多层浴用冷凝器制造技术

本发明专利技术涉及一种浴用冷凝器，具有一个冷凝器块（１），该冷凝器块具有用于液体的蒸发通道（８）和用于热介质的液化通道（２）并具有至少两个垂直地上下叠置的循环段（７）。蒸发通道（８）分别在一个循环段（７）的下端具有至少一个用于液体的入口（９）、分别在一个循环段（７）的上端具有至少一个出口（１０），其中，为每个循环段（７）设置一个储液容器（１５），该储液容器与该循环段（７）的入口（９）和出口（１０）形成通流连接并且具有一个气体排出管道（１８）。气体排出管道（１８）的入口不位于安置了循环段（７）出口（１０）的循环段（７）侧面（１２）前面的区域中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种浴用冷凝器(Badkondensator)，具有一个冷凝器块，该冷凝器块具有用于液体的蒸发通道和用于热介质的液化通道并具有至少两个垂直叠置的循环段，其中，蒸发通道分别在一个循环段的下端具有至少一个用于液体的入口、分别在一个循环段的上端具有至少一个出口，其中，为每个循环段设置一个储液容器，该储液容器与该循环段的入口和出口通流连接并且具有一个气体排出管道。在具有一个压力塔和一个低压塔的低温空气分解设备中，来自低压塔的液态氧在一个热交换器中通过与来自压力塔的气态氮间接热交换而蒸发，氮冷凝。热交换器基本上以两种不同的基本形式实现。在一种沉降膜蒸发器中，待蒸发的液体通过一个同时构成气体封闭装置的分配系统被向上导入蒸发通道中。液体作为液体膜通过加热面向下流动，其中它部分地被蒸发。所产生的气体和未蒸发的剩余液体在下面从沉降膜蒸发器中排出。液体聚集到安置在冷凝器下面的收集室中，而气体部分被继续导送。相反，对于浴用冷凝器，冷凝器块处于要蒸发出液体的液体浴中。液体从下面进入冷凝器块的蒸发通道中并且部分地由于流过液化通道的热介质而被蒸发。在蒸发通道中蒸发的介质的密度小于周围液体浴的密度，由此产生虹吸作用，使得液体从液体浴中继续流入到蒸发通道中。冷凝器块浸入液体浴中的深度越大，则蒸发通道中的平均静液压力越高、液体的蒸发越差，因为液体的沸腾温度相应于蒸发压力曲线上升。因此，可以通过将冷凝器块分成多个相互叠置的区段-以下称为循环段-来提高浴用冷凝器的效率。这种布置的优点在于，在采用多个循环段时，每个区段的浸入深度分别小于高的单个冷凝器块的浸入深度。因此，蒸发通道中的静液压力较小，液体易于蒸发。由美国专利US5,775,129公知了一种组合沉降膜蒸发器。根据沉降膜蒸发器的类型，在上部区域中，向下流动的液态氧部分地蒸发。在下方设置有一个浴用冷凝器，它被分为两个循环段。这两个循环段的上部在整个圆周上被一种长通道包围，该长通道用作该循环段的储液容器。该长通道的壁比相应循环段的上边缘向上延伸得略多，使得在上端从循环段中排出的气体不是立即离开该长通道，而是首先在该向上开口的长通道中上升。在此阶段中，部分被气体夹带的液体分离并聚集在长通道底部上的液浴中。但所述设置有分离区域的长通道仅当在该循环段上方没有其它循环段时才能实现。否则，安置在上面的循环段的入口将被长通道覆盖。因此，本专利技术的任务在于，开发一种多层浴用冷凝器，其中，尽可能少的液体被所排出的气体夹带。该任务通过开始部分所述类型的浴用冷凝器解决，其中，气体排出管道的入口不是位于冷凝器块旁边的半敞开容积中，该容积由设置有循环段出口的循环段侧面和垂直于该侧面定向、分别包含一个侧面边缘的半平面限定边界。“循环段”的概念表示冷凝器块的一个区段，在该区段中可实现一个浴用冷凝器或循环蒸发器的功能。根据本专利技术，浴用冷凝器包括至少两个上下叠置的循环段，这些循环段各由一个自己的储液容器供给液体。通过将浴用冷凝器垂直分段可以使每个循环段的储液容器中的液位相对于单个连续冷凝器块的液位明显降低。液体通过位于循环段下端的入口进入蒸发通道，向上流动，部分蒸发并在该循环段上端通过合适的出口离开通道。由该通道排出的液-气混合物中的液体部分一方面流回该循环段的入口，另一方面，根据该循环段储液容器的液位，流向位于其下面的循环段的入口，以便在那里通过蒸发通道重新循环。根据本专利技术，此时气体排出管道的入口与循环段的出口在空间上这样分开，使得从循环段中排出的液-气混合物不直接导入气体排出管道，而是首先必需通过一个分离区域。该分离区域可以按其最简单的结构是一个被部分封闭的容积，或者也可以设置有迫使气体流多次转向的元件。根据本专利技术，气体排出管道的入口不安置在设置有出口的循环段侧面前面的半敞开容积中。该容积由具有出口的侧面和(通常)由两个垂直的和两个水平的半平面限定边界，它们各包括一个循环段边缘。换言之，气体排出管道的入口不允许位于具有出口的侧面前面的循环段的“投影”中。由此可避免液-气混合物直接从循环段流出到气体排出管道中。该液-气混合物在进入气体排出管道前被转向，这样，气体速度以及随蒸发气体夹带的液体量减小。在气体进入气体排出管道之前达到有效分离被气体流携带的液体。储液容器中的液位保持在保证循环段正常工作的高度上。为了避免蒸发通道中液体的完全蒸发，足够高的液位是特别重要的，这种完全蒸发可导致蒸发通道被难蒸发成分覆盖。夹带液体的危险可有利地这样减小，即，气体排出管道的入口位于相应循环段的蒸发通道出口的上方。在循环段中蒸发的气体在进入气体管道之前必须向上转向并且上升一定距离。该循环段出口与气体管道入口之间的容积用作附加的分离室，在该分离室中，被气体夹带的液体从气体流中分离出。储液容器最好通过一个斜向上延伸的底部实现，该底部与循环段的下端连接并且由合适的侧壁限定边界，由此构成一个楔形的容积。向上倾斜延伸的底部一直延伸到超过循环段上端并且在该循环段上方具有一个到气体排出管道的出口。该循环段上方的容积用作分离室。特别有利的是，在该循环段的下边缘上安置一个板来代替倾斜的底部，该板被弯折成阶梯形。该板从循环段下端出发首先水平延伸，然后垂直向上，然后再水平延伸并且最后垂直延伸。两个这样弯折的板构成一个与一个循环段直接相邻的第一腔，它是储液容器。板最好被这样弯折，使得板的一个代表储液容器边界的垂直分段一直延伸到该循环段出口的高度上。阶梯状弯折的板的第二“级”之间的中间空间构成一个相对于储液容器向上偏移的附加腔，它用作分离室并且通过一个缝隙状开口与储液容器连接。在另一个有利的实施形式中，气体排出管道的入口不设置在冷凝器块的具有蒸发通道出口的侧面上。存在这样的可能性气体排出管道的入口设置在位于与气体出口侧面相对的侧面之前的区域中或者最好设置在位于与气体出口侧面相邻的侧面之前的区域中。在这种安置中，液-气混合物在进入气体排出管道之前也转向，由此使液体更容易地与气体分离。特别有利的是，气体入口相对于出口既向侧面也向上错开地安置。最好冷凝器块的至多两个侧面设置有入口和/或出口。在此情况下，气体排出管道的入口有利地设置在循环段上方。位于冷凝器块另外两个垂直侧面之前的区域可以自由地保持有管道和其它构件，由此，浴用冷凝器可相对紧凑地构成。在一个特别有利的实施形式中，在冷凝器块的两个相对侧面上分别设置有通向蒸发通道的入口和出口。在此情况下特别合适的是，冷凝器块相对于这两个侧面之间的中间平面镜像对称地构成。浴用冷凝器的一种紧凑的结构可这样实现所有入口和出口位于热交换器的同一侧面上。用于使入口及出口相互连接并与储液容器连接的管道只在冷凝器块的外侧需要。但出于制造技术方面原因有利的是，一个循环段的蒸发通道入口与安置在其下面的循环段的蒸发通道出口位于冷凝器块的相反侧面上。如果在冷凝器块中出口或入口与相应蒸发通道的连接通过倾斜延伸的薄板实现，则冷凝器块的区段可以被对角划分为从入口到上面循环段蒸发通道的过渡区域和从通道到下面循环段出口的过渡区域。这样，冷凝器块的结构高度可以降低。如果气体排出管道的入口位于循环段的上方，有利的是，在入口和/或出口所在的循环段侧面上设置有一个收集器，该收集器具有一个液体输入管道和一个气体排出管道。一个循环段通常具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
浴用冷凝器，具有一个冷凝器块，该冷凝器块具有用于液体的蒸发通道和用于热介质的液化通道并具有至少两个垂直地上下叠置的循环段，其中，这些蒸发通道分别在一个循环段的下端具有至少一个用于液体的入口、分别在一个循环段的上端具有至少一个出口，其中，为每个循环段设置一个储液容器，该储液容器与该循环段的入口和出口形成通流连接并且具有一个气体排出管道，其特征在于，气体排出管道（１８）的入口不位于冷凝器块（１）旁边的一个半敞开容积中，该容积由循环段（７）出口（１０）所在的循环段（７）侧面（１２）和垂直于该侧面（１２）定向、分别包括一个侧面边缘的半平面限定边界。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔弗雷德万纳，霍斯特科尔杜安，迪特里希罗特曼，卡尔海因里希施魏格特，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]