卧式逆流冷凝蒸发器制造技术

一种卧式逆流冷凝蒸发器，它由多个冷凝蒸发单元及筒体组成，所述的多个冷凝蒸发单元沿筒体长度方向分一排或两排排列，并通过整体支座安装在筒体内；所述的冷凝蒸发单元包括液氧蒸发通道和氮气冷凝通道，且两流道以逆流方式交错排列布置；其中冷凝蒸发单元的液氧蒸发流道与筒体长度方向垂直，并在液氧蒸发流道中设置有至少一氧气蒸发大空间，液氧蒸发流道与氮气冷凝流道分别用管道与上下塔相应接口相连接；它可以根据实际运输情况进行设计，解决了特大型空分立式冷凝蒸发器直径过大难以运输的难题，由于液氧和氮气实现逆流换热，提高了传热效率，使结构更加紧凑，能够实现液氧全浸操作，充分保证了运行的安全性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种热交换设备，尤其是一种用于空分设备中进行不同温度介质 进行热交换的设备，属于换热设备。
技术介绍
空分设备中，上下塔之间的冷凝蒸发器，基本上由冷凝蒸发单元组成，在该冷凝章法 单元内包含了液氮蒸发流道和相邻布置的氮气冷凝流道，且往往采用单层或双层的结构形 式，液氧和氮气在各自流道中流过时，相互进行热量的传递，液氧吸收氮气的热量被蒸发， 而使氮气放热后变成液氮。这种结构形式的冷凝蒸发器，随着空分设备的不断大型化，其 运输问题已经成为空分大型化发展的一大难题，在特大型空分设备中，即使采用了双层结 构形式的冷凝蒸发器，也有不能满足需要的场合。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种换热效果好，能降低运输成 本与运输难度的卧式逆流冷凝蒸发器。它由多个冷凝蒸发单元及筒体组成，所述的多个冷 凝蒸发单元沿筒体长度方向分一排或两排排列，并通过整体支座安装在筒体内；所述的冷 凝蒸发单元包括液氧蒸发通道和氮气冷凝通道，且两流道以逆流方式交错排列布置；其中 冷凝蒸发单元的液氧蒸发流道与筒体长度方向垂直，并在液氧蒸发流道中设置有至少一个 的氧气蒸发大空间，液氧蒸发流道与氮气冷凝流道分别用管道与上下塔相应接口相连接。所述的冷凝蒸发单元分两排并联排列，冷凝蒸发单元内的液氧蒸发流道分上下两层布 置且相互连通，在所述液氧蒸发流道的冷凝蒸发单元中间或两侧设置有液氧斗，并由该液 氧斗将液氧蒸发流道分为上下层的液氧蒸发流道。所述的冷凝蒸发单元与筒体的一端固定，而另一端可自由伸縮连接，并且在氮气管和 液氮管与筒体的连接处分别设置有补偿弯头。本技术所述的冷凝蒸发器单独布置，用管道将其与上下塔连接，多个冷凝蒸发器 单元沿筒体长度方向分一排或两排排列，液氧在冷凝蒸发器单元内流动方向与筒体长度方 向垂直，从下塔来的氮气沿着氮气管进入每个冷凝蒸发器单元，在单元内冷凝成液氮，氮 气管和液氮管在冷凝蒸发器外汇总，液氧在冷凝蒸发器单元内蒸发，氧气进入大空间，此 种布置最大优点就是液氧和氮气逆流传热，提高传热效率且结构紧凑，换热能力便于扩展，3整体尺寸小，方便运输，即使空分大型化，需要并联的冷凝蒸发器单元数量增多，因冷凝 蒸发器单元可以沿筒体长度方向排列，不需要仅依靠扩大直径来满足换热，因而更适用于 大型或特大型空分设备。由于上塔与冷凝蒸发器完全分开，万一冷凝蒸发器发生微爆等事 故不会影响到上塔，提高了设备的安全性能。本技术的另一种方案是将虚双层的冷凝蒸发器单元布置于容器内，虚双层的冷 凝蒸发器单元即是在单元内实现液氧分上下两层分别蒸发，而氮气冷凝则是单层内冷凝的 结构，该结构特别适用于低液位的蒸发场合，来自上塔液氧先导入上层冷凝蒸发器单元中， 当上层液位高到设定值再溢流至大容器中，上下两层的液氧液位相同，氮气则沿着氮气管 进入每个冷凝蒸发器单元内冷凝。本技术与现有技术相比，具有如下技术效果其一可以根据实际运输情况进行设计，解决了特大型空分立式冷凝蒸发器直径过大难以运输的难题。其二液氧和氮气实现逆流换热，提高传热效率。其三可实现液氧全浸操作，充分保证安全性。附图说明图1是本技术的冷凝蒸发器单元单排排列结构图。 图2是本技术的冷凝蒸发器单元两排排列结构图。 图3是本技术的虚双层冷凝蒸发器单元两排排列的一种实施例结构图。 图4是本技术的虚双层冷凝蒸发器单元两排排列的另一种结构图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作详细的介绍图1、 2所示，本技术由多个冷凝蒸发单元1及筒体2组成，所述的多个冷凝蒸发单元1沿筒体2长度方向分一排或两排排 列，并通过整体支座3安装在筒体2内；所述的冷凝蒸发单元1包括液氧蒸发通道4和氮 气冷凝通道5，且两流道以逆流方式交错排列布置；其中冷凝蒸发单元的液氧蒸发流道4 与筒体2长度方向垂直，并在液氧蒸发流道中设置有至少一个氧气蒸发大空间6，液氧蒸 发流道4与氮气冷凝流道5分别用管道与上下塔相应接口相连接。本技术所述的冷凝蒸发器单元为单排排列，可以多台并联排列，液氧在大容器中 蒸发，有足够的分离空间，而且氧气到上塔的管道流速相对也比较低，使氧气顺利进入上 塔，氮气由氮气管导入板式单元，液氮由液氮管导出，与液氧实现逆流换热，提高传热效 率。本技术主要采用板式单元的排列形式，此种排列结构紧凑，氮气的流速及流动阻 力和单层主冷区别不大，同时增大了氧气的分离空间。4附图3、 4所示是所述的冷凝蒸发单元1分两排并联排列，冷凝蒸发单元1内的液氧 蒸发流道4分上下两层布置且相互连通，在所述液氧蒸发流道4的冷凝蒸发单元中间或两 侧设置有液氧斗7，见附图3、 4所示，并由该液氧斗7将液氧蒸发流道4分为上下层的液氧蒸发流道。冷凝蒸发单元l分两排排列，可以多台并联排列，液氧在大容器中蒸发，有足够的分 离空间，而且氧气到上塔的管道流速相对也比较低，使氧气顺利进入上塔，氮气由氮气管 导入板式单元，液氮由液氮管导出，与液氧实现逆流换热，提高传热效率。附图3所示是虚双层冷凝蒸发单元两排排列结构图，且其中所述的液氧斗7在两侧， 它们可以多台并联排列，液氧分上下两层蒸发，上层的液氧斗7分布在两侧，氮气由氮气 管导入板式单元，即氮气冷凝流道5，液氮由液氮管导出，与液氧实现逆流换热。附图4所示是虚双层冷凝蒸发器单元两排排列结构图，且所述的液氧斗在中间，它们 可以多台并联排列，液氧分上下两层蒸发，上层的液氧斗7设置在两排单元中间，氮气由 氮气管导入板式单元，即氮气冷凝流道5，液氮由液氮管导出，与液氧实现逆流换热。本技术所述的液氧在整个冷凝蒸发器中充分流动，不存在死区，在本技术大 容器中，由于液氧流动方向与筒体2长度方向垂直，环向流动较好，液氧和氮气实现逆流 换热，提高传热效率，筒体2长度方向上液氧的流动性通过对液氧进出口管的合理布置来 促进液氧在此方向的流动。本技术冷凝蒸发单元分一排或两排排列，台数较多情况下，若冷凝的液氮流出口 不畅，使得各冷凝蒸发单元内部的液氮液位不一致，造成冷凝蒸发单元间换热不均匀，形 成偏流，这一点我们改进了板式单元支撑的形式，整个支撑采用刚性和平整性较好的槽铝， 并且支撑要求校平后才可安装，同时要求通过合理的管道配置，来共同避免液氮在冷凝蒸 发器单元内积液。本技术液氧在大容器中蒸发，有足够的分离空间，而且氧气到上塔的管道流速相 对也比较低，使氧气顺利进入上塔。同时上塔与冷凝蒸发器完全分开，万一冷凝蒸发器发 生微爆等事故不会影响到上塔。考虑冷凝蒸发单元与筒体冷縮不一致会产生应力，冷凝蒸发单元与筒体的一段固定， 而另一端可自由伸縮连接，并且在氮气管和液氮管与筒体的连接处分别设置有补偿弯头8。权利要求1、一种卧式逆流冷凝蒸发器，它由多个冷凝蒸发单元及筒体组成，其特征在于所述的多个冷凝蒸发单元沿筒体长度方向分一排或两排排列，并通过整体支座安装在筒体内；所述的冷凝蒸发单元包括液氧蒸发通道和氮气冷凝通道，且两流道以逆流方式交错排列布置；其中冷凝蒸发单元的液氧蒸发流道与筒体长度方向垂直，并在液氧蒸发流道中设置有至少一氧气蒸发大空间，液氧蒸发流道与氮气冷凝流道分别用管道与上下塔相应接口相连接。2、 根据权利要求1所述的卧式逆流冷凝蒸发器，其特征在于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式逆流冷凝蒸发器，它由多个冷凝蒸发单元及筒体组成，其特征在于所述的多个冷凝蒸发单元沿筒体长度方向分一排或两排排列，并通过整体支座安装在筒体内；所述的冷凝蒸发单元包括液氧蒸发通道和氮气冷凝通道，且两流道以逆流方式交错排列布置；其中冷凝蒸发单元的液氧蒸发流道与筒体长度方向垂直，并在液氧蒸发流道中设置有至少一氧气蒸发大空间，液氧蒸发流道与氮气冷凝流道分别用管道与上下塔相应接口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛央平，柳红霞，朱平，骆剑峰，
申请(专利权)人：杭州杭氧股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]