CN203687460U

CN203687460U - 整体板式多层冷凝蒸发器

Info

Publication number: CN203687460U
Application number: CN201320880708.1U
Authority: CN
Inventors: 蒋旭; 丁友胜; 赵小莹; 卢能; 王亮
Original assignee: ZOKO ENERGY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: ZOKO ENERGY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2023-12-30

Abstract

本实用新型涉及一种整体板式多层冷凝蒸发器，属于一种空分设备。密封腔体内由上往下依次设有N层的换热器，N层的换热器的换热通道上往下依次相通，N≥2；在密封腔体内由上往下依次设有M层的液氧溢流斗，M层的液氧溢流斗由上往下直径依次递增，M=N-1；最下层的换热器位于密封腔体的底部，其余各层换热器位于相对应的各层液氧溢流斗中；液氧进管的出液氧口位于最上层的液氧溢流斗的上方；最上层换热器的换热通道进气端接通氮气进管，最下层换热器的换热通道出液端接通液氮出管。本实用新型多层结构成倍扩大了冷凝蒸发器的换热面积，可满足5万等级以上的空分设备的换热面积要求且易于制造。

Description

整体板式多层冷凝蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种整体板式多层冷凝蒸发器，属于一种空分设备。

背景技术

冷凝蒸发器是空气分离成套装置的核心设备，它主要是将来自下塔的压力氮气冷凝，上塔的液氧蒸发，载体为铝制板翅式换热单元。

冷凝蒸发器内的铝制板式单元为连接上下塔的重要装置，其换热面积的大小，直接关系到换热温差的大小，当主冷凝蒸发器的换热面积小时，主冷凝蒸发器的运行温差大，下塔的工作压力较高，致使空压机排压升高，运行能耗增大；当主冷凝蒸发器的换热面积大时，下塔的工作压力较低，致使空压机排压降低，运行能耗减小。所以空分装置中的冷凝蒸发器不仅影响到系统的正常运行，还与装置的氧、氮、氩等产品的能耗相关。

当前冷凝蒸发器从结构形式上区分，主要有立式单层、立式双层和卧式多列三种类型。其中立式单层结构简单，数只（1只、2只、3只或4只）板式排布壳体内，采用星型布置或者并列布置；立式双层有上下两层，通过溢流管与升气管连接上下两层；卧式多列其结构较长，工作容量大可满足5万等级以上空分装置主冷换热面积要求、但是在冷箱内占据空间较大，配管难度较大，同时支撑只能设置在冷箱壁面，会使得运行时受到的应力较大。

随着空分装置的大型化及特大型化的进程不断推进，6∽12万等级的空分设备不断问世，传统的单层冷凝蒸发器及立式双层冷凝蒸发器由于直径受限制使其换热面积不能满足要求，卧式多列主冷由于其配管及支撑问题缺点较多使其不能推广，多层主冷制造较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的整体板式多层冷凝蒸发器，成倍扩大了冷凝蒸发器的换热面积，可满足5万∽12万等级空分设备的冷凝蒸发器的换热面积要求。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种整体板式多层冷凝蒸发器，包括立式壳体、换热器、液氧出管、液氧进管、氮气进管、液氮出管；在立式壳体内开有密封腔体；液氧出管与密封腔体的底部接通；液氧进管与密封腔体接通；所述的密封腔体内由上往下依次设有N层的换热器，N层的换热器的换热通道上往下依次相通，N≥2；在密封腔体内由上往下依次设有M层的液氧溢流斗，M层的液氧溢流斗由上往下直径依次递增，M=N-1；最下层的换热器位于密封腔体的底部，其余各层换热器位于相对应的各层液氧溢流斗中；液氧进管的出液氧口位于最上层的液氧溢流斗的上方；最上层换热器的换热通道进气端接通氮气进管，最下层换热器的换热通道出液端接通液氮出管。

本实用新型所述的换热器为板翅式换热器。

本实用新型所述的上下两层相邻的液氧溢流斗之间具有溢流间距。

本实用新型所述的上下两层相邻的液氧溢流斗之间设置有收集器。

本实用新型每层换热器的高度的1.2米～1.8米。

本实用新型所述的N 值为2≤N≤4。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：多层结构成倍扩大了冷凝蒸发器的换热面积，可满足5万等级以上的空分设备的换热面积要求且易于制造。同时每层换热器的高度在1.2米～1.8米，可以使得主冷受到液柱静压的影响较小，降低了空压机排压，同时本实用新型可以使外形尺寸保持在合理范围以内，由于结构紧凑，也为空分设备的总体设计提供了便利条件。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1，本实用新型实施例在立式壳体1内开有密封腔体2。

密封腔体2内由上往下依次设有N层的换热器3，N层的换热器3的换热通道上往下依次相通使N层换热器3形成一个整体，N≥2。每层换热器3高度为1.2米～1.8米。

相配套的，本实用新型实施例在密封腔体2内由上往下依次设有M层的液氧溢流斗4，M=N-1。最下层的换热器3位于密封腔体2的底部，其余各层换热器3与各层液氧溢流斗4一一对应，位于相对应的各层液氧溢流斗4中。M层的液氧溢流斗4由上往下直径依次递增，方便上层的液氧溢流斗4将液氧溢流到下层的液氧溢流斗。

最上层换热器3的换热通道进气端接通氮气进管5，最下层换热器3的换热通道出液端接通液氮出管6。

液氧进管7与密封腔体2接通，其出液氧口位于最上层的液氧溢流斗4的上方。液氧出管8与密封腔体2的底部接通，并且接通口位于最下层的换热器3的下方。

密封腔体2的底部连接有液氧泵控制系统。

上下两层相邻的液氧溢流斗4之间具有溢流间距，或者上下两层相邻的液氧溢流斗4之间设置有收集器，以使液氧能全部溢流至下一层；同时要兼顾气相上升空间，还需要有一定的液氧持液量，这样致使换热器的截面不能做太大，一般层数不能做到超过4层，即2≤N≤4，否则部分层液氧不足会发生干蒸现象。

本实施例中换热器3为三层，由上往下依次为第一层、第二层、第三层；相配套的，液氧溢流斗4为两层，由上往下依次为第一层、第二层。

本实施例工作原理：

（1）氮气冷凝工作回路：氮气来自下塔，由于氮气的工作压力高，冷凝饱和点高，液氧工作压力低，蒸发饱和点低，得以使氮气冷凝，液氧蒸发。氮气自氮气进管5 进入第一至三层的换热器3冷凝为液氮，由液氮出管6汇集至液氮回流汇集总管后进入下塔。

（2）液氧蒸发工作回路：液氧来自上塔，由循环液氧泵将上塔底部的液氧加压通过液氧进管7送入冷凝蒸发器上部，经过闪蒸槽气液分离后，液氧进入第一层液氧溢流斗4内，当第一层液氧溢流斗4中的液氧满时，溢流至第二层液氧溢流斗4，当第二层液氧溢流斗4中的液氧满时，溢流至第三层换热器3所在的立式壳体1底部；氧气自立式壳体1上部抽出，第三层换热器3的液位与液氧泵控制系统进行联锁，使得冷凝蒸发器安全运行。

本申请所述的N和M均应为整数。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。

Claims

1.一种整体板式多层冷凝蒸发器，包括立式壳体、换热器、液氧出管、液氧进管、氮气进管、液氮出管；在立式壳体内开有密封腔体；液氧出管与密封腔体的底部接通；液氧进管与密封腔体接通；其特征在于：所述的密封腔体内由上往下依次设有N层的换热器，N层的换热器的换热通道上往下依次相通，N≥2；在密封腔体内由上往下依次设有M层的液氧溢流斗，M层的液氧溢流斗由上往下直径依次递增，M=N-1；最下层的换热器位于密封腔体的底部，其余各层换热器位于相对应的各层液氧溢流斗中；液氧进管的出液氧口位于最上层的液氧溢流斗的上方；最上层换热器的换热通道进气端接通氮气进管，最下层换热器的换热通道出液端接通液氮出管。

2.根据权利要求1所述的整体板式多层冷凝蒸发器，其特征在于：所述的换热器为板翅式换热器。

3.根据权利要求1所述的整体板式多层冷凝蒸发器，其特征在于：所述的上下两层相邻的液氧溢流斗之间具有溢流间距。

4.根据权利要求1所述的整体板式多层冷凝蒸发器，其特征在于：所述的上下两层相邻的液氧溢流斗之间设置有收集器。

5.根据权利要求1所述的整体板式多层冷凝蒸发器，其特征在于：每层换热器的高度的1.2米～1.8米。

6.根据权利要求1所述的整体板式多层冷凝蒸发器，其特征在于：所述的N 值为2≤N≤4。