加导管13供给气态氮。诸通道8A-1还包括一位于其下端、与上端气态氮入口孔道同侧的液态氮出口孔道14;以及与此出口孔道相对向的倾斜波纹15，该波纹用于将液态氮聚集至孔道14。上述盒箱4覆盖了所有的孔道14以使液态氮离开该孔道并经由导管16排出。(2)用于汽化氧气的诸通道8A-2，在其底部的宽度方向上是密闭的，但在其顶部的宽度方向上则是开放的，它们包括位于其下端侧部的液态氧入口通孔17A;以及朝向此入口孔道的倾斜波纹18A，此波纹用于将液态氧分配到所有上述通道的幅宽方向上。上述盒箱5覆盖了所有的孔道17A。图4所示之附加部分2B的诸通道8B具有与氧气汽化通道8A-2相同的结构，其孔道17B也与盒箱5相通连。但是，其垂直波纹9B之间的间距要大于通道8A-1之波纹9A-1的间距，也大于通道8A-2之波纹9A-2的间距，由于上述波纹有较大的间距，所以其厚度也要比通道8A-1的厚度大，同时也比通道8A-2的厚度大。从以上的说明中可以看出，盒箱5遍布于热交换器主体的整个厚度方向上，也就是说，它覆盖了2A与2B两部分，而盒箱3与4则只延伸于2A一部分上。所述拱顶6沿主体2的平行六面体的上部所有四个边而与之接合。它带有一液态氧填加导管19和一气态氧出口导管20，气态氧经由出口导管的上方离去。在操作中，在气态氮经由通道8A-1下降至拱顶所在的水平面时，气态氮约在六巴气压下被冷凝，而此时在通道8A-2和通道8B内充满了约一巴气压的液态氧，如图1所示。冷凝氮气所放出的热量使诸通道8A-1内的液态氧汽化，从而因热虹吸作用引起这些通道内液态氧的上升循环。并在这些通道里沿向上方向形成气态氧分离区，即有一两态混合物离开这些通道的上端。液态氧在通道8A-2中不会下降，而是向上循环的，它在上部密闭的通道8A-1中也不会下降，但液态氧在通道8B中却是能下降的，并在通道8B的下端经由侧部孔道17B(图4)进入盒箱5。此后，上述液态氧沿盒箱5流至作为通道8A-2入口的孔道17A(图3)，从而使通道8A-2中充满了液态氧。因此，诸通道8B能使多余的液态氧再循环，而其对两态氧的分离、液态氧的贮存则能使液态氧无间断且均匀地供给汽化通道8A-2。在大多数通道8B中，任何汽化现象都不会妨碍液态氧的上升循环，这是因为这些通道与氮气通道不具有热交换关系的缘故。上述情况对与主体2热交换部分2A相邻的那些通道8B来说则略有不同了，在这些通道中，热交换完全得以产生，这一方面是由于靠近通道8A-2，另一方面是由于通道8B具有较大的厚度和/或波纹9B具有较大间距，从而引起叶片转换效果的缘故。图5中改进后的热交换器仅在下列方面与业已说明的热交换器有所不同主体2的附加部分2B分成两个子部分2B-1和2B-2，这两部分包围了热交换部分2A。该图显示出附加通道8B能以不同的方式放置。但是，图1中的结构在实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间接热交换器，它包括：一系列平行的叶片，这些叶片用于限定它们之间的通用叶片状通道（８Ａ、８Ｂ、２８、４２、６０），上述通道则含有波纹状隔板（９；３２，３４，３６，３７，４４，４７，４８，５３至５６）；用于构成热交换通道的那些通道的一第一组合件（８Ａ；２８，６）该组合件包括用于彼此进行热交换的流体的入口与出口装置（３至５，３９至４１，５１）该装置的特征在于它在其长度与宽度的至少一部分上包括附加通道（８Ｂ；４２），该通道与上述热交换通道（８Ａ；２８，６０）略有或没有热交换关系，并用于完成除热交换以外的至少一个功能，即贮存液体的功能、和／或使液体循环的功能、和／或分离液体一气体的功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿鲁罗帕斯卡尔，格里劳德阿兰，文奈特弗朗索斯，
申请(专利权)人：乔治克劳德工艺研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]