DE3127039A1

DE3127039A1 - "verfahren und waermetauscher zum sieden von fluessiggas"

Info

Publication number: DE3127039A1
Application number: DE19813127039
Authority: DE
Inventors: Robert Sandford Woking Surrey Barnes; Raymond Harlow Essex Harper
Original assignee: Cryoplants Ltd
Current assignee: Cryoplants Ltd
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1982-04-15
Also published as: GB2084308A; US4380907A; FR2486627A1; GB2084308B

Description

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Augsburg, den 6. JuIi 1981 Anw.Aktenz.: B.420

Cryoplants Limited, Hammersmith House, London W6 9DX, England

Verfahren und Wärmetauscher zum Sieden von Flüssiggas

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Sieden von Flüssiggas in einem Wärmetauscher durch Wärmeaustausch mit einem anderen Medium sowie einen Wärmetauscher zur Ausführung dieses Verfahrens.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung dabei auch auf einen Kondensator/Verdampfer für eine Rektifikationssäule zur Trennung eines Gasgemisches_a beispielsweise von Luft.

Beim Sieden eines Flüssiggases ist es notwendig, daß die Wärmeaustauschfläche, durch welche Wärme auf das siedende Flüssiggas übertragen wird, eine höhere Temperatur als das Flüssiggas hat. Bekanntermaßen hängt die zum Sieden mit gegebener Siedegeschwindigkeit erforderlicne Temperaturdifferenz A T zwischen der Wärmeaustauschflache und der siedenden Flüssigkeit auch von der Art der Wärmeaustauschfläche ab. Ist die Wärmeaustauschfläche glatt und eben, muß die erforderliche Temperaturdifferenz größer sein als wenn die Wärmeaustauschflache beispielsweise ziemlich rauh ist. Der Grund für diese ürscheinung liegt anscheinend darin, daß beispielsweise eine rauhe Wärmeaustauschfläche mehr und bessere Keimstellen für Dampfbläschen bildet als eine glatte, ebene Fläche. Nach Entstehung einer Blase an der Wärmeaustauschfläche wächst sie an, bis sie eine gewisse Größe erreicht hat und sich dann von der Keimstelle ablöst und entweder entlang der Wärmeaustauschfläche nach oben wandert oder mit anderen Blasen benachbarter Keimstellen verschmilzt. Während die Blasen nach oben aufsteigen, wachsen sie mit anderen, in ihrem Bewegungsweg liegenden Blasen zusammen, und die so entstandenen größeren Blasen wandern weiter aufwärts.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, die Wärmeaustauschflächen von Wärmetauschern, die zum Sieden von

Flüssiggasen Anwendung finden, mit anderer als glatter, regelmäßiger, ebener Oberflächenbeschaffenheit zu versehen. Beispielsweise ist aus der US-PS 3 301 314 eine Wärmeaustauschfläche bekannt, in welcher eine Vielzahl von Vertiefungen mikroskopischer Größe gebildet ist, deren Tiefe größer als ihre größte Weite ist und die teilweise mit einem Material niedriger Oberflächenenergie gefüllt sind, das mit der zu siedenden Flüssigkeit einen Benetzungsrandwinkel von mindestens 80 bildet. Typischerweise ist das Material niedriger Oberflächenenergie Polytetrafluoräthylen. Aus der US-PS 3 384 154 ist es bekannt_s die Wärmeaustauschflächen eines Wärmetauschers mit porösem Material zu beschichten. Die Poren, die Kapillargröße haben, wirken als Keimstellen für die Blasenbildung. Außerdem ist schon vorgeschlagen worden, die Wärmeaustauschflächen eines Wärmetauschers durch Zerkratzen dieser Flächen aufzurauhen.

Die mögliche Verringerung der Temperaturdifferenz A'l¹s die lediglich durch Schaffung von Keimstellen für die Blasenbildung erzielt werden kann₉ dürfte jedoch begrenzt sein. Der Grund liegt darin, daß_s nachdem eine Blase auf eine bestimmte Größe angewachsen ist, die Blase sich aufgrund ihres Auftriebs von der betreffenden Keimstelle

löst und das weitere Energie erforderlich ist, um an
dieser Keimstelle eine neue Blase zu bilden.

In der GB-PS 1 304 861 ist ein wärmeleitendes Bodenteil zur übertragung von Wärme von einer auf seiner Unterseite befindlichen Wärmequelle auf eine auf seiner Oberseite befindliche siedende Flüssigkeit beschrieben. Die
Oberseite dieses Bodenteils ist mit einer Vielzahl von
Rippen mit im wesentlichen glatten und ununterbrochenen
Seitenflächen versehen, und jede Rippe ist mit ihrem
Pußbereich mit dem Bodenteil verbunden und mit ihrem Spitzenbereich zur nächstbenachbarten Rippe hin umgebogen, so daß ein kontinuierlicher Spalt zwischen diesem Spitzenbereich
jeder Rippe und der nächstbenachbarten Rippe mit einer
Breite von etwa 0,02 mm bis 0,1 mm gebildet ist, der kleiner als der Abstand zwischen den Pußbereichen der benachbarten Rippen ist. Zwischen den benachbarten Rippen ist also
jexveils ein kontinuierlicher einspringender Hohlraum gebildet.

Im Betrieb i^ird zwischen den Rippen überhitzte Flüssigkeit eingeschlossen, die Blasen bildet. Die Blasen wachsen an, bis ihr Auftrieb so groß ist, daß sie die Oberflächenspannung an den Spitzen der Rippen überwinden und sie sieh ablösen. Ein wesentlicher Teil des Dampfes verbleibt dabei

innerhalb der. länglichen Hohlräume zwischen den Rippen und es strömt Flüssigkeit in den Hohlraum nach, die den Raum der sich ablösenden Dampfblasen einnimmt. Die nachströmende Flüssigkeit verdrängt den Dampf entlang des Hohlraums, so daß an anderen Stellen neue Blasen gebildet werden.

In der US-PS Re-Issue 30 077 ist eine Wärmetauscherwand mit einer darauf gebildeten,, mit einer Vielzahl von Hohlräumen versehenen Siedeflächenschicht beschrieben« Die Hohlräume sind so ausgebildet, daß die Dampfblasen in der Siedeflächenschicht festhalten, um Blasenkeimsteilen zu bilden,

Jeder Hohlraum ist durch eine verengte öffnung zur Oberfläche der Siedefläehenschieht hin offen, wobei der Querschnitt der öffnung kleiner als der größte Querschnitt des Hohlraums ist. Die Öffnung ermöglicht während des SiedeVorgangs den Austritt von Dampf aus dem Inneren des Hohlraums zur Oberfläche der Siedefläehenschieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde₉ die Dampfblasenbildung während des Siedevorgangs weiter zu fördern«

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Gattung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gekennzeichnet.

Ein Wärmetauscher zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 5.

Das Verfahren und der Wärmetauseher nach der Erfindung machen es möglich, eine Vergeudung von Energie bei der Dampfblasenbildung an einer Stelle zu vermeiden, an welcher sich kein bereits gebildeter Dampf befindet..

Nachdem die Hohlräume mit Bläschen des "Siedegases" präpariert worden sind, ist es im allgemeinen nicht notwendig, dieses Siedegas weiterhin zuzuführen. Außerdem neigt die Temperaturdifferenz zwischen dem Wärmeaustauschflächen und der siedenden Flüssigkeit zum Abfallen, nachdem die Siedegasbläschen in den Hohlräumen eingefangen worden sind. Diese Temperaturdifferenz kann zur Steuerung der Einleitung der oiedegasbläschen herangezogen werden. Demgemäß kann mindestens ein mit der Temperaturdifferenz zwischen dem siedenden Flüssiggas und den Wärmeaustauschflächen in Beziehung stehender Parameter oder die Temperaturdifferenz selbst überwacht und in Abhängigkeit davon die Einleitung der Siedegasbläschen in

das Flüssiggas so gesteuert werden, daß die Siedegasbläschen jeweils nur dann eingeleitet werden, wenn die Temperaturdifferenz zwischen den Wärmeaustauschflächen und dem Flüssiggas einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt« Infolgedessen sind Mittel zur überwachung des genannten Parameters bzw. der Temperaturdifferenz selbst sowie ein die Zufuhr des Siedegases zu den Zerstäub ingsdüsen steuerndes Ventil vorgesehen, welch letzteres mit den Überwachungsmitteln in Wirkungsverbindung steht und folglich die Einleitung der Siedegasbläschen in der gewünschten Weise steuert,

Der Wärmetauscher kann als Kondensator/Verdampfer bei der Rektifikation von Luft eingesetzt werden.

Vorzugsweise gehört der Wärmetauscher der Rippenplattenbauart an.

Wenn der Wärmetauscher zur Kondensation eines Gases oder Dampfes und gleichzeitig zum Sieden eines Flüssiggases dient, können sowohl der Druck des zugeführten₉ zu kondensierenden Gases oder Dampfes als auch der Druck des Dampfes des siedenden Flüssiggases überwacht werden, und die diese Druckwerte überwachenden Mittel steuern ein Ventil, durch welches das Siedegas zu den Zerstäubungsdüsen geleitet wird» Die beiden genannten Drücke stehen unmittelbar mit den

Temperaturen der betreffenden Medien in Beziehung und demzufolge ist die Druckdifferenz ein Maß für die Temperaturdifferenz zwischen den miteiander in Wärmeaustausch stehenden Medien und folglich für den Wärmeübergang vom einen Medium auf das andere Medium. Alternativ dazu können gewünschtenfalls die Temperatur des aus dem' Wärmetauscher austretenden Dampfes der siedenden" Flüssigkeit und die Temperatur des zugeführten Mediums unmittelbar durch Thermoelemente oder andere Temperaturfühler gemessen werden.

Die Siedegasbläschen steigen aufgrund ihres Auftriebs in den Siedekanälen des Wärmetauschers, in welche sie eingeleitet werden, nach oben. Dabei verringert sich die Größe dieser Bläschen ständig infolge der Kondensation eines Teils des in ihnen enthaltenen Dampfes. Dabei steigen die Bläschen jedoch durch Zonen mit zunehmend höherer Temperatur hindurch auf.

Wenn die Temperatur die Siedetemperatur übersteigt, beginnt sich Dampf anzusammeln und die Blasen werden größer. Einige der Blasen vjerden in den Hohlräumen eingefangen und bleiben dort hängen, bis sie so groß sind, daß sie sich wieder ablösen.

Hinsichtlich der Abmessungen der Hohlräume besteht ein beträchtlicher Toleranzbereich. Es muß jedoch betont werden, daß die Hohlräume groß genug sind, damit in ihnen auch noch nach dem Ablösen einer Blase genügend Dampf zurückgehalten wird. Es besteht ein kritischer Blasenradius in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz Δ T₅₁ oberhalb welchem sich der Dampf ansammelt und die Blasen anwachsen. Bei Sauerstoff liegt beispielsweise der kritische Radius im Bereich von 0,05 nun, wenn Δ^τ O,1°C beträgt. Bei den Hohlräumen sind jedoch zahlreiche Formen und Größen möglich., Beispielsweise kann jeder Hohlraum ein oberhalb seiner Öffnung gelegenes ausreichendes Volumen haben, um eine Blase aufnehmen zu können, deren Radius größer als der kaitische Radius ist.

Die eingefangenen Bläschen nehmen Dampf von der angrenzenden Flüssigkeit auf und wachsen infolgedessen an_s bis ihr Radius so groß ist, daß sie sich aus dem betreffenden Hohlraum ablösen. Bei Sauerstoff liegt dieser Ablöseradius typischerweise im Bereich von 1 mm, Die Öffnung jedes Hohlraums kann beispielsweise einen Radius bzw. bei nicht kreisrunder öffnung eine Breite oder Länge von weniger als 1 mm haben.

Nach dem Ablösen einer Blase wandert diese nach oben und reißt andere in ihrem Weg befindliche kleinere Blasen mit. Beim Aufsteigen der Blase erfolgt eine verstärkte Flüssigkeitsströmung über die benachbarte Wärmeaustauschfläche, so daß der Wärmeaustausch örtlich verstärkt wird. Um ein ausreichendes Bestreichen der Wärmeaustauschfläche zu erhalten, ist eine Anzahl von mehr als

2
5 gesonderen Hohlräumen je cm der Wärmeaustauschfläche wünschensxvert, wobei die Rippen bei einem Rippenplattenl'/ärmet aus eher nicht berücksichtigt sind. Vorzugsweise sind

ρ
5 bis 10 Hohlräume je cm in dem Siedebereich vorgesehen.

Es ist möglich, die Hohlräume durch herkömmliche Metallformungstechniken herzustellen. Es ist nicht erforderlich, die Hohlräume mit bezüglich der Wärmeaustauschfläche schräg liegenden Achsen herzustellen. Gewünschtenfalls können die Hohlräume auf eine senkrecht zur Wärmeaustauschfläche liegende Achse haben, wobei die Wärmeaustauschfläche in ihrer Betriebsstellung unter einem Winkel zur Vertikalen geneigt ist, so daß dann jeder Hohlraum unter einem Winkel zur Horizontalen verläuft, damit sich ein ausreichendes Hohlraumvolumen noch oberhalb der Mündungsöffnung des Hohlraums befindet.

If

- ti-

Das Siedegas braucht nicht die gleiche Zusammensetzung wie die zu siedende Flüssigkeit zu haben. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, ein Gas zu verwenden, dessen Siedepunkt reichlich unterhalb der im Wärmetauscher herrsehenden Temperaturen liegt.

Ausführungsbeispiele des Verfahrens und des Wärmetauschers nach der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschriebe^ in welchen zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine

doppelte Rektifiziersäule zur Trennung von Luft,

Fig. 2 in schematischer Darstellung der

Kondensator/Verdampfer der in Fig» I gezeigten Anordnung,

Fig. 3 in schematischer Darstellung die

Anordnung der Wärmetauscherkanäle des Kondensator/Verdampfers nach Fig» 2_S

Fig. 4 im Querschnitt einen Sauerstoff

kanal des Kondensator/Verdampfers_s

Pig. 5 im Querschnitt einen Stickstcff-

kanal des Kondensator/Verdampfers, und

Fig. 6 in schematischer Darstellung Ent

stehung, Wachstum und Ablösung einer Blase in einem Hohlraum einer Wärmeaustauschfläche des Kondensator/Verdampfers.

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt eine doppelte Rektifiziersäule zur Trennung von Luft. Diese doppelte Rektifiziersäule besteht aus einer Hochdrucksäule 2 und aus einer auf diese aufgesetzten Niederdrucksäule 4. In die Hochdrucksäule 2 wird kalte Luft eingeleitet, die in im oberen Bereich der 3äule gesammelten j verhältnismäßig reinen flüssigen Stickstoff und in am unteren Ende der Säule gesammelte sauerstoffangereicherte Flüssigkeit getrennt wird. Ein Teil des flüssigen Stickstoffs wird durch ein Expansionsventil 6 als Rücklauf in den oberen Teil der oberen Säule eingeleitet und der Rest als Rücklauf in der unteren Säule verwendet, während sauerstoffangereicherte Flüssigkeit durch ein Expansionsventil 8 an einer zwischen den beiden Säulenenden gelegenen Stelle in die obere Säule geleitet wird. Vom Boden der oberen Säule wird Sauerstoff und vom Kopf der

oberen Säule im wesentlichen reiner Stickstoff als Produkt abgezogen. Der Druck in der oberen Säule hat den zum Hindurchtreiben des Sauerstoffprodukts und des Stickstoffprodukts durch die Wärmetauscher, in denen die zugeführte Luft abgekühlt wird, erforderlichen Wert und liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 2 bar. Der Druck in der unteren Säule hat den zur Kondensation des Stickstoffs bei gleichzeitigem Sieden des Sauerstoffs im Boden der oberen Säule erforderlichen Wert.

Die Kondensation des sich im Kopf der unteren Säule sammelnden Stickstoffdamp fes und das Verdampfen des sich im Boden der oberen Säule 4 sammelnden flüssigen Sauerstoffs erfolgt mittels eines zwischen den beiden Säulen angeordneten Kondensator/Verdampfers 10. Die Stickstoffzufuhr in den Kondensator/Verdampfer erfolgt durch eine Leitung 12, die mit dem Kopf der unteren Säule 2 in Verbindung steht₉ und die Zufuhr flüssigen Sauerstoffs in den Kondensator/Verdampfer erfolgt durch einen Flüssigsauerstoffsumpf Ik, in welchen der Kondensator/Verdampfer teilweise eingetaucht ist. Die Säulenhöhe des flüssigen Sauerstoffs erzeugt einen zufriedenstellenden Durchsatz von Sauerstoff durch den Kondensator/Verdampfer 10 durch Thermosiphon-Wirkung»

IS

rf-

Gemäß der Erfindung wird etwas Gas unter Druck durch eine Leitung 18 zum unteren Ende der Sauerstoffkanäle des Kondensator/Verdampfers 10 zugeführt. Es ist klar, daß nur eine sehr kleine Gasmenge auf diese Weise zugeführt zu werden braucht.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 ist der Kondensator/Verdampfer als Rippenplatten-Wärmetauscher ausgebildet. Er enthält Siedekanäle 22 zum Sieden von Flüssigsauerstoff, die abwechselnd mit Kondensationskanälen 24 zur Kondensation von Stickstoffdampf angeordnet sind. Der Stickstoffdampf wird durch eine Verteilerleitung 26 auf die oberen Enden der Kondensations- bzw. Stickstoffkanäle 2k verteilt, während der flüssige Stickstoff am unteren Ende dieser Kanäle durch eine Sammelleitung 28 abgeführt wird. Die Siede- bzw. Sauerstoffkanäle 22 sind am Boden des Kondensator/Verdampfers zum Flüssigsauerstoffsumpf hin offen und endigen am oberen Ende des Kondensator/Verdampfers oberhalb des Flüssigsauerstoff spiegeis des Sauerstoffsumpfes, so daß in den Siedekanälen entstehender Sauerstoffdampf in die obere Säule aufsteigen kann.

Die Stickstoffkanäle sind oben und unten mit geschlossenen Wänden 30 versehen, damit sich der Stickstoff nicht mit dem Sauerstoff vermischen kann. Entsprechend sind die Cauerstoffkanäle seitlich mit geschlossenen Wänden 32 ver-

Ιβ

sehen, damit eine Vermischung des Sauerstoffs mit dem Stickstoff vermieden wird (siehe Pig, 3 bis S).

Direkt unterhalb der Sauerstoffkanäle des Kondensator/ Verdampfers 10 ist eine Vielzahl von Zerstäubungsdüse 34 angeordnet, die alle aus der Leitung 18 gespeist werden,,· Im Betrieb können durch diese Zerstäubungsdüsen 34 Sauerstoffbläschen in die Sauerstoffkanäle eingeleitet werden., um das Sieden zu begünstigen.

Um wieder auf Fig. 1 zurückzukommen, der Druck des in den oberen Teil des Kondensator/Verdampfers eintretenden Stickstoffdampfes wird mittels eines Manometers 40 und der Druck des verdampften Sauerstoffs mittels eines Manometers 42 gemessen. Außerdem ist in die Leitung 18 ein Regulierventil 44 eingeschaltet. Das Ventil ist funktionsmäßig mit den Manometern 40 und 42 derart gekoppelt _s daß es jeweils nur dann geöffnet wird₉ wenn die Druckdifferenz zwischen den beiden gemessenen Drücken einen gegebenen Grenzwert übersteigt.

Im Betrieb werden Gasbläschen (typischerweise Sauerstoff) aus den Zerstäubungsdusen 34 in die unteren Enden der Sauerstoffkanäle eingeleitet;, in denen der flüssige

ίο

Sauerstoff durch Siphonwirkung langsam nach oben steigt. Während der flüssige Sauerstoff in den Siedekanälen 22 nach oben steigt, steigt seine Temperatur an, bis der Siedepunkt überschritten wird. Die zur Temperaturerhöhung des flüssigen Sauerstoffs erforderliche Wärme wird von dem im Gegenstrom zum Sauerstoff durch die Kondensationskanäle 24 strömenden Stickstoffdampf abgegeben. Diese vom Stickstoff abgegebene Wärme wird durch die Wärmetauscherplatten auf den Sauerstoff übertragen. Damit der Siedvorgang stattfindet, muß die Temperatur der Wärmeaustauschflächen der Wärmetauscherplatten oberhalb des Siedepunktes des flüssigen Sauerstoffs liegen. Die erforderliche Temperaturdifferenz hängt von der Wirksamkeit des Wärmeübergangs von den Wärmeaustauschflächen auf dem flüssigen Sauerstoff ab.

Die, die Sauerstoffkanäle begrenzenden Wärmeaustauschflächen der Wärmetauscherplatten sind mit Hohlräumen versehen, von denen einer schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Typischerweise sind etwa 5 bis lü Hohlräume je cm der Wärmeaustauschfläche vorgesehen.

Ist die Temperaturdifferenz ^T übermäßig groß, was typischerweise der Fall ist, bevor Sauerstoffgasbläschen in den unteren Teil der Siedekanäle 22 eingeleitet werden, tritt dies durch die Druckdifferenz zwischen den

von den Manometern 40 und 42 gemessenen Drücken in Erscheinung. Infolgedessen wird das Ventil 44 geöffnet und es wird Gas unter Druck zu den Zerstäubungsdüsen 3^ zugeleitet und in Form von Bläschen auf die unteren Enden der Siedekanäle 22 verteilt. Mindestens einige dieser so eingeleiteten Gasbläschen driften zu den Wärmeaustauschflächen in der Siedezone und werden von den Hohlräumen eingefangen.

Ein solches eingefangenes Bläschen sammelt Sauerstoffdampf und wächst dadurch an, bis es so groß ist, daß es aus dem Hohlraum herausquillt. Sodann wächst es itfeiter an, bis aufgrund seiner Größe der Auftrieb die Oberflächenspannung überwindet und die Blase sich von der Wärmeaustauschfläche ablöst, wobei aber so viel Restdampf in dem Hohlraum zurückbleibt, daß sich weiterer, durch das Sieden des flüssigen Sauerstoffs entstehender Dampf ansammeln kann, bis eine neue Blase sieh ablöst und entlang der Wärmeaustauschfläche nach oben wandert. Infolgedessen begünstigt die Einleitung der Gasbläschen in die Siedekanäle 22 durcn die Zerstäubungsdüsen 34 die Bildung weiterer Blasen und verringert dadurch die zu diesem Zweck von den Wärmeaustauschflächen zu übertragende Wärmeenergie» Demzufolge sinkt die Temperaturdifferenz zwischen dem flüssigen Sauerstoff und den Wärmeaustauschflächen ab und es stellt sich ein ent-

sprechender Abfall der Druckdifferenz zwischen den von den Manometern 40 und 42 gemessenen Drücken des Sauerstoffs und des Stickstoffs ein. Dies hat xtfiederum das Schließen des Ventils 44 und folglich die Beendigung der Zufuhr der Siedegasbläschen zur Folge. Dies ruft jedoch dann keinen wesentlichen Anstieg der zur Begünstigung des Siedens des flüssigen Sauerstoffs erforderlichen Wärmeenergie mehr hervor, da der jeweils in den Hohlräumen zurückbleibende Restdampf für die ständige Dampfblasen-Neubildung sorgt.

Die verschiedenen Phasen des Blasenwachstums und der Blasenablösung sind in den Teilfigureri A bis E der Fig. 6 dargestellt.

Claims

Patentansprüche

( 1.J Verfahren zum Sieden von Flüssiggas in einem Wärmetauscher durch Wärmeaustausch mit einem anderen Medium, wobei der Wärmetauscher Wärmeaustauschflächen mit in deren Siedebereich gebildeten Hohlräumen aufweist,, welch letztere jeweils Dampfblasen des siedenden Gases festhalten, bis diese Dampfblasen sich nach entsprechendem Anwachsen wieder aus den Hohlräumen lösen,, dadurch gekennzeichnet j daß von den Hohlräumen einzufangende Siedegas·= bläschen in den Wärmetauscher eingeleitet und die Hohlräume so geformt und bemessen werden, daß die eingefangenen Blasen jeweils anwachsen, bis sie sich unter Zurücklassung von Dampfresten aus dem Hohlraum lösen, wonach die Dampfreste die weitere Gasansammlung durch Flüssiggasverdampfung fördern, bis sich weitere Blasen ablösen.
2. Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der mit der Temperaturdifferenz zwischen dem siedenden Flüssiggas und den angrenzenden Wärmeaustauschflächen in Beziehung stehenden Parameter oder diese Temperturdifferenz selbst überwacht und die Einleitung der Siedegasbläschen in das Flüssiggas derart gesteuert wird_s

Z -X-

daß jeweils nur dann Siedegasbläschen eingeleitet werden, wenn die Teraperaturdifferenz einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher gleichzeitig zur Kondensation einer Gas- oder Dampfströmung und zum oieden einer Flüssiggasströmung dient, wobei die Drücke des Dampfes des siedenden Flüssiggases und des zu kondensierenden Gases oder Dampfes überwacht werden, und daß mittels einer auf diese Druckwerte ansprechenden Einrichtung ein Ventil gesteuert wird, durch welches das Siedegas zum Wärmetauscher geleitet wird.

h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch

2 gekennzeichnet, daß mindestens 5 Hohlräume je cm der Wärmeaustauschfläche in deren Siedebereich vorgesehen werden, wobei Rippen bei Rippenplatten-Wärmetauschern nicht berücksichtigt werden.

5. Wärmetauscher zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Wärmeaustauschflachen im Siedebereich mit Hohlräumen versehen sind, die zum Einfangen von Dampfblasen des siedenden Flüssiggases dienen, bis sich die Dampfblasen nach entsprechendem Anwachsen wieder

aus den Hohlräumen lösen, gekennzeichnet durch Mittel (l8_s 34) zum Einleiten von in den Hohlräumen einzufangenden Siedegasbläschen in den Wärmetauscher (10) und durch eine derartige Gestaltung und Bemessung der Hohlräume, daß die eingegangenen Bläschen jeweils anwachsen, bis sie sich unter Zurüeklassung von Dampfresten auf dem betreffenden Hohlraum lösen, wonach die Dampfreste die weitere Gasansammlung durch Verdampfung des Flüssiggases fördern_s bis die Gasblasen sich wiederum ablösen.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5₉ gekennzeichnet durch Mittel zur überwachung mindestens eines der mit der Temperaturdifferenz zwischen siedendem Flüssiggas und Wärmeaustauschflächen in Beziehung stehenden Parameter oder dieser Temperaturdifferenz selbst und durch ein dadurch gesteuertes Ventil (44) zur Regulierung des Siedegaszustroms zu den die Siedegasbläschen in den Wärmetauscher (10) einleitenden Mitteln (34).

7« Wärmetauscher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe als Kondensator/Verdampfer zur Rektifikation von Luft ausgebildet ist.

8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Gruppe von Siedekanälen (22) zur Verdampfung von Flüssiggas und durch eine Gruppe von Kondensationskanälen (24) zur Gas- oder Dampfverflüssigung, vielter durch Mittel zur Überwachung der Drücke des Dampfes des siedenden Flüssiggases und des zu verflüssigenden Gases oder Dampfes, und durch auf diese Gruppe ansprechende Mittel zur Steuerung eines bzw. des Ventils (44), durch welches das Siedegas zum Wärmetauscher (10) zugeführt wird.

9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschflächen im

2 Siedebereich mindestens 5 Hohlräume je cm haben, wobei Rippen bei Rippenplatten-Warmetauschern nicht berücksichtigt sind.