CN1160538C - 板翅式换热器、下流再沸器和低温空气分离装置 - Google Patents

板翅式换热器、下流再沸器和低温空气分离装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改进的板翅式换热器，该换热器包括用于容载第一流体流的第一通道组，所述第一流体流在第一通道组的至少一部分是两相的，在第一通道组的该部分中配置有多个翅片，翅片以基本一致的翅片出现率配置在相邻的隔离片材之间，每个翅片有基本一致的翅片高度和基本一致的翅片厚度，其中翅片的厚度小于0.020厘米，翅片的高度小于或等于0.508厘米，和翅片的出现率大于或等于25/2.54厘米。本发明的板翅式换热器可以用于下流再沸器中，或低温空气分离设备中。

Description

板翅式换热器、下流再沸器和低温空气分离装置
技术领域
本发明涉及一些换热器，特别是在混合气体的低温蒸馏过程中被用作下流再沸器的板翅式换热器，例如常压蒸馏出其成分元素(氮、氧、氩等)。
背景技术
低温分离空气是通过使液体和蒸气逆流穿过一蒸馏塔来实现的。汽相混合物随着易挥发性成分(如氮)不断增加浓度而上升，同时液相混合物随着不易挥发成分(如氧)不断增加浓度而下降。
借助于低温蒸馏而将空气中的成分分离出的工艺有多种。图1中示意性地示有一综合的低温空气分离装置10。高压进给空气1被送入高压蒸馏塔2的底部，在那里空气被分离成富氮蒸气5和富氧液体3。富氧液体3从高压蒸馏塔2被送入到一低压蒸馏塔4。低压蒸馏塔4可分为多个分段。作为实例，图1中示有这三个分段(4A、4B、4C)。
富氮蒸气5进入一冷凝器或再沸器6。在那里借助与富氧液体的换热，使富氮被冷凝成液体，对高压蒸馏塔2形成回流7A，而富氧液体则形成蒸出物到低压塔4。富氮液体部分8A被放出，部分用作高压蒸馏塔2回流，剩余物8B作为液体回流被送入低压蒸馏塔4。在低压蒸馏塔4中，进给液体(3，8B)通过低温蒸馏被分离成富氧和富氮成分。富氮成分作为蒸气9A被排出，富氧成分作为另一蒸气9B被排出。另一方面，使富氧成分可以作为液体从环绕再沸器/冷凝器6的槽中排出。废物流11从低压蒸馏塔4中被排出。
本发明涉及一种特殊型式的板翅式换热器，这种换热器在上述低温工艺中用作再沸器/冷凝器6。在这种通常被称作“下流再沸器”或“降膜蒸发器”的换热器中，热交换是在一组通道的沸腾物流或蒸发物流和另一组通道的冷凝物流之间间接进行的、术语“下流”或“降膜”指蒸发的流动方向。尽管在持耐情况下冷凝物流可能向上或与蒸发物流的流动相交叉，但通常冷凝物流的流动方向也是向下的。
这种换热器能热连接两个蒸馏塔，在一个蒸馏塔的顶部，含有氮或氩的冷凝物流用作回流，在另一蒸馏塔的底部，含有蒸发物流的氧用作蒸出物。如图1中所示氮及前面所讨论的。
虽然在努力设计和建造更具能效的气体分离设备，特别是大型设备的过程中，已经生产出许多高性能、高效率的蒸馏塔、压缩机、泵和膨胀器、换热器，特别是再沸器/冷凝器，在增进能效和改进性能上仍是个有潜力的领域。
铜焊板翅式铝换热器在空气分离和其他低温装置上通常用来作再沸器/冷凝器。可使这种换热器的传热性能受到翅片尺寸变化的影响。例如三个可以变化的主要参数是翅片高度、翅片厚度和翅片出现率。
虽然下流再沸器用于低温工业已有多年，但板翅式换热器的制造厂家仍未能提出如本发明所论及的最佳翅片设计。通过实验和分析，本发明已得到一些惊人而意外的发现，这些发现是关于翅片尺寸优化的，以使空气分离设备中再沸器的性能最佳。这些惊人而意外的发现，可以用来制造本发明的改进板翅式换热器，而当这种换热器在空气分离设备中被用作再沸器时，将产生更加有效的空气分离工艺。
最佳翅片设计，就是要使下流再沸器的尺寸、重量和/或成本趋于最小值。这样将使空气分离工艺效率更高，以及/或单位产量的成本更、低。
还要使用一种比现有技术再沸器更紧凑、效率更高的下流再沸器以使空气分离有一个更有效的工艺。
还要有一种方法便于装配应用最佳翅片设计的板翅式换热器或下流再沸器。
发明内容
基于惊人而意外的发现，本发明应用较低的翅片高度、薄的翅片厚度和高的翅片出现率，对用于下流再沸器的板翅式换热器提供最佳的翅片设计。特别是，本发明的板翅式换热器或下流再沸器应用了如下面要讨论的最佳翅片尺寸。本发明也包括一种方法来装配这种板翅式换热器和装配具有这种换热器或下流再沸器的低温空气分离装置。
在第一个实施例中，板翅式换热器有很多翅片，这些翅片以基本上一致的翅片出现率即大于或等于25/2.54厘米(25/英寸)，被配置在相邻隔离片材之间，而且每个翅片基本上等高，其高度小于或等于0.508厘米(0.2英寸)。
在第二个实施例中，板翅式换热器有许多翅片，这些翅片被配置在相邻隔离片材之间，每个翅片都是基本等高和等厚的，其高度和厚度分别为小于或等于0.508厘米(0.20英寸)及小于或等于0.020厘米(0.008英寸)。
在第三个实施例中，板翅式换热器有很多翅片，这些翅片以基本一致的翅片出现率即大于或等于25片/2.54厘米(25片/英寸)，被配置在相邻隔离片材之间，每个翅片都是基本等高和等厚的，其高度和厚度分别为小于或等于0.508厘米(0.20英寸)及小于或等于0.020厘米(0.008英寸)。例如，在这一换热器中，翅片出现率为40片/2.54厘米(40片/英寸)，翅片高度约为0.254厘米(0.100英寸)，翅片厚度约为0.010厘米(0.004英寸)。在另一这样换热器中，翅片出现率约为40片/2.54厘米(40片/英寸)，翅片高度约为0.254厘米(0.100英寸)，翅片厚度约为0.020厘米(0.008英寸)。
这些翅片可以是平的、穿孔的、齿形的或波(人字)形的。通常，这些翅片是用铝或铝合金制成的。然而，翅片也可以由其他导热材料制成。
第四个实施例是用于再沸器或冷凝器设施的板翅式换热器，该换热器具有一个包含多个平行隔离片材和被配置在相邻隔离片材之间的许多波形翅片组合的平行六面体。这些翅片具有基本一致的、大于或等于25片/2.54厘米(25片/英寸)的出现率，每个翅片都基本等高和等厚，其高度和厚度分别小于或等于0.508厘米(0.20英寸)和0.020厘米(0.008英寸)。
本发明的另一方面是具有按本发明板翅式换热器的低温空气分离装置。例如，低温空气分离装置可以有一个如上面第四实施例所述的用于再沸器或冷凝器设施的板翅式换热器。
本发明还有一方面是提供一种按本发明的板翅式换热器装配方法，就如上面讨论这些实施例中所描述的。这种换热器的装配方法包括以下步骤。第一步骤是准备两块基本平行的隔离片材，下一步骤是使一长条片材加工成波状，以形成许多具有基本一致翅片出现率的翅片，这些翅片基本等高、等厚。最后步骤是在隔离片材之间配置这些波状翅片片材。在装配方法的一个实施例中，翅片出现率大于或等于25片/2.54厘米(25片/英寸)，翅片高度小于或等于0.508厘米(0.20英寸)，翅片厚度小于或等于0.020厘米(0.008英寸)。
附图说明
现在对本发明的一些实施例结合附图作为实例来描述，其中：
图1是一空气分离装置的示意性视图；
图2是立体图表示一下流再沸器及其难走和易走翅片的局部放大图；
图3A示意性地表示一换热器的蒸发物流通道，该换热器用作下流再沸器说明本发明的一个应用；
图3B示意性地表示一换热器的冷凝物流通道，该换热器用作下流再沸器表示本发明的一个应用；
图4是一板翅式换热器的一基本单元或分组件的分解透视图；
图5A-D表示应用在板翅式换热器上的四种常用翅片；
图6为一示意图表示隔离片材之间一翅片的基本组件和液体物流在通道A和B内，这些通道实际上被隔离片材相互隔离；
图7为一示意图表示简化的装有翅片通道的几何形状，这里假设通道大致是矩形的；
图8是一图表显示翅片厚度tf为常数0.020厘米(0.008英寸)，翅片出现率fpi为常数25片/2.54厘米(25片/英寸)时，[hA]*与[hAdT]*随翅片高度H而变化的情况；
图9为一图表显示翅片高度H为常数0.635厘米(0.25英寸)，翅片出现率为常数25片/2.54厘米(25片/英寸)时，[hA]*和[hAdT]*随翅片高度H而变化的情况；
图10为一图表显示翅片高度H为常数0.635厘米(0.25英寸)，翅片厚度tf为常数0.020厘米(0.008英寸)时，[hA]*和[hAdT]*随翅片出现率而变化的情况；
图11为一图表，该图表由标出相对热驱动力和再沸器单位体积的相对负荷之比表示现有技术再沸器的工作特性。
图12为一图表，该图表由标出相对热驱动力和再沸器单位体积的相对负荷之比表示按本发明的一再沸器工作特性。
具体实施方式
本发明为一板翅式换热器，如前所述，应用最佳的翅片尺寸以提高在沸腾和冷凝流体诸如冷冻剂(如氧和氮)之间的传热效率。提到将换热器作为再沸器/冷凝器用于空气分离设备中，这是要想指出优先的应用。然而，本发明可以用在需要这种换热器设施的任何地方。
图2中所示的下流再沸器是一板翅式换热器，该换热器具有第一个端头12和第二个端头14。该换热器6的本体16具有一般的平行六面体形状。该换热器6包含许多隔离片材，隔离片材限定许多通道，这些通道相互交替布置(18，20)，并被排列成第一通道组18和第二通道组20，以容置不同的流体，例如一组通道容置氧流，而另一组则容置氮流。
一个通道组18适合容置来自顶部封闭或敞开的顶部盆状装置22的下降液体。通道组18在换热器本体16的顶部或第一端头12和底部或第二端头14是敞开的。侧挡板24封闭每个通道组18的垂直端。一部分典型侧挡板24的局部放大示在图2右侧。
通道组(18，20)各含有由配置在相邻隔离片材之间一波状片材来形成的翅片，这些翅片基本垂直于隔离片材。在流体分布和传热通道内设有翅片。翅片和隔离片材一般是由铝或铝合金制成的，但也可以由其他导热材料制成。
如图2所示，通道组18的顶部装有含穿孔29被水平放置的翅片27(见局部放大图)。这种翅片叫做难走翅片，并能促进通过盆状部分22进入到通道组18的流体均匀分布。
通道组18的底部有垂直置换传热的传热翅片28(见局部放大图)，有时称为易走传热翅片，这些翅片容置箭头30方向上的流体流动。图2中所示的传热翅片28是锯齿形的，然而，平的、穿孔的、人字形(波浪形)或其他相似形式的翅片也可以使用。
图5A-D表示通常用在板翅式换热器中的四种传热翅片，即平的、穿孔的、锯齿形和波浪形(或人字形)的。
在图2所示的实施例中，一进入到盆状装置22的沸腾或蒸发流体，向下流过换热器6中的通道组18，并自由落下从换热器的底端14排出，被本专业所熟知的装置(未示出)所收集，以供该工艺的其他部分。将要冷凝的气体经由管道33和集管32引入到换热器的通道20，并穿过一水平-垂直分布器，如分配部段34所示，被收集在一底部集管35中。
图3A示意性地表示用作下流再沸器的换热器6(图2中所示)，在下流再沸器中，沸腾/蒸发物流经由盆状装置22被导入到换热器，如箭头110所示。该沸腾/蒸发物流从换热器中排出如箭头112所示。进来的物流110借助于难走翅片27被穿过通道组18适当地分布，并在作为降膜的传热翅片28中经历传热。装有翅片传热的三部段，如图28A、28B和28C所示，具有逐步缩小的表面积，这有利于蒸气物流的润湿和传热，由生达(Sunder)等人的美国专利5,122,174使人得知。
图3B示意性表示换热器6的冷凝通道，其中冷凝物流118经由集管32被引入，并经由集管35作为冷凝物流120被排出。这些通道有分配部段3 4，这些部段部分水平，部分垂直，大部分传热冷凝作为垂直降膜出现在所装有的翅片36中，如图3B所示。
在图2、3A和3B所示的再沸器中，沸腾/蒸发物流可能是含氧流体，冷凝物流可能是氮和/或含氩流体。
本发明属于一般垂直取向的易走传热翅片，装有翅片在图3A的蒸发物流通道中标为28，在图3B的冷凝物流通道中则标为36。
图4进一步详示在这种板翅式换热器内部，使用蒸发物流加有传热翅片28的基本分组件25。而原理也适用于冷凝物流加有翅片36。一板翅式换热器包含许多分组件25，而分组件25则由配置在一波状铝传热翅片28两侧的铝隔离片材(40，42)组成，波状片材形成一系列基本垂直于隔离片材的翅片。每个分组件25通常是由铜焊在一起的两隔离片材(40，42)、一传热翅片28间隔、侧挡板(24A，24B)封闭的侧面所组成，如图4所示。一个完整的换热器是由许多铜焊在一起的分组件25以及前面所述和图2所示的其他部件装配而成。
图6表示隔离片材之间翅片的基本组件。由于通道A和B中的物流实际上被隔离片材相互隔开，热只能间接地交换。一已知的换热器可能有许多这样的通道，而在一下流再沸器中一般物流将以交替方式分布，以使一个蒸发通道近似对应每个冷凝通道。一个完整装配的板翅式换热器有更多的另件，包括密封通道末端的端面和侧面挡板，盖住两个最外边通道的盖片材，通道内装有翅片分布部段，一些外集管和用于将相应工艺物流送入和送出换热器的一些喷嘴。然而，这些特征并不属于本发明。本发明是在如图3A和3B所示换热器的36和28部段中使翅片设计最佳。
通过下面的分析，对取得最佳翅片设计和最佳再沸器性能的本发明关键特性作了认真的讨论。虽然本发明得到普遍的应用，为了便于分析讨论，蒸发和冷凝流体分别用氧和氮来表示。
为了帮助理解板翅式换热器中相邻通道间传热的关系，在图7中示有装有翅片通道的几何形状简化表示，该图中假设通道形状大致是矩形的。除了在换热器最外端的通道外，液流A的每个通道与物流B的一个通道进行换热。因为在换热器中每个液流都对应70-100个通道，所以端部的影响很小，可以忽略不计。
不计压差时传热的优度
在下面的理论分析中，当蒸发流体以一特定速度流入分配给蒸发物流的空间时，对翅片高度、翅片厚度、翅片出现率分别对有效传热的影响进行比较。这个空间包括被板翅式换热器中金属所占用的空间。为了做出优度比较，对每种几何形状，将最初的表面速度转换成有效速度，然后计算传热面积和传热系数。虽然示有的改进和样品计算是对蒸发的，但冷凝也有类似的结果和结论。
考虑物流A的一个通道，存在着下列关系，其中术语的定义列在17-18页的术语表中
W           ＝    1/fpi-tf                                [1]
P           ＝    2*fpi*H+2*(1-fpi*tf)                    [2]
Ap          ＝    2*(1-fpi*tf)                            [3]
As          ＝    2*fpi*H                                  [4]隔离片材的初始面积用Ap表示，翅片的第二面积用As表示。
Af         ＝    H*(1-fpi*tf)                           [5]
Deq        ＝    4*Af/p                                 [6]
由于与流入换热器蒸发一侧空间的等表面流速Q进行比较，为了计算相对性能，下面将其转换成有效流速
Qeff       ＝    Q*[(H+tp)/H]/(1＝fpi*tf)              [7]
Γ                     ＝    (Qeff*3600/1728)*ρ1*Ak/(P/12)       [8]
Re1       ＝    4*Γ/μ1                               [9]
δ                     ＝    (3*μ1*Γ/ρ1 2g)^1/3                 [10]
hNus       ＝    K1/δ                                                                     [11]
heff       ＝    hNus*_Re                             [12]
_Re       ＝    a*Re1^b                               [13]
通过薄片降膜传热的基本方程是努塞尔在1916年首先导出的，该方程示在方程[10]和方程[11]中，实际上由于并发蒸气流动产生的剪应力，还由于有波动和涡流，所以得出的值是较高的。波动和涡流可以用包括液体膜的雷诺数和普朗特数的修正系数来模拟，剪切应力可以由降膜的减薄来模拟。同等工作条件下，通过在两个不同几何体中采用一个系数来进行比较，后两项可以略掉，只保留雷诺数。基于文献中报导的某些结果，“a”项的数量级是0.7，“b”项的数量级是0.1。这一总简化在效率计算中带来一小的误差，对此将在下面作进一步的讨论。然而，这是第二个数量级的影响，所以可以忽略不计。另外，当蒸发物流的流速低于一临界值时，干斑点将会出现，于是将减小传热系数，这一情况会限制本文学说仅适用于蒸发一侧某些部分，就如下面进一步所讨论的。但这种减小不会出现在冷凝通道，所以本文学说可以应用到整个冷凝一侧。
mL              ＝    (H/2)*[2*heff/(tf*Kmetal*12)]^0.5    [14]
η                              ＝    tanh(mL)/mL                            [15]
Atot           ＝    (Ap+η*As)/144                       [16]
Aeff           ＝    Atot/(H+tp)                           [17]
hAxxx          ＝    heff*Aeff                              [18]
[hA]*xxx       ＝    hAxxx/hAref                            [19]
实例计算
下面实例计算适合一双塔空气分离设备的主再沸器/冷凝器。蒸发物流在25磅/平方英寸面积1.72×105Pa(25磅/平方英寸面积)下含有99.5％纯氧。液体的特性是：密度＝70磅(质量)/英尺2，导热率＝0.085英热单位/小时英尺F和动力粘度＝0.42磅(质量)/英尺小时。铝的导热率是100英热单位/小时英尺F，隔离片材厚度是0.10厘米(0.04英寸)，冷凝一侧物流接近纯氮。然而，下面的计算仅是针对氧物流一侧的。
一般用在下流再沸器中翅片尺寸范围是：
H      ＝    0.508～0.762厘米(0.20-0.30英寸)
tf    ＝    0.02～0.03厘米(0.008-0.012英寸)
fpi    ＝    15-25/2.54厘米(15-25/英寸)
这些范围部分地受商用价值的限制。
为了说明本发明的学说，示有的实例计算的尺寸在一个很宽的范围内，如下面所述。以下在极限尺寸范围内产生的许多尺寸组合，目前还没有商用价值。
H  ＝0.254-1.016厘米(0.10-0.40英寸)
tf ＝0.005-0.035厘米(0.002-0.014英寸)
fpi＝10-40/2.54厘米(10-40/英寸)
图8表示在翅片厚度tf为常数0.020厘米(0.008英寸)，翅片出现率fpi为常数25片/2.54厘米(25片/英寸)时，[hA]*随翅片高度H而变化的计算结果。下面的计算是在同样表面氧流速的条件下进行的，如此，在这个翅片高度范，围内的中心点，两个不同曲线的液体雷诺数是100和500，对每条曲线来说，远离中心点的所有点上的液体雷诺数将是不同的，但这种偏差的影响在这里的分析中已加以说明。容积优度[hA]*的大小随着考虑到整个范围内翅片高度降低而固定地增加。这样就可以认为在下流再沸器中使用高度较低的翅片有利的。
图9表示在两种不同表面速度下，中央点的液体雷诺数为100和500，翅片高度H为常数0.635厘米(0.25英寸)，翅片出现率fpi为常数25片/2.54厘米(25片/英寸)时，[hA]*随翅片厚度tf而变化的情况。如图所示，考虑到整个范围内，[hA]*随着翅片厚度的增加而固定地增加。这样就可以认为在下流再沸器中使用较厚的翅片是有利的。
图10表示在两种不同表面速度下，中央点的液体雷诺数为100和500，翅片高度H为常数0.635厘米(0.25英寸)，翅片厚度tf为常数0.020厘米(0.008英寸)时，[hA]*随翅片出现率fpi而变化的情况。如图所示，考虑到整个范围内随着翅片出现率的增加，[hA]*固定地增加。这样就可以认为在下流再沸器中每英寸使用更多翅片将是有利的。
下面分析包括压差对传热优度的影响。下流再沸器中可得到的热驱动力靠摩擦压差而下降。当传热特性主要由液相来决定时，压差主要由蒸气相来决定。如果一板翅式通道被认为类似于一小管道，那么摩擦压力梯度可表示为
Δp/Δz＝[(2f*pvV2)/g*Deq]*Ψ                [20]
平衡尺寸的常数在上面方程中没有示出。众所周知，涡流状态下摩擦系数f正比于蒸气雷诺数或速度自乘-0.2次方。由于换热器内沿全长任何距离z，并在相似工作条件下做出不同换热器的比较，此时在换热器中相关液体和蒸气条件是相同的，所以，方程[20]的依据可以追溯到产生下列结果的有效液体流速(下列结果只能用于求出两种不同情况下的相关值)。即
Δp/ΔzαQeff 1.8/Deq                     [21]
另外，在下流再沸器中物流的温度和压力不是相互无关的。蒸发一侧和冷凝一侧的两股物流遵循温度与压力的饱和关系，根据基本热力学，它可以表示为
ΔT/Δzα(T2/P)*(Δp/Δz)               [22]
另外，如果没有摩擦压差时热驱动力在换热器中是δT，而且由于压差而出现ΔT的减少，那么平均有效驱动力dT可近似为
dT＝δT-(ΔT/2)                           [23]
从方程[20-23]可得出两种不同的几何体在同样表面条件下工作的有效热驱动力，可用下式来表示为
dT/dTref＝[1-(ΔT/2*δT)]/1-(ΔT/2*δt)ref]       [24]
和
(ΔT/ΔTref)＝[Qeff 1.8/Deq]/[Qeff 1.8/Deq]ref    [25]
为了评估有压差时的传热优度，需要用到下列公式
hAdTxxx＝heff*Aeff*dT                [26]
[hAdT]*xxx＝hAdTxxx/hAdTref    [27]
实例计算
图8-10示有[hAdT]*的某些实例计算。对这些计算，方程[24]中的[1-(ΔT/2*δT)项在每条曲线中均被设为0.9(在标准条件下)。
图8表示在翅片厚度tf为常数0.020厘米(0.008英寸)和翅片出现率fpi为常数25片/2.54厘米(25片/英寸)时，[hAdT]依翅片高度H而变化的情况。这些计算是在同样的表面氧流速下进行的，此时，在这一翅片高度范围内中央点上两条不同曲线的液体雷诺数是100和500。对于每条曲线，在远离中央点的所有点液体雷诺数是不同的，这种偏差的影响在这里的分析中已加以说明。[hAdT]*是容积优度的度量值，它随着翅片高度H的降低而增加。与前面讨论的[hA]*曲线明显对比可知，在整个计及范围内趋势不是不变的。但最佳点却是朝着计及范围的较低端。这样可以认为在下流再沸器中应用较低的翅片高度是有利的。
图9表示在两种不同表面速度下，此时中央点的液体雷诺数是100和500，当翅片高度H为常数0.635厘米(0.25英寸)，翅片出现率fpi为常数25片/2.54厘米(25片/英寸)时，[hAdT]*随翅片厚度tf而变化的情况。如图所示，[hAdT]*随翅片厚度的增加而增大。但与前面讨论的[hA]*曲线明显对比可知，在整个计及范围内，趋势不是不变的。相反，最佳点是朝着计及范围的上端，这样就可以认为在下流再沸器中用这一上端范围的翅片厚度是有利的。
图10表示在两种不同表面速度下，此时中央点的液体雷诺数是100和500’当翅片高度H为常数0.635厘米(0.25英寸)，翅片厚度tf为常数0.020厘米(0.008英寸)时，[hAdT]*随翅片出现率fpi而变化的情况。如图所示，尽管相对于[hA]*曲线，[hAdT]*的增长率有点下降，但它在整个计及范围内随翅片出现率的增加仍是固定地增加。这样就可以认为在下流再沸器中应用高翅片出现率是有利的。
优解的判定
为了设计有效的下流再沸器，求出所有三个翅片参数(H，tf和fpi)的最佳配置是有必要的。图8-10所示的上述计算结果表明，选择低的翅片高度，中等翅片厚度和高的翅片出现率，则可提高传热优度。当考虑压差的影响时，为了得到高的传热优度，应该使这三个参数离开极值点。由三个范围内每个相反端参数的组合可得到最差的传热优度。
某些实例的hA*和hAdT*的计算示在表1内。
                  表1  在同样表面速度下，作为翅片尺寸函数的传热优度
情况号   H       t(f)      fpi(in)     (in)     (in-1)  Re(1)  [hA]*100  [hAdT]*100(-)       (-)        (-)   Re(1) [hA]*300  [hAdT]*300(-)        (-)       (-)   Re(1)    [hA]*500    [hAdT]*500(-)       (-)         (-)
  1      0.100   0.004    102      0.100   0.004    253      0.100   0.004    404      0.100   0.008    105      0.100   0.008    256      0.100   0.008    407      0.100   0.012    108      0.100   0.012    259      0.100   0.012    4010     0.250   0.004    1011     0.250   0.004    2512     0.250   0.004    4013     0.250   0.008    10     174      0.667      0.697100      1.259      1.22771       1.898      1.663178      0.671      0.697104      1.277      1.18473       1.938      1.358182      0.661      0.682107      1.252      1.06776       1.898      0.514204      0.401      0.43299       0.839      0.86465       1.301      1.252206      0.454      0.488     523       0.636      0.665301       1.212      1.182212       1.837      1.609534       0.636      0.661311       1.217      1.129219       1.853      1.298545       0.626      0.645320       1.189      1.014227       1.807      0.490611       0.399      0.430296       0.854      0.880195       1.337      1.287618       0.446      0.479     871      0.624      0.652502      1.192      1.162353      1.811      1.586890      0.622      0.646518      1.193      1.106365      1.818      1.273909      0.611      0.630534      1.164      0.992378      1.769      0.4791019     0.399      0.430493      0.862      0.888325      1.355      1.3041031     0.443      0.476
  14     0.250    0.008    25     100      1.000      1.000     300      1.000      1.000     500      1.000      1.000
  15     0.250   0.008    4016     0.250   0.012    1017     0.250   0.012    2518     0.250   0.012    4019     0.400   0.004    1020     0.400   0.004    2521     0.400   0.004    4022     0.400   0.008    1023     0.400   0.008    2524     0.400   0.008    4025     0.400   0.012    1026     0.400   0.012    2527     0.400   0.012    40     66       1.586      1.342209      0.477      0.510101      1.074      1.02267       1.722      0.960215      0.272      0.29598       0.575      0.59963       0.891      0.873217      0.327      0.35499       0.732      0.74364       1.160      1.017219      0.360      0.388100      0.831      0.80865       1.332      0.823     198      1.599      1.353626      0.465      0.497304      1.061      1.010201      1.713      0.955646      0.276      0.299294      0.597      0.621190      0.933      0.914651      0.330      0.357297      0.756      0.767192      1.208      1.058657      0.361      0.389300      0.849      0.826194      1.374      0.849     330      1.605      1.3571043     0.459      0.492507      1.056      1.005335      1.709      0.9521077     0.278      0.302490      0.609      0.634317      0.956      0.9371086     0.332      0.359495      0.767      0.779320      1.231      1.0791095     0.362      0.390499      0.858      0.835323      1.393      0.861
Ref.
                         Max                                            1.938      1.663                                1.853      1.609                              1.818     1.586
                         Min                                            0.272      0.295                                0.276      0.299                              0.278     0.302
对三个参数中的两个，翅片高度H和翅片出现率fpi，在其整个本来范围内加以考虑，而第三个参数，翅片厚度tf由于两个原因而在比以前稍为微小的范围内加以考虑。首先，对于可以做出多薄的翅片并将其铜焊成一板翅式换热器实际上是有限制的；第二，当三个参数同时在宽范围内改变时，将会出现多得多的极端工艺组合。为了保持对中央点的对称，计算使用范围为0.010-0.030厘米(0.004-0.012英寸)。
这些计算都是在表面速度为常数，且在所有的情况下液体在中央参考点的雷诺数为100、300和500时进行的。如表1所示，高翅片高度H，低翅片厚度tf和低翅片出现率fpi时是最差的组合(情况19)。最好性能的组合是意外的—低翅片高度，低于中等翅片厚度和高翅片出现率(情况3和6)。这是想不到的，可以认为低的翅片厚度产生影响传热优度的低翅片效率，当有压差时，最好性能是用很薄的翅片来达到的。
计算结果和局限的概述
上面的分析显示意外的结果，即使用低翅片高度，薄翅片厚度，和高翅片出现率是用作下流再沸器的板翅式换热器最佳翅片设计。然而，对某些限定应用就如下面所讨论的。
下流再沸器整体外形，即长、宽和高，常常受到将再沸器装到某个空气分离设备内有效空间的限制，所以，使用本发明提出的翅片有可能并不能用到整个换热器上。(下面讨论另一些准则，以使本发明能应用到最有利的地方)。当蒸发膜下降到垂直表面时，其液体雷诺数连续下降，而其蒸气雷诺数则同时上升。众所周知，当蒸发膜变得很薄而导致传热衰减时，蒸发膜有助于形成干斑点。由于这个原因，这里使人得知在接近入口处和下流再沸器传热部分蒸发一侧的上部内是最有用的。图3A中这一部段用加装传热翅片28A来表示。对于更下面的区域(加装传热翅片28B、28C)来说其翅片出现率(fpi)可能是逐步减少的。另外，由于机械的和热力的原因，翅片厚度(tf)可能随着翅片出现率(fpi)的减少而同时增加，当板翅式换热器的几何尺寸不允许轻易改变翅片高度时，最佳设计将使换热器的整个长度(27，28A，28B，28C)保持低的翅片高度(H)。
应该注意，虽然上面的描述是借助三个装有传热翅片部段28A、28B和28C而做出的，本发明的最普遍的应用可能是蒸发一侧通道的第一传热部段，这个蒸发一侧通道可能包含一种或多种装有翅片的部段(逐步减少表面积的部段)
虽然上面的计算是对于蒸发一侧物流的，但对于冷凝一侧物流，类似的计算将导致同样的结论。换句话说，低翅片高度，薄翅片厚度和高翅片出现率对冷凝一侧通道也是有利的。而且，因为由干斑点导致的传热衰减现象并不出现在冷凝中，所以本发明的结构可以应用到整个冷凝一侧物流通道(36)。然而，由蒸发一侧相反地改变翅片密度也是可能的，这样当换热器的空间被严格限制时可使翅片出现率从接近顶部入口的低出现率变成接近底部出口的高出现率。
实验结果
为了测试以上分析的正确性，构成并测试了两个下流再沸器。这些换热器的一些尺寸如下：
  项目   现有技术     本发明
长度，英寸     42     42
宽度，英寸     20     18
垛高，英寸     5.25     5.25
蒸发一侧
翅片高度H，英寸     0.281     0.160
翅片出现率fpi，英寸-1     18.2     28
翅片厚度tf，英寸     0.008     0.006
冷凝一侧
翅片高度H，英寸     0.281     0.160
翅片出现率fpi，英寸-1     20.2     28
翅片厚度tf，英寸     0.010     0.006
本发明模型的所有三个翅片尺寸(H，tf，fpi)，按本发明使人得知对下流再沸器是最佳的方向，相对于现有技术做了改变，这样就使用于那个模型的较低翅片高度，较高翅片出现率和较薄翅片厚度与现有技术再沸器的翅片尺寸进行比较，虽然这些值不在上面实例计算所示的极点，但基本性能有改进是确实的，就如下面所讨论的。除了上面指出的传热翅片的尺寸不同外，在所有其他特征上，两个换热器是相似的。这方面包括特种传热翅片和所有其他部分，例如分配器翅片，集管，喷嘴等。在一个封闭循环系统中，用蒸发氮对着冷凝氮做了实验，其结果示于图11和图12中。
图11表示现有技术再沸器的工作特性。负荷与外部热驱动力之间的关系作为再沸器出口处质量的函数来表示。质量是指蒸气相对于蒸发一侧总流量的比值。图12表示按本发明再沸器的类似图表。在相等的热驱动力条件下，本发明取得大约多于1.5倍的负荷(单位容积)。换句话说，与现有技术再沸器相比较，在相同的负荷下，本发明只需少于上面比值倒数(即2/3)的外部热驱动力。这些结果与上面的分析是一致的。
                                     术语表
符号 说明 单位
a，b 常数
Aeff 有效面积 英尺2/通道A英寸3(多路通道的长、宽和高)
Af 流动面积 英寸2/通道A的英寸宽度
Ap 初始表面积 英寸2/通道A的英寸长和英寸宽
As 二级表面积 英寸2/通道A的英寸长和英寸宽
Atot 总面积 英尺2/通道A的英寸长和英寸宽
Deq 等直径 英寸
dT 包括压差影响的热驱动力 F
f 摩擦系数
fpi 翅片出现率 英寸-1
g 重力加速度 英尺/小时2
H 翅片高度 英寸
hAxxx 参照Re1xxx的hA 英热单位/小时F
[hA]*xxx 本几何体hA与参照几何体Re1xxx之比
heff 有效传热系数 英热单位/小时英尺2F
hNus 努塞尔传热系数 英热单位/小时英尺2F
K1 液体导热率 英热单位/小时英尺F
Kmetal 金属导热率 英热单位/小时英尺F
mL 方程[14]限定量
P 润湿周边 英寸/通道A的英寸宽度
P 物流压力 磅力/英寸2
Q 物流A的表面流速 英寸3/秒物流A占有空间英寸2(包括每个通道的一个隔离片材)
Qeff 物流A的有效流速 英寸3/秒通道A内流动面积英寸2
Re1 液体雷诺数
Rev 蒸气雷诺数
T 物流温度 F
                     术语表
符号 说明 单位
tanh 双曲线正弦函数
tf 翅片厚度 英寸
tp 隔离片材厚度 英寸
V 蒸气速度 英尺/小时
W 翅片间隔 英寸
xxx 表示参照体液体雷诺数的注脚
Δp 摩擦压差 磅力/英寸2
ΔT 由于摩擦压差产生的温度变化 F
δ 努塞尔膜厚度 英尺
δT 没有压力影响的热驱动力 F
Γ 单位周长的质量流率 磅质量/英尺小时
η 翅片效率
_Re 雷诺数增量
μ1 液体粘度 磅质量/英尺小时
ρ1 液体密度 磅质量/英尺3
ρv 蒸气密度 磅质量/英尺3
Ψ 两相乘法器

Claims (16)

1.一种用于多种流体流的间接换热的板翅式换热器，该换热器包括用于容载第一流体流的第一通道组，所述第一流体流在第一通道组的至少一部分是两相的，在第一通道组的该部分中配置有多个传热翅片，传热翅片以基本一致的翅片出现率配置在相邻的隔离片材之间，每个传热翅片有基本一致的翅片高度和基本一致的翅片厚度，其中
传热翅片的厚度大于等于0.010厘米而小于等于0.020厘米，
传热翅片的高度大于等于0.254厘米而小于或等于0.406厘米，
和传热翅片的出现率大于或等于25/2.54厘米而小于等于40/2.54厘米。
2.权利要求1的板翅式换热器，其中
传热翅片的厚度为0.010厘米，
传热翅片的高度为0.254厘米，和
传热翅片的出现率为40/2.54厘米。
3.权利要求1的板翅式换热器，其中
传热翅片的厚度为0.020厘米，
传热翅片的高度为0.254厘米，和
传热翅片的出现率为40/2.54厘米。
4.权利要求1的板翅式换热器，其中所述传热翅片由铝或铝合金制成。
5.权利要求1的板翅式换热器，其中所述传热翅片由除铝或铝合金之外的其它导热材料制成的。
6.权利要求1的板翅式换热器，其中所述传热翅片是平的。
7.一种用于再沸器或冷凝器设施的板翅式换热器，所述换热器包括具有一个包含多个平行隔离片材和被配置在相邻隔离片材之间的许多波形传热翅片组合的平行六面体，传热翅片以基本一致的翅片出现率配置在相邻的隔离片材之间，每个传热翅片有基本一致的翅片高度和基本一致的翅片厚度，其中传热翅片的厚度大于等于0.010厘米而小于等于0.020厘米，传热翅片的高度大于等于0.254厘米而小于或等于0.406厘米，传热翅片的出现率大于或等于25/2.54厘米而小于或等于40/2.54厘米。
8.一种下流再沸器，该再沸器具有一个平行六面体，该六面体由一组基本上平行的垂直延伸的通道构成，这些通道适于容置被引入第一通道组中的第一流体流和被引入第二通道组的第二流体流，第二通道组中的通道和第一通道组中的通道在位置上是交替的，第一通道组有多个翅片被配置在相邻的隔离片材之间，这些翅片包括用于第一流体流分配的难走翅片和位于难走翅片下游的易走传热翅片，这些传热翅片形成具有逐渐减少表面积的多个传热部段，传热翅片在第一传热部段中有基本一致的翅片出现率、基本一致的翅片厚度和基本一致的翅片高度，其改进包括：
传热翅片出现率大于或等于25/2.54厘米而小于等于40/2.54厘米，
传热翅片的厚度大于等于0.010厘米而小于等于0.020厘米，和
传热翅片高度大于等于0.254厘米而小于或等于0.406厘米。
9.权利要求8的下流再沸器，其中
传热翅片的厚度为0.010厘米，
传热翅片的高度为0.254厘米，和
传热翅片的出现率为40/2.54厘米。
10.权利要求8的下流再沸器，其中在第一传热部段之后的后续的传热部段中传热翅片的出现率逐渐减少。
11.权利要求8的下流再沸器，其中在第一传热部段之后的后续的传热部段中传热翅片的厚度逐渐增加。
12.权利要求8的下流再沸器，其被安装在空气分离设备的塔中，其中在第一通道组中的是包含富氧流体的流体，在第二通道组中的是含氮和/或氩流体，两者平行地流动。
13.一种下流再沸器，该再沸器具有一个平行六面体，该六面体由一组基本上平行的垂直延伸的通道构成，这些通道适于容置被引入第一通道组中的第一流体流和被引入第二通道组的第二流体流，第二通道组中的通道和第一通道组中的通道在位置上是交替的，第二通道组有多个翅片被配置在相邻的隔离片材之间，这些翅片包括使第二流体流均匀流入和流出第二通道组的入口和出口分配翅片和在入口和出口分配翅片之间形成至少一个传热部段的传热翅片，传热翅片在每一个传热部段中有基本一致的翅片出现率、基本一致的翅片厚度和基本一致的翅片高度，其改进包括：
传热翅片的厚度大于等于0.010厘米而小于等于0.020厘米，
传热翅片出现率大于或等于25/2.54厘米而小于等于40/2.54厘米，和
传热翅片高度大于等于0.254厘米而小于或等于0.406厘米。
14.权利要求13的下流再沸器，其中
传热翅片的高度为0.254厘米，
传热翅片的厚度为0.010厘米，和
传热翅片的出现率为40/2.54厘米。
15.权利要求12的下流再沸器，其被安装在空气分离设备的塔中，其中在第一通道组中的是包含富氧流体的流体，在第二通道组中的是含氮和/或氩流体，两者平行地流动。
16.一种具有板翅式换热器的低温空气分离装置，所述板翅式换热器用于多种流体流的间接换热，该换热器包括用于容载第一流体流的第一通道组，所述第一流体流在第一通道组的至少一部分是两相的，在第一通道组的该部分中配置有多个传热翅片，传热翅片以基本一致的翅片出现率配置在相邻的隔离片材之间，每个传热翅片有基本一致的翅片高度和基本一致的翅片厚度，其中
传热翅片的厚度大于等于0.010厘米而小于等于0.020厘米，
传热翅片的高度大于等于0.254厘米而小于或等于0.406厘米，
和传热翅片的出现率大于或等于25/2.54厘米而小于等于40/2.54厘米。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4592125B2 (ja) * 1998-10-05 2010-12-01 大陽日酸株式会社 流下液膜式凝縮蒸発器
FR2809805B1 (fr) * 2000-05-31 2004-06-11 Nordon Cryogenie Snc Procede d'echange de chaleur dans un echangeur de chaleur a plaques brassees et echangeur de chaleur correspondant
FR2812559B1 (fr) * 2000-08-02 2002-10-25 Richard Giannitrapani Procede et dispositif de distillation pour notamment le dessalement de l'eau de mer ou pour la concentration de liquides alimentaires
FR2824895B1 (fr) * 2001-05-18 2005-12-16 Air Liquide Ailette ondulee a persiennes pour echangeur de chaleur a plaques, et echangeur a plaques muni de telles ailettes
US6936364B2 (en) * 2001-10-24 2005-08-30 Modine Manufacturing Company Method and apparatus for vaporizing fuel for a reformer fuel cell system
FR2834783B1 (fr) 2002-01-17 2004-06-11 Air Liquide Ailette d'echange thermique, son procede de fabrication et echangeur de chaleur correspondant
US6953009B2 (en) 2002-05-14 2005-10-11 Modine Manufacturing Company Method and apparatus for vaporizing fuel for a reformer fuel cell system
US6834515B2 (en) * 2002-09-13 2004-12-28 Air Products And Chemicals, Inc. Plate-fin exchangers with textured surfaces
US7063047B2 (en) 2003-09-16 2006-06-20 Modine Manufacturing Company Fuel vaporizer for a reformer type fuel cell system
JP4148080B2 (ja) * 2003-09-17 2008-09-10 株式会社デンソー 熱交換器
US7093649B2 (en) * 2004-02-10 2006-08-22 Peter Dawson Flat heat exchanger plate and bulk material heat exchanger using the same
FR2891901B1 (fr) * 2005-10-06 2014-03-14 Air Liquide Procede de vaporisation et/ou de condensation dans un echangeur de chaleur
US7820725B2 (en) * 2006-09-05 2010-10-26 Velocys, Inc. Integrated microchannel synthesis and separation
DE102009050500B4 (de) * 2009-10-23 2011-06-30 Voith Patent GmbH, 89522 Wärmeübertragerplatte und Verdampfer mit einer solchen
KR102176303B1 (ko) 2010-01-21 2020-11-09 더 아벨 파운데이션, 인크. 해양 온도차 발전소
US20130167584A1 (en) 2010-09-29 2013-07-04 Air Products And Chemicals, Inc. Heat exchanger perforated fins
CN102650491B (zh) * 2012-05-10 2013-10-16 西安交通大学 空分板翅型膜式主冷液体分布器
US9651315B2 (en) 2012-09-26 2017-05-16 Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. Fin of heat exchanger and heat exchanger
CN102865759A (zh) * 2012-09-29 2013-01-09 河南开元空分集团有限公司 整体式主冷热虹吸蒸发器
CN104937363B (zh) * 2012-10-16 2017-10-20 阿贝尔基金会 包括歧管的热交换器
US20140352933A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Core assembly for a heat exchanger and method of assembling
CN105723176B (zh) * 2013-08-29 2019-09-10 林德股份公司 用于生产具有多个通过焊料涂敷支撑物连接的换热器块的板式换热器的方法
CN104390499A (zh) * 2014-11-05 2015-03-04 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 锯齿形多孔波纹翅片型板翅换热器
CN104390500A (zh) * 2014-11-05 2015-03-04 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 锯齿形波纹翅片板翅换热器
US10160545B2 (en) * 2015-10-19 2018-12-25 Hamilton Sundstrand Corporation Ram air heat exchanger
EP3159648B1 (de) * 2015-10-20 2018-09-19 Linde Aktiengesellschaft Plattenwärmetauscher-kondensatorverdampfer und verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft
US20180112913A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 Linde Aktiengesellschaft Plate heat exchanger condenser-evaporator and process for low-temperature air separation
CN107328272B (zh) * 2017-08-22 2023-08-22 无锡马山永红换热器有限公司 高效板翅式水冷却器
ES2837323T3 (es) * 2018-01-25 2021-06-30 Air Prod & Chem Distribuidor para intercambiador de calor de placas y aletas
CN109405354A (zh) * 2018-11-19 2019-03-01 珠海格力电器股份有限公司 降膜式换热器及空调机组
WO2023056090A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 Evapco, Inc. Direct heat exchange fill
WO2024017504A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. A heat exchanger with a vapor-liquid distributor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4715433A (en) * 1986-06-09 1987-12-29 Air Products And Chemicals, Inc. Reboiler-condenser with doubly-enhanced plates
US5122174A (en) * 1991-03-01 1992-06-16 Air Products And Chemicals, Inc. Boiling process and a heat exchanger for use in the process
US5730209A (en) * 1995-04-28 1998-03-24 Air Products And Chemicals, Inc. Defrost and liquid distribution for plate-fin heat exchangers

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