一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构制造技术

技术编号:27136969 阅读:30 留言:0更新日期:2021-01-25 20:56
本发明专利技术公开了一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,包括由上至下依次设置的若干层氧换热单元,所述氧换热单元包括换热壳体、气液导流片、换热翅片和液氧导流片,所述气液导流片、换热翅片和液氧导流片由上至下依次设于换热壳体内,所述换热壳体上设有与气液导流片相通的流体出口和与液氧导流片相通的液氧进口,上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片均为三角形结构且组合成一矩形,上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片分别位于该矩形对角线的两侧。本发明专利技术使得流体在氧换热单元内的阻力减小,流速损失小,在结构上消除了流体流动死区的存在,从而使换热器的安全性得到了极大的提升。升。升。

【技术实现步骤摘要】
一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构


[0001]本专利技术涉及多层冷凝蒸发器
,具体涉及一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构。

技术介绍

[0002]冷凝蒸发器是低温法空气分离设备(以下简称空分设备)中的核心设备,是精馏塔上塔和下塔之间的纽带,该换热器常见类型有浴式和降膜式两种。在性能上更有优势的降模式冷凝蒸发器因其制造难度大、风险较高未被广泛使用。而常规浴式冷凝蒸发器因其天然局限性,渐渐跟不上空分等级不断增大的步伐。
[0003]为弥补常规浴式冷凝蒸发器换热板式无法继续做高的问题,出现了一种改进型浴式冷凝蒸发器-多层冷凝蒸发器(如图1-2所示)。其原理是直接在板式单元上,将氧换热通道在高度上划分成若干个独立的换热单元,并配以液斗,将液氧在高度方向上进行分割,以达到减小液柱静压力,增大板式综合换热效率的目的。
[0004]在多层主冷凝蒸发器的板式中,单层的氧换热单元高度可以控制的很低,保证其换热始终处于一个较高的效率上,3~5层的层数保证了板式可以做得足够高。
[0005]但是,上述结构存在以下技术问题:1、处于换热单元上下端的导流片,占用了大量的高度空间,这个高度在450~600mm,占换热单元总高度的30~50%,也即减少了换热翅片的高度比例;2、在远离液斗侧的上下端角处,存在两个流体流动的死区,既不利于换热,也不利于安全。

技术实现思路

[0006]1、专利技术要解决的技术问题
[0007]针对现有的多层冷凝蒸发器存在流体流动的死区,换热效果差的技术问题,本专利技术公开了一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,它使得流体在氧换热单元内的阻力减小,流速损失小,在结构上消除了流体流动死区的存在,从而使换热器的安全性得到了极大的提升。
[0008]2、技术方案
[0009]为解决上述问题,本专利技术提供的技术方案为:
[0010]一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,包括由上至下依次设置的若干层氧换热单元,所述氧换热单元包括换热壳体、气液导流片、换热翅片和液氧导流片,所述气液导流片、换热翅片和液氧导流片由上至下依次设于换热壳体内,所述换热壳体上设有与气液导流片相通的流体出口和与液氧导流片相通的液氧进口,上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片均为三角形结构且组合成一矩形,上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片分别位于该矩形对角线的两侧。
[0011]可选地,所述矩形的对角线角度为10-20
°

[0012]可选地,所述矩形的对角线角度为15
°

[0013]可选地,所述流体出口和液氧进口分别位于换热壳体的对角处。
[0014]可选地,所述上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片的连接处设有隔断封条。
[0015]可选地,所述氧换热单元由上至下依次设置有3-5层。
[0016]可选地,所述换热壳体包括前隔板和后隔板,所述前隔板和后隔板间隔形成氧换热通道,所述氧换热通道的边缘处设有侧封条,所述侧封条用于连接前隔板和后隔板,所述隔断封条位于相邻换热单元中间。
[0017]可选地,所述气液导流片和液氧导流片的高度为300-400mm。
[0018]3、有益效果
[0019]采用本专利技术提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
[0020](1)本多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构改善了流体的流通轨迹,流体在流动过程中的变向由水平流动变为斜向上流动
°
,加大了流体导流截面,降低了流体阻力,同时还缩短了流体导流距离,流体流动更加顺畅,流速损失小,在结构上消除了流体流动死区的存在,从而使换热器的安全性得到了极大的提升。
[0021](2)相邻的液氧导流片和气液导流片在换热器高度上,占用同一高度空间,相对于现有结构,可以增加氧侧通道换热翅片的高度占比,从而有效增加了换热器单位体积内的换热面积。
[0022](3)不同流道的流体流动路径长度更趋近于一致,也即流体流动更加均匀,降低了流体流动存在的偏流。
附图说明
[0023]图1为本专利技术
技术介绍
中提出的多层冷凝蒸发器的结构示意图;
[0024]图2为本专利技术
技术介绍
中提出的多层冷凝蒸发器的流体路径示意图;
[0025]图3为本专利技术实施例中提出的一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构的结构示意图;
[0026]图4为本专利技术实施例中提出的一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构的流体路径示意图;
[0027]1、氧换热单元;11、换热壳体;111、流体出口;112、液氧进口;12、气液导流片;13、换热翅片;14、液氧导流片。
具体实施方式
[0028]为进一步了解本专利技术的内容,结合附图1-4及实施例对本专利技术作详细描述。
[0029]结合附图1-4,本实施例的一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,包括由上至下依次设置的若干层氧换热单元1,所述氧换热单元1包括换热壳体11、气液导流片12、换热翅片13和液氧导流片14,所述气液导流片12、换热翅片13和液氧导流片14由上至下依次设于换热壳体11内,所述换热壳体11上设有与气液导流片12相通的流体出口111和与液氧导流片14相通的液氧进口112,如图3所示,上方氧换热单元1的液氧导流片14与下方氧换热单元1的气液导流片12均为三角形结构且组合成一矩形,上方氧换热单元1的液氧导流片14与下方氧换热单元1的气液导流片12分别位于该矩形对角线的两侧,简单来说,上方氧换热单
元1的液氧导流片14与下方氧换热单元1的气液导流片12的形状为一个矩形沿对角线切开的两个三角形,也就是将传统的两个矩形改为了一个矩形沿对角线分割开的两个三角形,流体在上方氧换热单元1的液氧导流片14与下方氧换热单元1的气液导流片12内呈斜向上流动。
[0030]于本实施例中,最下方氧换热单元1的液氧进口位于其正下方,最下方氧换热单元1的液氧导流片14和最上方氧换热单元1的气液导流片12依旧为传统的矩形结构。
[0031]本多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构在使用时,液氧由位于氧换热单元1下部的液氧进口112进入,经所述液氧导流片14引导进入换热翅片换热并气化,液氧气化后形成的流体混合物在压力作用下向上流动,并继续受热气化,所述流体混合物最终经位于氧换热单元1上部的气液导流片12和流体出口111流出。
[0032]本多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构改善了流体的流通轨迹,流体在上方氧换热单元1的液氧导流片14与下方氧换热单元1的气液导流片12内呈斜向上流动,流体在流动过程中的变向由水平流动变为斜向上流动
°
,加大了流体导流截面,降低了流体阻力,同时还缩短了流体导流距离,流体流动更加顺畅,流速损失小,从结构上消除了流体流动死区的存在,换热时的安全性得到了极大的提升;相邻的液氧导流片14和气液导流片12在换热器高度上,占用同一高度空间,相对于现有结构本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,其特征在于:包括由上至下依次设置的若干层氧换热单元,所述氧换热单元包括换热壳体、气液导流片、换热翅片和液氧导流片,所述气液导流片、换热翅片和液氧导流片由上至下依次设于换热壳体内,所述换热壳体上设有与气液导流片相通的流体出口和与液氧导流片相通的液氧进口,上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片均为三角形结构且组合成一矩形,上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片分别位于该矩形对角线的两侧。2.根据权利要求1所述的一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,其特征在于:所述矩形的对角线角度为10-20
°
。3.根据权利要求1所述的一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构,其特征在于:所述矩形的对角线角度为15
°
。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张建松侯新刚叶芳芳叶成勇王继超
申请(专利权)人:浙江智海化工设备工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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