DE1930347A1 - Roehren-Kondensatorverdampfer - Google Patents

Roehren-Kondensatorverdampfer

Info

Publication number
DE1930347A1
DE1930347A1 DE19691930347 DE1930347A DE1930347A1 DE 1930347 A1 DE1930347 A1 DE 1930347A1 DE 19691930347 DE19691930347 DE 19691930347 DE 1930347 A DE1930347 A DE 1930347A DE 1930347 A1 DE1930347 A1 DE 1930347A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
condensate
tube
condenser evaporator
tubular
evaporator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691930347
Other languages
English (en)
Other versions
DE1930347C3 (de
DE1930347B2 (de
Inventor
Gamal El Din Nasser
Hans Waldmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE1930347A priority Critical patent/DE1930347C3/de
Priority to GB28474/70A priority patent/GB1292471A/en
Priority to FR7021710A priority patent/FR2046775B1/fr
Priority to JP45051812A priority patent/JPS493749B1/ja
Priority to US00045976A priority patent/US3720071A/en
Publication of DE1930347A1 publication Critical patent/DE1930347A1/de
Priority to DE2102976A priority patent/DE2102976C3/de
Priority to BE136291A priority patent/BE805607Q/xx
Publication of DE1930347B2 publication Critical patent/DE1930347B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1930347C3 publication Critical patent/DE1930347C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • B01D5/0012Vertical tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/02Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00Refrigeration
    • Y10S62/902Apparatus
    • Y10S62/903Heat exchange structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 47η Η 69/39
So/kr 11. Juni 1969
Röhren-Kondensatorverdampfer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Röhren-Kondensatorverdfimpfer, welcher in einem zylindrischen Behälter, beispielsweise einer Rektifiziersäule, angeordnet ist, wobei die Achsen der Rohrkanäle in Richtung der senkrechten Zylinderachse verlaufen.
Derartige Koniensntorverdampfer sind beispielsweise zwischen Nieder- und Hochdruokteil einer Doppel-RektifikationssMule einer Luftzerlegungssnlage angeordnet, wobei sie als Sumpfverdampfer für den Niederdruckteil und Kopfkondensator für den Hochdruckteil der Doppelspule wirksam sind.
SAD OFHGiMAL
009881/1143
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
B?i den bekannten RÖhren-Kondensatorverdarrpfern sind die Rohrkanäle jeweils durch einzelne Rohre gebildet, welche an ihren beiden Enien in Rohrböden angeordnet sind. Diese Konstruktion ist sehr aufwendig, insbesondere Irr Hinblick auf die Befestigung der einzelnen Rohre in den Rohrboden.
Der ^rfindurg liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und wirksamen Röhren-Kondensatorverdampfer zu schaffen, welcher nicht die Kachteile des bekannten Kondensatorverdampfers aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils eine Rohrreihe in «n sich bekannter Welse durch zwei einan-ier entsprechende, miteinander verbundene Halbrohrprofilbleche und die Rohrboden durch einen Teil de1" H*>lbrohrprofilbleche gebildet sind.
Die einzelnen Rohrkanäle werden also auf eine sehr ""* zweckmäßige und äußerst kostenspnrende Art gebildet, indem jeweils eine ganze Rohrreihe durch zwei einander entsprechende Halbrohrprofilbleche gebildet ist. D«bei ergibt sich wiederum der Vorteil, daß die einzelnen Rohrkanäle wesentlich dichter nebeneinander angeordnet sein können, als dies bei Verwendung von einzelnen Rohren rröglich wäre. Dadurch het der erfindungsgemäße Kondensatorverdampfer eine wesentlich größare Wärmeaustauschfläche pro Volurreneinheit als der bekennte. Infolge der Bildung ler Rohrböden durch einen Teil der Halbrohrprofilbleche
"^ -:- "& BADORlGiNAL ./.
009851/1143
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
faller, trir. f?er,?»i F.enrbei teten r>urrhbrUchen versehene Rohrboden f-anr. fort, wc lurch sich He Herstellungskosten für [tn ^vCίΐ--?u!.frs^emaier: Ken :eits*»torver1ampfer schließlich auf <■'■■:■ Minir.ur, r·? lulleren.
Zwe k.T.ääiperweise veiser. iie H»lbrohrprofilbleche nn ihren senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Knnten zurir. lest aiinähorr.i horizoritel verl«ufenie Abschnitte «uf, wobei iie eir.anier entsprechenden Abschnitte benachbarter Rohrprcfilblecheinhelten zur Bildung von Pohrböien riteinenier verschweißt sini. Di»bei ist es hinsichtlich der fu.f iiese Schweißverbindung wirkenden Beanspruchung besonders wirtschaftlich, die einander entsprechenden Abs"hritte benachbarter Rohrprofilblecheinheiten durch St;rnpfsehweißnXhte miteinander zu verbinden.
7,1 η sehr sicherer Betrieb des erfindungsgep"äßen Kondensatorverdarpfers ergibt sich, wenn die RohrkanHle von einem verdampfenden Medium, beispielsweise Sauerstoff, geringen Drucks und die durch die Rohrböden begrenzten Zwischenräume zwischen den Rohrprofilblecheinheiten von einem kondennierenden I'.eiiun, beispielsweise Stickstoff, höheren Drucks "lurchströrr.t sind. Auf diese Weise werden die einander entsprechenden Hilbrohrprofilbleche immer aufeinandergedrückt. Sie brauchen also nur pn ihren beiden äußeren, parallel zu den Rohrachsen verlaufenden Umfangskanten dichtgeschweißt werden.
8AD
009851/1143
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
Mit Vorteil weist der die Rohrprofilblecheinheiten· aufnehmen Ie zylindrische Behälter zur Zuführung des zu verdampfenden Mediums zu den unteren Eintrittsöffnungen der Rohrknnäle zwei einander gegenüberliegende, durch zu den Rohrprofilblecheinheiten parallele Trennwände abgeteilte Zylindernbsohnitte «uf. Zwischen den beiden Zylinderebschnitten befinden sich zweckmäßigerweire zwei etwa zylinderringsegmentförmige Räurre zur seitlichen Zuleitung des zu kondensierenden Mediums zu den Zwischenräumen zwischen den Rohrprofilblecheinheiten, wobei die Zwischenräume zu den zwei Räumen hin vollkommen offen sind. Auf diese Weise ergibt sich eine optimale Auenutzung des Querschnitts des zylindirschen Behälters.
GeräQ einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen i«e etwa zylir. iorringsegmentförmigen Räume jeweils in ihrem obersten Abschnitt i1e Wandung des zylindrischen Behälters durchsetzende Abl*i0stutzen zum Ablassen eines in dem zu kondensierenden Medium enthaltenen, nicht kondensierenden Oeses, tie*!- spielsvei«e Heliurr,, *»uf. P*>bei ist es vor. besonderem Vorteil, wenn die oberster. Abschritte der Zwischenräume zwischen den Rohrprofilblecheinheiten und der etw« zylinderringsegmentförmigen Räume durch eine horizontale, mittig durchbrochene Trennwand von den übrigen Abschnitten abgeteilt sind. Die Trennwand ist dabei in den Zwischenräumen zwischen den Rohrprofllblecheinheiten zweckmäeigerweise durch Jeweils mindeetene einen zu den Achsen der Rohrkanäle parallel angeordneten gewellten Blech-
SAD ORiGlNAL
00985171143
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
streifen gebildet, wobei die Wallungen den Querschnitten der Zwischenräume angepaßt sind.
Durch die vorstehend beschriebene Anordnung wird es ermöglicht, daß das in dem zu kondensierenden Medium ent-
, haltene, nicht kondensierende Gas von dem Medium abgetrennt und in im wesentlichen reiner Form durch die Ablsßstutzen aus dem RÖhren-Kondensatorverdampfer abgelassen wiri. . ■
■ Eine sehr wirtschaftliche Ausnutzung der Wärmeaustauschflächen ergibt sich, wenn die Halbrohrprofilbleche auf ihrer Kondensationsfläche zur Zylinderachse im wesentlichen, dicht nebeneinander angeordnete, einen Kondensatfilm aufreißende Rippen geringer Höhe und Länge und unterhalb dieser angeordnete schräge Kondensat-Sammelrippen aufweisen. Die Höhe der Kondensat-Sammelrippen übersteigt dabei zweckmäßigerweise die Höhe der den Kondensatfilm aufreißenden Rippen.
Die Bildung eines zusammenhängenden Kondensatfilms aus der Kondensationsfläche wird somit verhindert und das Kondensat wird fortlaufend auf schnellem Wege von der Kondensttionsfläche entfernt, wodurch sich auf der Kondensationsseite des Kondensatorverdampfers ein sehr guter Wärmeübergang ergibt. Für die Anordnung der Kondensat-Sammelrippen ergeben sich mehrere sehr vorteilhafte Möglichkeiten*
Sämtliche Kondeneat-Sammelrippen können die gleiche Schrägung aufweisen und abwärts zu einem am Rand der Kondensa-
009881/1143 ..
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
tionsfläche angeordneten, *m unteren Rohrboien endenden Kondensat -Sanmelkanal führen.
Eine noch schnellere Fortführung des Kondensats von der Kondensationsfläche ergibt sich, wenn die Kondensat-Semmelrippen zwei zu einer senkrecht zur Kondensationsfläche und vertikal verlaufenden ^.bene spiegelbildlich symmetrische Abschnitte aufweisen, deren StoQstellen nach oben weisen und lie abwärts zu jeweils einem am Rand der Kondensatlcnsfläche angeordneten, »n unteren Rohrboden endenden Kondensat-Sanmelkanal führen. '" . _
Weiterhin können die Kondensat-Sarmelrippen mehrere schräge, zu senkrecht zur Kcndensationsfläche und vertikal verlaufenden Ebenen spiegelbildlich symmetrische Abschnitte, vorzugsweise gleicher Länge, aufweisen, wobei die nach unten weisenden StoQstellen der Abschnitte nie in den Zwischenraum hineinragende Kondensat-Abtropfnasen ausgebildet sind. Da bei dieser Anordnung das Kondensat sozusagen fast an der Stelle seines Entstehens von der Kondensationsflache abgeführt wird, ergibt diese Ausführung form des erfindungsgemäßen Kondensatorverdampfers kondensationsseitig einen optimalen Wärmeübergang.
Eine bei geringem Aufwand gut überschaubare Abführung des Kondensats von den Kondensat-Abtropfnasen ergibt sich, wenn sämtliche Kondensat-Abtropfnasen beider in einem Zwischenraum angeordneten Kondensationsflächen bis in die Mitte des Zwischenraums hineinragen und durch eine Kondensat-Ablauffolie,
00 98 61/i U3'' *A
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
beispielsweise «us Kunststoff, verbunden sind,, deren Größe Im wesentlichen der Größe der pro.Hzierten Kondensationsflächen entspricht. Das Kondensat läuft auf diese V/eise vor den Kondensat-Abtropfneeen auf die Folie und von dieser hinab zum unteren Rohrboden. Er ist zweckmäßig, wenn dabei die Kcndensnt-Ablp.uffolie perforiert ist, so daß zwischen den bei len durch .Ue Kondensat-Ablauffölie gebildeten M*tellunker, eines Zwischenraum zwischen zwei benachbarten rohrprofilble^heinheiten ein Pru~k- und GeechwirdlPkeltsaunglf»* ·>> st^ttfinden kann.
?8rrtliche Rippen, Kon lensnt-S^rrelrippen unrl KondensBt-AbtropfnPsen können »uf einfoche Weisf» in 1ie Halbrohrprofilbleche eingepreßt sein oder «uch «ls Blecheinbauten «usgebildet und mit den Hnlbrohrprofilblechen, beispielsweise durch Tauchlöten, verbunden sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in 1er Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:
Pig. 1 im Querschnitt C-C aus den Figuren P und 3 einen erfindungsgeirÄBen in einer Rektifiziersäule angeordneten Röhren-Kondensatorverdampfer,
Fig. "> den Röhren-Kondens«torverdampfer Im Längsschnitt A-A »us Figur 2»
8AD OfMGINAL
009B51/1143
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
ί -V
Pig. 3 den Röhren-Koniensatorverdampfer im LÄngssehnitt B-B aus Figur 1 und die
Pig. *
bis 6 In stark schematisierter Darstellung verschiedene Halbrohrprofilblech-Typen, welche an ihrer Kondensationsfläche Mittel zur Beseitigung eines Kondensatfilme aufweisen.
Oemlfl den Piguren 1 bis 3 1st in einer zylindrischen Rektiflkatlonsslule 1 ein erflndungsgemlter Röhren-Kondensatorverdampfer angeordnet. In Richtung der senkrechten S&ulenachse verlaufende Rohrkanalβ 2 des Röhren-Kondensatorverdaapfers sind reihenweise durch Jeweils zwei einander entsprechende, miteinander verbundene Halbrohrprofilbleche 3* * gebildet, wobei die RohrkanXle 2 benachbarter Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Auflerdem sind die Rohrboden durch einen Teil der Halbrohrprofilbleche 3, 4 gebildet. Dies erfolgt im einzelnen dadurch, die Halbrohrprofilbleche 3»* an ihren beiden senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Kanten schwach gewölbte, horizontal verlaufende Abschnitte 5, 6 aufweisen. Die Abschnitte 5. .6 sind jeweils durch eine Stumpfnaht 7 miteinander venchweiflt. Ebenso erfolgt die Verbindung der einander entsprechenden Halbrohrprofilbleche 3. 4 durch Verschwelten an ihren parallel zur Slulansohse
009851/1U3
8AD GJNAL
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
verlauf enden Kanten 8.
Die RektlfiketioneeÄule 1 weist zur Zuführung von zu verdampfendem Sauerstoff zu unteren Eintrittsöffnungen 9 der Rohrkanäle 2 zwei einander gegenüberliegende, duroh zu den Rohrprofilblechelnheiten 3» 4 parallele Trennwände 10, 11 abgeteilte Zylinderabschnitte 12, 13 auf. Horizontale 14, und vertikale 15 Trennwände sowie ein gewölbter Boden 1.6 sorgen dafür, daS die Zylinderabschnitte 12, 13 nur mit den unteren Eintrittsöffnungen 9 der Rohrkanäle 2 In Verbindung stehen.
Zwischen den Zylinderabschnitten 12, 13 befinden sich zwei etwa zylinderringsegraentförmige Räume 17, 18 zur seitlichen Zuleitung des zu kondensierenden Stickstoffs zu den Zwischenräumen 19 zwischen den Rohrprofilblecheinheiten 3» 4, wobei die Zwischenräume 19 zu den zwei Räumen 17, l8 hin vollkommen offen sind. Der einfachen Herstellung halber sind die sämtliche Kanten des gesamten Verbandes der RohrprofiIbleoheinhelten 3,4 verbindenden Flächen 20 eben. Die Räume 17» l8 sind nach oben hin duroh schräge Trennwände 21, 22 abgeschlossen, während sie nach unten hin offen sind. Sie weisen jeweils in ihrem obersten Abschnitt die Säulenwandung 1 durchsetzende Ablafistutzen 23, 24 auf.
Die obersten Abschnitte 25 der Zwischenräume 19 zwischen den Rohrprofilhleoheinhelten 3» 4 und die obersten Abschnitt· 26, 27 der etwa zylInderringsegmentfurmigen Räume
009851/ΊΗ3
BADOWGMAL
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
17» l8 Bind durch eine horizontale, mittig durchbrochene Trennwand 26 von den übrigen Abschnitten abgeteilt. Dabei 1st die Trennwand 28 in den Zwischenräumen 19 zwischen den Rohrprofilblechelnhelten 3,4 durch jeweils mindesten» einen zu den Achsen der Rohrkanäle 2 parallel angeordneten gewellten Blechstreifen gebildet, wobei die Wellungen den Querschnitten der Zwischenräume 19 angepaßt sind.
Der erfindungsgemäße Röhren-Kondensatorverdampfer arbeitet folgendermaßenι
Auf einem oberhalb des Kondensatorverdampfers angeordneten Boden 30 der Rektifikationskolonne befindlicher flüssiger Sauerstoff strömt - durch Pfeile 31 angedeutet -durch die Zylinderabschnitte 12, 13 den unteren Eintritteöffnungen 9 der Rohrkanäle 2 zu. Beim Durchströmen der Rohrkanäle 2 wird der Sauerstoff durch Wärmeaufnahme von dem in den Zwischenräumen 19 zwischen den Rohrprofilblecheinheiten 3»* befindlichen Stickstoff verdampft, so dal er gemäß Pfeilen 32 gasförmig die Rohrkanäle 2 verläßt Und durch den Boden 30 hinduroh in den darüber befindlichen Teil der Rektifikationskolonne strömt..
Gasförmiger Stickstoff strömt - durch Pfeile 33 angedeutet - aus dem unterhalb des Röhren-KondensatorVerdampfers befindlichen Teil der Rektifikationskolonne durch dl· etwa zyllnderrlngsegmentförmlgen Räume 17» 18 den Zwischenräumen 19 zwischen den Rohrprofllbleohelnheiten 3» *
BAD OfHGJNAL
009851/1143
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
seitlich 7U und durchströmt Ilese. Dabei wird 1er Stickstoff durch Wärmeabgabe an den In ien Rohrkanälen 2- strömenden Sauerstoff kondensiert, so defl das Kondensat gemäß Pfeilen 34 an den Wunden der Zwischenräume 19 herabströmt und der flüssige Stickstoff schließlich von dem durch die horizontal verlaufenden Abschnitte 5, 6 gebildeten unteren Boden des Röhren-Kondensatorverdampfers seitlich in den unterhalb des Kondensatorverdampfers befindlichen Teil der Rektifikationskolonne abfließt.
In dem Stickstoff befindliches. Jedoch nicht kondensierendes Helium strömt dabei durch einen mittigen Durchbruch 35 der horizontalen Trennwand 28 in die obersten Abschnitte 25 der Zwischenräume 19 zwischen den Rohrprofilblecheinheiten 4, 5 sowie die obersten Abschnitte 26, 27 der Zflinderabschnitte 17, 18. Aus letzteren wird das Helium durch die Ablaßstutzen 26, 27 aus der Rektifikationskolonne abgelassen. Der Weg des Heliums ist in den Figuren durch Pfeile 36 markiert.
In den Figuren 4 bis 6 sind in stark schematisierter Darstellung verschiedene Hslbrohrprofilblech-Typen gezeigt, welche an ihrer Kondensationsfläche Mittel zur Beseitigung eines Kondensatfilms aufweisen.
Der Blechtyp gemäß Figur 4 weist auf seiner KondensationsflMche dicht nebeneinander angeordnete, einen Kon _ densatfllm aufreißende vertikale Rippen 37 geringer Höhe und
, BAD QfiiGlfiAL
009851/1U3
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
Länge und unterhalb dieser angeordnete schräge Koniensat-Sammelrippen 38 auf. Die Höhe der Kondensat-Sammelrippen 38 übersteigt die Höhe der den Kondensatfilm aufreißenden Rippen 37. Beispielsweise sind die Rippen 37 0,5 bis 0,7 mm hoch, während die Höhe der Koniensat-Sammelrippen 38 1 mm beträgt. Sämtliche Kondensat-Sammelrippen 38 weisen die gleiche Schrägung auf und leiten das Kondensat abwärts zu einem am Rind der Kondensationsfläche angeordneten, am unteren Rohrboden endenden Kondensat-Sammelkanal 39·
Bei dem Blechtyp gemäß Figur 5 weisen die Kondensat-S^mmelrippen zwei zu einer senkrecht zur Kondenaationsflache und vertikal verlaufenden Ebene spiegelbildlich symmetrische Abschnitte 40, 41 auf, deren Stoßeteilen 42 naoh oben weisen und die das Kondensat abwärts zu Jeweils einem am Rand der Kondensationsfläche angeordneten, am unteren Rohrboden endenden Kondeneat-Sammelkanal 43 bzw. 44 leiten. Bei diesem Blechtyp erfolgt die Ableitung des Kondensats von der Kondensationsflache infolge des von Kondensat zurückzulegenden kürzeren Weges schneller als bei dem Blechtyp gemäß Figur 4, wodurch der Wärmeübergang an der Kondensatlonsselte verbessert wird.
Bei dem Blechtyp gemäß Figur 6 weisen die Kondensat-Sammelrlppen mehrere schräge, zu senkrecht zur Kondensationsflache und vertikal verlaufenden Ebenen spiegelbildlich
8AD OWGiNAL /
O09851/1U3
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
symmetrische Abschnitte 45, 46, vorzugsweise gleicher Länge, auf, wobei die naohunten weisenden Stoßeteilen der Abschnitte 45, 46 als in den Zwischenraum 19 hineinragende, gegeneinander versetzt angeordnete Kondensat-Abtropfnasen 47 ausgebildet sind. Sämtliche Kondensat-Abtropfnasen 47 beider in einem Zwischenraum 19 angeordneten Kondensationsflächen ragen bis in die Mitte des Zwischenraums 19 hinein und sind durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Kondensat-Ablauffolie aus Kunststoff, deren Oröfle im wesentlichen der Größe der projizierten Kondensationsflachen entspricht, verbunden.
Bei dem zuletzt beschriebenen Blechtyp wird das Kondensat kurz nach seinem Entstehen auf schnellstem Wege direkt von der Kondensationsfläche zu der Kondensat-Ablauffolie geleitet, an der es zum unteren Boden des Zwischenraums abflieflt. Diese Ausführungsform ergibt infolgedessen einen optimalen Wärmeübergang an den Kondensationsflächen.
Bei den Blechtypen gemäß den Figuren 4 bis 6 können sämtliche Rippen, Kondensat-Sammelrippen und Kondensat-Abtropfnasen in die Halbrohrprofilbleche 3, 4 eingepreßt sein oder auch als Blecheinbauten ausgebildet und mit den Halbrohrprofi Iblechen 2, 4, beispielsweise durch Tauchlöten, verbunden sein.
Zur Erzielung eines optimalen Wärmeübergangs auf der Verdampfungsseite des erfindungsgemäßen Röhren-Kondensatorverdampfers werden die Verdampfungsflächen, d.h. die Innen-
009851/1143 original inspected . /.
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
flKchen der RohrkanMle 2, durch bekannte Maßnahmen entsprechend ausgebildet.
17 PatentanaprUche 3 Blatt Zeichnungen
ORIGINAL INSPECTED
dO9851/1U3

Claims (1)

  1. t5 3 0 3 47
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    (H 471) H
    So /kr
    11. Juni 1969
    Patentanspruch·
    l.\ Röhren-Kondensatorverdampfer, welcher In einen zyllndri- ^' sehen Behälter, beispielsweise einer RektiflzlersHule, angeordnet 1st, wobei die Achsen der RohrkanMle In Richtung der senkrechten ZyIInder*chae verlaufen, dadurch gekennzeichnet, da· jeweils eine Rohrreih· in an sich bekannter Welse durch zwei einander entsprechende» miteinander verbundene Halbrohrprofilblcche (3, 4) und die Rohrböden durch einen Teil der Halbrohrprofilbleohe (3, 4) gebildet sind.
    2. RÖhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrohrprofilbleche (3, 4) an Ihren senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Kanten zumindest annähernd horizontal verlaufende Abschnitte (5. 6) aufweisen, wobei die einender entsprechenden Abschnitte (5, 6) benachbarter Rohrprofilblecheinheiten (3, 4) zur Bildung der Rohrböden miteinander verschwelet sind.
    009851/1U3
    ORlGiNAL INSPECTED
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    3. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 1 oder 2* da« durch gekennzeichnet, daf die Rohrkanäle (2) von einem verdampfenden Medium, beispielsweise Sauerstoff, geringeren Drucks und die durch die Rohrböden begrenzten Zwischenräume (19) zwischen den Rohrprofilblecheinheiten .(3, *) von einem kondensierenden Medium, beispielsweise Stickstoff, hOheren Drucks durchströmt sind.
    4. RBhren-Kondensatorverdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB der zylindrische Behälter (1) zur Zuführung des zu verdampfenden Mediums zu den unteren Eintrittst!ffnungen (9) der Rohrkanäle (2) zwei einander gegenüberliegende, durch zu den Rohrprofilblecheinheiten (3, k) parallele Trennwände (10, U) abgeteilte Zylinderabsohnitte (12, 13) aufweist.
    5. ROhren-Kondensatorverdaapfer nach eine* oder mehreren der Ansprüche 1 bis *, dadurch gekennzeichnet, dsl sieh zwischen den beiden Zylinderabsohnitten (12, 13) «wel etwa zylinderrlngsegmentförmlge Rlune (17, 18) tür seitlichen Zuleitung des zu kondensierenden Medium zu den Zwischenräumen (19) zwischen den Rohrprofilbleohelnheiten (3# *) befinden, wobei dl· Zwischenräume (19) tu den zwei Räumen (17, 18) hin vollkommen offen «Ind.
    ORIGINAL INSPECTED
    009851/1U3
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    μ -sr-
    6. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa zylinderringsegmentförmigen Räume (17* 18) Jeweils in ihrem oberen Abschnitt (26, 27) die Wandung (1) des zylindrischen Behälters durchsetzende Ablaßstutzen (23, 24) zum Ablassen eines in dem zu kondensierenden Medium enthaltenen, nicht kondensierenden Gases, beispielsweise Helium, aufweisen.
    7. Röhren-Kondenaatorverdampfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daS die obersten Abschnitte der Zwischenräume (19) zwischen den Rohrprofilblecheinheiten (3, 4) und der etwa zylinderringsegmentförmigen Räume (17* l8) durch eine horizontale, mittig durchbrochene Trennwand (28) von den Übrigen Abschnitten abgeteilt sind.
    8. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (28) in den Zwischenräumen (19) zwisohen den Rohrprofilblecheinheiten (3» *) duroh jeweils mindestens einen zu den Achsen der Rohrkanäle (2) parallel angeordneten gewellten Blechstreifen gebildet 1st, wobei die Wellungen den Querschnitten der Zwischenräume (19) angepaßt sind.
    ORIGINAL INSPECTED
    009851/1143
    1 53 0 3': /
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    Q. Röhren-Kondensatorverdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrohrprofilbleche (3, 4) auf ihrer Kondensationsfläehe zur Zylinderachse im wesentlichen parallele, dicht nebeneinander angeordnete, einen Kondensatfilm aufreißende Rippen (37) geringer Höhe und Länge, und unterhalb dieser angeordnete schräge Xondensat-Sammelrippen (J>S) aufweisen.
    10. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 9, dadureh gekennzeichnet, daß die Höhe der Kondensat-Sammelrippen (38) die Höhe der den Kondensatfilm aufreißenden Rippen (37) übersteigt.
    11. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 9 oder 10, dadureh gekennzeichnet, daß sämtliche Kondensat-Sammelrippen (38V die gleiche Schrägung aufweisen und abwärts zu einem am Rand der Kondensationsfläche angeordneten, am unteren Rohrboden endenden Kondensat-Sammelkanal (39) führen.
    12. Röhren-Kondensatorverdaepfer nach Anspruch 9 oder 10, dadureh gekennzeichnet, daß die Kondensat-Samelrippen zwei zu einer senkrecht zur Kondensationsfläch« und vertikal verlaufenden Ebene spiegelbildlich Symmetrieehe Ab-
    SAD OfHGlNAL 009851/1U3 ./.
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    η -
    schnitte (4o, M) aufweisen, deren StoBatellen (42) nach oben weiaen und die abwKrts zu jeweils einem an Rand der KondensatlonsflKche angeordneten, aa unteren Rohrboden endenden Kondensat-Samntelkanal (4}) bzw. (44) führen.
    13. Röhren-Kondenaatorverdampfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Sammelrlppen mehrere sehrIge, zu senkrecht zur KondensationsflKche und vertikal verlaufenden Ebenen spiegelbildlich symmetrische Abschnitte (%5, 46), vorzugsweise gleicher Lunge, aufweisen, wobei die nach unten weisenden Stoflstellen der Abschnitte (45, 46) als in den Zwischenraum (19) hineinragende Kondensat-Abtropfnaaen (47) ausgebildet sind.
    14. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daS sämtliche Kondensat-Abtropfnasen (47) beider In einem Zwischenraum (19) angeordneten Kondensatlonsfllchen bis in die Mitte des Zwischenraums (19) hineinragen und durch eine Kondensat-Ablauffolie, beispielsweise aus Kunststoff, verbunden sind, deren Oröflt im wesentlichen der Oröße der proj!zierten Kondensatlonsfliehen entspricht.
    009851/1U3
    SAD OFHÖIWAL
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    15. Röhren-Kondensatorverdampfer nach Anspruah 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Ablauffolie perforiert 1st.
    16. Röhren-Kondeneatorverdempfer nach einem oder mehreren der Ansprtiohe 9 bis 15, dadurch gekenneelehnet, daß ettntliche Rippen (37)· Kondensat-Sainmelrippen (38} 4o, 4ij 45, 46) und Kondensat-Abtropfnasen (47) In die Malbrohrprofllbleohe (3» ^) eingepreßt sind.
    17* Rtthren-KondensatorverdaMpfer nach einen oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dafi stattliche Rippen (37), Kondenaat-3aB9eelrippen (38; 40, ^l» *5» ^6) und Kondensat-Abtropfnasen (47) als Blecheinbauten ausgebildet und mit den Halbrohrprofilbleohen (3f *)» belaplelswelse durch Tauchieten, verbunden sind.
    BAD
    00 98 51 /1U3
DE1930347A 1969-06-14 1969-06-14 Plattenwärmetauscher Expired DE1930347C3 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1930347A DE1930347C3 (de) 1969-06-14 1969-06-14 Plattenwärmetauscher
FR7021710A FR2046775B1 (de) 1969-06-14 1970-06-12
GB28474/70A GB1292471A (en) 1969-06-14 1970-06-12 Improvements in or relating to heat exchangers
US00045976A US3720071A (en) 1969-06-14 1970-06-15 Heat exchanger
JP45051812A JPS493749B1 (de) 1969-06-14 1970-06-15
DE2102976A DE2102976C3 (de) 1969-06-14 1971-01-22 Als Verdampfungskondensator ausgebildeter Plattenwärmetauscher
BE136291A BE805607Q (fr) 1969-06-14 1973-10-03 Echangeur de chaleur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1930347A DE1930347C3 (de) 1969-06-14 1969-06-14 Plattenwärmetauscher

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1930347A1 true DE1930347A1 (de) 1970-12-17
DE1930347B2 DE1930347B2 (de) 1974-08-01
DE1930347C3 DE1930347C3 (de) 1975-03-20

Family

ID=5737055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1930347A Expired DE1930347C3 (de) 1969-06-14 1969-06-14 Plattenwärmetauscher

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3720071A (de)
JP (1) JPS493749B1 (de)
BE (1) BE805607Q (de)
DE (1) DE1930347C3 (de)
FR (1) FR2046775B1 (de)
GB (1) GB1292471A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE431584B (sv) * 1976-09-08 1984-02-13 Hisaka Works Ltd Plattkondensor med ett flertal lutande och atskiljda kanaler for uppsamling av kondensat
GB2058324B (en) * 1979-09-14 1983-11-02 Hisaka Works Ltd Surface condenser
JPS58155594U (ja) * 1982-04-13 1983-10-18 株式会社神戸製鋼所 空気分離装置における主精留塔の主凝縮器
US4715433A (en) * 1986-06-09 1987-12-29 Air Products And Chemicals, Inc. Reboiler-condenser with doubly-enhanced plates
US4715431A (en) * 1986-06-09 1987-12-29 Air Products And Chemicals, Inc. Reboiler-condenser with boiling and condensing surfaces enhanced by extrusion
US6244333B1 (en) 1998-08-27 2001-06-12 Zeks Air Drier Corporation Corrugated folded plate heat exchanger
US6186223B1 (en) 1998-08-27 2001-02-13 Zeks Air Drier Corporation Corrugated folded plate heat exchanger
DK1479985T3 (en) * 2002-01-17 2017-09-25 Alfa Laval Corp Ab SUBMITTED EVAPORATOR INCLUDING A PLATE HEAT EXCHANGE AND A CYLINDRICAL HOUSE WHERE THE PLATE HEAT EXCHANGE IS LOCATED
EP1890099A1 (de) * 2006-08-08 2008-02-20 Linde Aktiengesellschaft Rücklaufkondensator
PL1890100T3 (pl) * 2006-08-08 2018-11-30 Linde Ag Skraplacz zwrotny
CN102016480B (zh) * 2008-04-04 2012-11-28 阿尔法拉瓦尔有限公司 板式换热器
US20100170666A1 (en) * 2009-01-07 2010-07-08 Zess Inc. Heat Exchanger and Method of Making and Using the Same
EP2845634A1 (de) * 2013-09-10 2015-03-11 GEA Ecoflex GmbH Kopfkondensator mit Druckkammer
WO2015184168A1 (en) * 2014-05-28 2015-12-03 Rbc Green Energy Ii, Llc Air-cooled heat exchange system
US10024600B2 (en) * 2016-06-21 2018-07-17 Evapco, Inc. Mini-tube air cooled industrial steam condenser
JP6819199B2 (ja) * 2016-10-13 2021-01-27 株式会社Ihi 圧力容器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1316636A (en) * 1918-10-11 1919-09-23 Perfex Radiator Company Method of forming sheet metal.
US2017240A (en) * 1933-05-09 1935-10-15 American Oxythermic Corp Process and apparatus for the resolution of gaseous mixtures
US2044372A (en) * 1934-10-26 1936-06-16 Lee S Twomey Reboiler and condenser
US2375702A (en) * 1943-07-29 1945-05-08 Gen Electric Surface type heat exchanger
US3136037A (en) * 1955-10-31 1964-06-09 Olin Mathieson Method of constructing finned heat exchangers from bonded metal sheets
US3111982A (en) * 1958-05-24 1963-11-26 Gutehoffnungshuette Sterkrade Corrugated heat exchange structures
US3106957A (en) * 1959-10-15 1963-10-15 Dow Chemical Co Heat exchanger
DE1152432B (de) * 1962-04-21 1963-08-08 Linde Eismasch Ag Platten-Kondensator-Verdampfer, insbesondere fuer Gas- und Luftzerleger
GB1103532A (en) * 1965-05-17 1968-02-14 Union Carbide Corp Air rectification process
DE1601215B2 (de) * 1967-11-03 1971-11-18 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Plattenwaermetauscher insbesondere als spaltgaskuehler

Also Published As

Publication number Publication date
GB1292471A (en) 1972-10-11
FR2046775B1 (de) 1974-08-09
BE805607Q (fr) 1974-02-01
FR2046775A1 (de) 1971-03-12
US3720071A (en) 1973-03-13
DE1930347C3 (de) 1975-03-20
JPS493749B1 (de) 1974-01-28
DE1930347B2 (de) 1974-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1930347A1 (de) Roehren-Kondensatorverdampfer
EP1287302B1 (de) Mehrstöckiger badkondensator
DE2845181C2 (de)
DE59310250T2 (de) Plattenwärmetauscher
DE69902307T2 (de) Verdampfer für Kühlungsmittel und dessen Herstellungsverfahren
DE102005013576A1 (de) Verdampfapparat für einen Kühlkreis
DE1152432B (de) Platten-Kondensator-Verdampfer, insbesondere fuer Gas- und Luftzerleger
DE3709652A1 (de) Vorrichtung zum verdampfen von fluessigkeiten bzw. absorbieren oder entgasen von zwei- oder mehrstoff-loesungen in innenrohr-fallfilm-bauweise
WO1994011686A1 (de) Kondensator für eine klimaanlage eines fahrzeuges
DE102006018681A1 (de) Wärmetauscher für ein Fahrzeug
DE2333703A1 (de) Mehrstufiger verdampfer
DD201726A5 (de) Waermetechnische einrichtung zur durchfuehrung thermodynamischer prozesse
WO2001092798A2 (de) Mehrstöckiger badkondensator
DE2109578B2 (de) Plattenverdampfer
DE69711351T9 (de) Endkammer in zwei Teilen für Wärmetauscher
DE3423785C2 (de) Vorrichtung zur Lagerung und Belüftung von Käse
DE69401842T2 (de) Absorber für Absorptionskältemaschine
DE19849528C2 (de) Verfahren und Kondensator zum Kondensieren des inneren Kältemittels einer Kraftfahrzeugklimatisierung
DE60006321T2 (de) Verdampferkondensor mit hartgelöteten Platten und deren Verwendung in einer Luftdestillationsvorrichtung
WO2004048875A1 (de) Wärmeübertrager
DE1808667A1 (de) Kondensator
DE20315267U1 (de) Vorrichtung zur Abkühlung und Trocknung von Luft, insbesondere für Kältemitteltrockner von Druckluftanlagen
DE3522954A1 (de) Verdampfer fuer ein kuehlsystem in form eines waermeaustauschers
DE10320572A1 (de) Vorrichtung zum Kondensieren eines Kältemittels
DE2350068C3 (de) Mehrstufenverdampfer

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee