JP2001050657A - ろう付けプレートタイプの浴リボイラ−凝縮器および空気精留プラント - Google Patents
ろう付けプレートタイプの浴リボイラ−凝縮器および空気精留プラントInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱的性能に優れた、ろう付けされたプレートか
らなる浴リボイラ−凝縮器を提供する。 【解決手段】リボイラ−凝縮器（１）は，互いに上下に
置かれた２つの交換器部（２Ａ，２Ｂ）を備える。下部
交換器部（２Ａ）は，液体中に浸漬され，気化通路（８
Ａ）を有する。そこから出る蒸気は上部交換器部（２
Ｂ）の気化通路（８Ｂ）の入口に送られ、液体は、これ
ら通路のそれぞれを通る蒸気の流れ中に配送される。
らなる浴リボイラ−凝縮器を提供する。 【解決手段】リボイラ−凝縮器（１）は，互いに上下に
置かれた２つの交換器部（２Ａ，２Ｂ）を備える。下部
交換器部（２Ａ）は，液体中に浸漬され，気化通路（８
Ａ）を有する。そこから出る蒸気は上部交換器部（２
Ｂ）の気化通路（８Ｂ）の入口に送られ、液体は、これ
ら通路のそれぞれを通る蒸気の流れ中に配送される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付けされたプ
レート（brazed plates）からなる浴リボイラ−凝縮器
（bath reboiler-condenser）および空気精留プラント
に関する。
レート（brazed plates）からなる浴リボイラ−凝縮器
（bath reboiler-condenser）および空気精留プラント
に関する。
【０００２】本発明は、特に、中圧窒素（典型的に、５
〜６バール（絶対）にある）の凝縮により低圧液体酸素
（典型的に、大気圧よりもやや高い圧力にある）を蒸発
させる空気精留プラントの主リボイラ−凝縮器に適用さ
れるので、以下、この用途について説明する。
〜６バール（絶対）にある）の凝縮により低圧液体酸素
（典型的に、大気圧よりもやや高い圧力にある）を蒸発
させる空気精留プラントの主リボイラ−凝縮器に適用さ
れるので、以下、この用途について説明する。
【０００３】
【従来の技術】浴リボイラ−凝縮器は、熱サイホンとし
て動作する。気化する酸素の上向流は、液体酸素浴のヘ
ッドによる静水圧により提供される。
て動作する。気化する酸素の上向流は、液体酸素浴のヘ
ッドによる静水圧により提供される。
【０００４】安全性の理由から、再循環液体酸素の流量
は、気化した酸素の流量よりも数倍高くなければならな
い。そのため、液体酸素浴のヘッドは、交換器の高さに
ほぼ等しくなければならず、すなわち後者は液体酸素中
にほぼ完全に浸漬される。
は、気化した酸素の流量よりも数倍高くなければならな
い。そのため、液体酸素浴のヘッドは、交換器の高さに
ほぼ等しくなければならず、すなわち後者は液体酸素中
にほぼ完全に浸漬される。
【０００５】加熱窒素の圧力を、それ故処理される空気
を圧縮するために要するエネルギーを減少させるために
凝縮する流体と気化する流体との温度差を減少させよう
とする場合、熱交換領域を増加させなければならない。
熱交換器の水平方向寸法は低圧精留カラムの底部におけ
る利用し得るスペースにより制限されるので、熱交換器
の高さを増加させなければならない。
を圧縮するために要するエネルギーを減少させるために
凝縮する流体と気化する流体との温度差を減少させよう
とする場合、熱交換領域を増加させなければならない。
熱交換器の水平方向寸法は低圧精留カラムの底部におけ
る利用し得るスペースにより制限されるので、熱交換器
の高さを増加させなければならない。
【０００６】しかしながら、そのような高さの増加は、
底部における、すなわち気化通路の入口における液体の
静水圧を増加させ、それにより熱交換器の下部におい
て、サブ冷却された遊離液体を含有する領域を生じさ
せ、熱交換領域を増加させることの有益な効果を少なく
とも部分的に中和させる。
底部における、すなわち気化通路の入口における液体の
静水圧を増加させ、それにより熱交換器の下部におい
て、サブ冷却された遊離液体を含有する領域を生じさ
せ、熱交換領域を増加させることの有益な効果を少なく
とも部分的に中和させる。
【０００７】この欠点を回避するために、熱交換器をそ
れぞれ浅い浴に浸漬されたいくつかの重ね合わされた交
換器に分割することが提案されている（例えば、ＵＳ−
Ａ−４，６０６，７４５を参照）。しかしながら、この
解決策は、浅い浴が熱交換器を出る気化ガスの低い速度
という結果をもたらすので、満足し得るものではなかっ
た。
れぞれ浅い浴に浸漬されたいくつかの重ね合わされた交
換器に分割することが提案されている（例えば、ＵＳ−
Ａ−４，６０６，７４５を参照）。しかしながら、この
解決策は、浅い浴が熱交換器を出る気化ガスの低い速度
という結果をもたらすので、満足し得るものではなかっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、熱
的性能に優れた、ろう付けされたプレートからなる浴リ
ボイラ−凝縮器を提供することを目的とする。
的性能に優れた、ろう付けされたプレートからなる浴リ
ボイラ−凝縮器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一連の第１の気化通路（８Ａ；１０８
Ａ）および一連の第１の加熱通路を規定する、平行板
（３Ａ；３）、スペーサ波型部材（５Ａ；１０５）およ
びクロージャーバー（４Ａ；１０４）からなる第１のろ
う付けされたスタックを含む下部熱交換器部（２Ａ；１
０２Ａ）、該第１の気化通路（８；１０８Ａ）に気化さ
せる液体を供給するための手段（１１，１２；２６）、
一連の第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）および一連の
第２の加熱通路を規定する、平行板（３Ｂ；３）、スペ
ーサ波型部材（５Ｂ；１０５））およびクロージャーバ
ー（４Ｂ；１０４）からなる第２のろう付けされたスタ
ックを含む少なくとも１つの上部熱交換器部（２Ｂ；１
０２Ｂ）、該第１の気化通路（８Ａ；１０８Ａ）の頂部
から来る蒸気を該第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）の
下部入口に移送するための手段（１３，１５，１７；２
５）、および該第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）のそ
れぞれを通過する蒸気の流れに気化させる液体を配給す
るための手段（２０）を備えることを特徴とするろう付
けプレートタイプの浴リボイラ−凝縮器を提供する。
に、本発明は、一連の第１の気化通路（８Ａ；１０８
Ａ）および一連の第１の加熱通路を規定する、平行板
（３Ａ；３）、スペーサ波型部材（５Ａ；１０５）およ
びクロージャーバー（４Ａ；１０４）からなる第１のろ
う付けされたスタックを含む下部熱交換器部（２Ａ；１
０２Ａ）、該第１の気化通路（８；１０８Ａ）に気化さ
せる液体を供給するための手段（１１，１２；２６）、
一連の第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）および一連の
第２の加熱通路を規定する、平行板（３Ｂ；３）、スペ
ーサ波型部材（５Ｂ；１０５））およびクロージャーバ
ー（４Ｂ；１０４）からなる第２のろう付けされたスタ
ックを含む少なくとも１つの上部熱交換器部（２Ｂ；１
０２Ｂ）、該第１の気化通路（８Ａ；１０８Ａ）の頂部
から来る蒸気を該第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）の
下部入口に移送するための手段（１３，１５，１７；２
５）、および該第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）のそ
れぞれを通過する蒸気の流れに気化させる液体を配給す
るための手段（２０）を備えることを特徴とするろう付
けプレートタイプの浴リボイラ−凝縮器を提供する。
【００１０】本発明のリボイラ−凝縮器は、以下の特徴
の１つまたはそれ以上を単独でまたは組み合わせて備え
ることができる。
の１つまたはそれ以上を単独でまたは組み合わせて備え
ることができる。
【００１１】該第２の気化通路（８Ｂ；１０８Ｂ）のそ
れぞれを通過する蒸気の流れを加速するための手段、特
にこの流れのための流れ領域における制限をさらに備え
ること。
れぞれを通過する蒸気の流れを加速するための手段、特
にこの流れのための流れ領域における制限をさらに備え
ること。
【００１２】該第１および第２の気化通路が、２つの別
々の交換器部（２Ａ，２Ｂ）によりそれぞれ境界付けら
れ、該移送手段が、該第１の気化通路（８Ａ）の頂部か
ら来る蒸気のすべてのためのコレクタ（１３）を備え、
該コレクタは、全体的に、すべての該第２の気化通路
（８Ｂ）の下部入口に接続されていること。
々の交換器部（２Ａ，２Ｂ）によりそれぞれ境界付けら
れ、該移送手段が、該第１の気化通路（８Ａ）の頂部か
ら来る蒸気のすべてのためのコレクタ（１３）を備え、
該コレクタは、全体的に、すべての該第２の気化通路
（８Ｂ）の下部入口に接続されていること。
【００１３】該第１および第２の気化通路（１０８Ａ，
１０８Ｂ）が、同じプレート（１０３）により境界付け
られ、両交換器部（１０２Ａ，１０２Ｂ）が、該液体配
給手段を受け入れるために各気化通路のスペーサ波型部
材（１０５）が（２５で）遮断されているところの単一
の交換器（１０２）を構成していること。
１０８Ｂ）が、同じプレート（１０３）により境界付け
られ、両交換器部（１０２Ａ，１０２Ｂ）が、該液体配
給手段を受け入れるために各気化通路のスペーサ波型部
材（１０５）が（２５で）遮断されているところの単一
の交換器（１０２）を構成していること。
【００１４】気化される液体を該配給手段へのみ供給す
るための供給（１９）を含み、該供給手段（１１，１
２；２６）は、該上部交換器部（１０２Ｂ）から来る過
剰の液体を受け入れること。
るための供給（１９）を含み、該供給手段（１１，１
２；２６）は、該上部交換器部（１０２Ｂ）から来る過
剰の液体を受け入れること。
【００１５】該液体供給（１９）が、該配給手段（２
０）の上方に静水圧ヘッドを生じさせるために適した、
頂部において開放する液体貯槽（１８）中に延びてお
り、該貯槽は上部交換器部（１０２Ｂ）の頂部から来る
過剰の液体を受け入れ、かつ該供給手段の一部を形成す
るスペース（１２；２６）中に延びていること。
０）の上方に静水圧ヘッドを生じさせるために適した、
頂部において開放する液体貯槽（１８）中に延びてお
り、該貯槽は上部交換器部（１０２Ｂ）の頂部から来る
過剰の液体を受け入れ、かつ該供給手段の一部を形成す
るスペース（１２；２６）中に延びていること。
【００１６】該供給手段（１１，１２；２６）が、第１
の気化通路（８Ａ，１０８Ａ）の頂部から来る過剰の液
体を受け入れるために適しているものであること。
の気化通路（８Ａ，１０８Ａ）の頂部から来る過剰の液
体を受け入れるために適しているものであること。
【００１７】該液体配給手段（２０）が、該第２の気化
通路（８Ｂ，１０８Ｂ）のそれぞれの入口に設けられた
穿孔チューブを含み、該第２の気化通路において該チュ
ーブの孔（２１）が上方に向いていること。
通路（８Ｂ，１０８Ｂ）のそれぞれの入口に設けられた
穿孔チューブを含み、該第２の気化通路において該チュ
ーブの孔（２１）が上方に向いていること。
【００１８】なお、以上の本発明の特徴の記述におい
て、括弧内の符号は、以下の実施の形態における各部材
の符号に対応する。
て、括弧内の符号は、以下の実施の形態における各部材
の符号に対応する。
【００１９】本発明は、また、中圧窒素の凝縮により低
圧液体酸素を気化させるためのリボイラ−凝縮器を備え
た空気精留プラントにおいて、該リボイラ−凝縮器が、
本発明のリボイラ−凝縮器であることを特徴とする空気
精留プラントを提供する。
圧液体酸素を気化させるためのリボイラ−凝縮器を備え
た空気精留プラントにおいて、該リボイラ−凝縮器が、
本発明のリボイラ−凝縮器であることを特徴とする空気
精留プラントを提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。図１に示すリボイラ−凝縮器１は、中圧精留カ
ラムと低圧精留カラムから本質的になる複式空気精留カ
ラム（図１に示さず）の主リボイラ−凝縮器である。リ
ボイラ−凝縮器１は、中圧カラムの頂部における窒素ガ
スの凝縮により低圧カラムの底部における酸素を気化さ
せることが意図されている。
明する。図１に示すリボイラ−凝縮器１は、中圧精留カ
ラムと低圧精留カラムから本質的になる複式空気精留カ
ラム（図１に示さず）の主リボイラ−凝縮器である。リ
ボイラ−凝縮器１は、中圧カラムの頂部における窒素ガ
スの凝縮により低圧カラムの底部における酸素を気化さ
せることが意図されている。
【００２１】リボイラ−凝縮器１は、上部交換器部２Ｂ
がその上に置かれた下部交換器部２Ａからなる。各交換
器部は、平行六面体の一般形状を有し、縦方向の長方形
アルミニウムプレート３Ａ，３Ｂ（すべて同形状）、周
辺部のクロージャーバー４Ａ，４Ｂおよび例えば穿孔さ
れた波板からなるスペーサ−波型部材（spacer corruga
tions）５Ａ，５Ｂのスタック（積重体）からなる。こ
のアッセンブリは、１回の操作で炉においてろう付けさ
れる。各交換器部２Ａ，２Ｂには、半円筒形の一般形状
を有する２つのボックス、すなわち上部側部ボックス６
Ａ，６Ｂおよび下部側部ボックス７Ａ，７Ｂが溶接され
ており、上部側部ボックス６Ａ，６Ｂを介して窒素ガス
が入り、下部側部ボックス７Ａ，７Ｂを介して液体窒素
が出る。
がその上に置かれた下部交換器部２Ａからなる。各交換
器部は、平行六面体の一般形状を有し、縦方向の長方形
アルミニウムプレート３Ａ，３Ｂ（すべて同形状）、周
辺部のクロージャーバー４Ａ，４Ｂおよび例えば穿孔さ
れた波板からなるスペーサ−波型部材（spacer corruga
tions）５Ａ，５Ｂのスタック（積重体）からなる。こ
のアッセンブリは、１回の操作で炉においてろう付けさ
れる。各交換器部２Ａ，２Ｂには、半円筒形の一般形状
を有する２つのボックス、すなわち上部側部ボックス６
Ａ，６Ｂおよび下部側部ボックス７Ａ，７Ｂが溶接され
ており、上部側部ボックス６Ａ，６Ｂを介して窒素ガス
が入り、下部側部ボックス７Ａ，７Ｂを介して液体窒素
が出る。
【００２２】相隣るプレート３の各対は、フラットな一
般形状を有する通路を規定する。これら通路は、交互
に、酸素気化通路８Ａ，８Ｂ（図１）および窒素凝縮通
路となる。バー４は、流体のための入口／出口開口を除
いて、これら通路の周囲を閉鎖する。
般形状を有する通路を規定する。これら通路は、交互
に、酸素気化通路８Ａ，８Ｂ（図１）および窒素凝縮通
路となる。バー４は、流体のための入口／出口開口を除
いて、これら通路の周囲を閉鎖する。
【００２３】かくして、通路８は、それらの高さ全体に
わたって、側部が閉鎖され、それらの上端および下端に
おいて完全に開放している。
わたって、側部が閉鎖され、それらの上端および下端に
おいて完全に開放している。
【００２４】他方、通路８は、窒素ガスが入る上部側部
窓と液体窒素が出る下部側部窓を除いて、それらの全周
にわたって閉鎖されており、ボックス６は上部側部窓内
に開放し、ボックス７は、下部側部窓内に開放してい
る。
窓と液体窒素が出る下部側部窓を除いて、それらの全周
にわたって閉鎖されており、ボックス６は上部側部窓内
に開放し、ボックス７は、下部側部窓内に開放してい
る。
【００２５】気化通路の波型部材５は、これらの通路の
高さのほとんどにわたって縦方向の母量（vertical gen
eratrices）を有するが、通常の様式で側部窒素入口／
出口窓中に延びて入る斜めの配給波型部材により上方お
よび下方に延出する。
高さのほとんどにわたって縦方向の母量（vertical gen
eratrices）を有するが、通常の様式で側部窒素入口／
出口窓中に延びて入る斜めの配給波型部材により上方お
よび下方に延出する。
【００２６】交換器部２Ａには、交換器部２Ａを液体酸
素中にほぼ完全に浸漬させるために好適な液体酸素貯槽
（この貯槽は、低圧カラムの底部であるか、あるいは図
示するように当該交換器部の下部に置かれ、１またはそ
れ以上の下降パイプ（down pipe）１２が延入している
下部容器１１であり得る。）、交換器部２Ａの上端１４
Ａ上に設置された上部ドーム１３（各パイプ１２の上端
はこの上端１４Ａと同じ高さでこのドームに接続されて
いる）が付設されている。
素中にほぼ完全に浸漬させるために好適な液体酸素貯槽
（この貯槽は、低圧カラムの底部であるか、あるいは図
示するように当該交換器部の下部に置かれ、１またはそ
れ以上の下降パイプ（down pipe）１２が延入している
下部容器１１であり得る。）、交換器部２Ａの上端１４
Ａ上に設置された上部ドーム１３（各パイプ１２の上端
はこの上端１４Ａと同じ高さでこのドームに接続されて
いる）が付設されている。
【００２７】交換器部２Ｂには、交換器部２Ｂの下端１
６Ｂ上に設置され、パイプ１７を介してドーム１３と連
通する下部ドーム１５、図面の平面に垂直に取って幅全
体にわたって、かつ交換器部２Ｂの高さ全体にわたって
延びる側部貯槽１８（この貯槽は、交換器部２Ｂの上端
１４Ｂとほぼ同じ高さで頂部で開放している。）が付設
されている。貯槽１８の上方には、リボイラ−凝縮器の
ための１個の液体酸素供給（源）１９が設けられてい
る。貯槽１８の下端は、液体酸素を注入して酸素ガスと
するためのデバイス２０とのみ連通し、これらデバイス
は各気化通路８Ｂの各入口において提供されている。
６Ｂ上に設置され、パイプ１７を介してドーム１３と連
通する下部ドーム１５、図面の平面に垂直に取って幅全
体にわたって、かつ交換器部２Ｂの高さ全体にわたって
延びる側部貯槽１８（この貯槽は、交換器部２Ｂの上端
１４Ｂとほぼ同じ高さで頂部で開放している。）が付設
されている。貯槽１８の上方には、リボイラ−凝縮器の
ための１個の液体酸素供給（源）１９が設けられてい
る。貯槽１８の下端は、液体酸素を注入して酸素ガスと
するためのデバイス２０とのみ連通し、これらデバイス
は各気化通路８Ｂの各入口において提供されている。
【００２８】図４に示されているように、各デバイス２
０は、通路８Ｂの下部入口において通路８Ｂの水平方向
の幅全体にわたって延びる穿孔チューブからなり、波型
部材５Ｂは、このチューブの上方を開始点としている。
チューブ２０の直径は、通路を規定する２つのプレート
３Ｂ間の距離よりも小さく、孔２１は上に向いている。
各チューブ２０は、その一端を介して貯槽１８の底部に
接続され、その他端は閉じている。
０は、通路８Ｂの下部入口において通路８Ｂの水平方向
の幅全体にわたって延びる穿孔チューブからなり、波型
部材５Ｂは、このチューブの上方を開始点としている。
チューブ２０の直径は、通路を規定する２つのプレート
３Ｂ間の距離よりも小さく、孔２１は上に向いている。
各チューブ２０は、その一端を介して貯槽１８の底部に
接続され、その他端は閉じている。
【００２９】リボイラ−凝縮器は、また、下部交換器部
２Ａのための単一の供給を構成する下降パイプ（down p
ipe）２２を含んでいる。このパイプの入口は、貯槽１
８の上縁に固定された頂部において開放しているコレク
タ２３を形成しており、その出口は、その長さに沿った
中間点において、少なくとも１つのパイプ１２にテーパ
ーして入っている。
２Ａのための単一の供給を構成する下降パイプ（down p
ipe）２２を含んでいる。このパイプの入口は、貯槽１
８の上縁に固定された頂部において開放しているコレク
タ２３を形成しており、その出口は、その長さに沿った
中間点において、少なくとも１つのパイプ１２にテーパ
ーして入っている。
【００３０】さらに、交換器部２Ｂの上縁には、上端１
４Ｂを出る液体酸素のすべてを貯槽１８中に指向させ、
かつ貯槽１８からオーバーフローする液体のすべてをコ
レクタ２３中に指向させる縦方向リム２４が設けられて
いる。
４Ｂを出る液体酸素のすべてを貯槽１８中に指向させ、
かつ貯槽１８からオーバーフローする液体のすべてをコ
レクタ２３中に指向させる縦方向リム２４が設けられて
いる。
【００３１】操作において、酸素供給源１９に到達する
液体酸素の流量は、貯槽１８からのオーバーフローにつ
いて、下部交換器部２Ａの液体のレベルが交換器部２Ａ
の上端１４Ａ近傍に維持されるように規制される。この
規制は、例えば、プラントから引き出される液体生成物
の流量を規制することにより、および／またはプラント
を冷却するためのタービンを規制することにより、行う
ことができる。
液体酸素の流量は、貯槽１８からのオーバーフローにつ
いて、下部交換器部２Ａの液体のレベルが交換器部２Ａ
の上端１４Ａ近傍に維持されるように規制される。この
規制は、例えば、プラントから引き出される液体生成物
の流量を規制することにより、および／またはプラント
を冷却するためのタービンを規制することにより、行う
ことができる。
【００３２】液体酸素は、通路８Ａにおいて部分的に気
化し、そこではこの気化により発生するバブルが上向熱
サイホン効果を生み出す。上端１４Ａを出る２相の流体
は、パイプ１２に流入し、下部浴に戻る液相と、ドーム
１３により集められた後、パイプ１７を介してドーム１
５に流入する気相とに分かれる。
化し、そこではこの気化により発生するバブルが上向熱
サイホン効果を生み出す。上端１４Ａを出る２相の流体
は、パイプ１２に流入し、下部浴に戻る液相と、ドーム
１３により集められた後、パイプ１７を介してドーム１
５に流入する気相とに分かれる。
【００３３】この酸素ガスは、すべての通路８Ｂを通
る。それらの各々の入口において、酸素ガスに対する減
少した流れ領域故に酸素ガスはチューブ２０を通る間に
加速され、貯槽１８内に存在する液体の静水圧ヘッドの
効果によりオリフィス２１を出る液体小滴を上方に運び
去る。かくして、酸素ガスは、通路８Ｂの入口で液体酸
素と緊密に混合され、この液体酸素を運び去り、そして
気化はこれらの通路の底部から上方に続行される。上端
１４Ｂを出る２相の流体は、低圧カラム内を上昇する気
相と、貯槽１８中にオーバーフローする液相に分離す
る。
る。それらの各々の入口において、酸素ガスに対する減
少した流れ領域故に酸素ガスはチューブ２０を通る間に
加速され、貯槽１８内に存在する液体の静水圧ヘッドの
効果によりオリフィス２１を出る液体小滴を上方に運び
去る。かくして、酸素ガスは、通路８Ｂの入口で液体酸
素と緊密に混合され、この液体酸素を運び去り、そして
気化はこれらの通路の底部から上方に続行される。上端
１４Ｂを出る２相の流体は、低圧カラム内を上昇する気
相と、貯槽１８中にオーバーフローする液相に分離す
る。
【００３４】パイプ２２は、貯槽１８のオーバーフロー
によってのみ供給され、それにより通路８Ｂが十分に液
体により供給されてこれら通路における乾燥が回避す
る。このパイプ２２の下側部分は、交換器部２Ａ中で気
化する酸素のすべてをドーム１３および１５中に流入さ
せる液体トラップを形成する。
によってのみ供給され、それにより通路８Ｂが十分に液
体により供給されてこれら通路における乾燥が回避す
る。このパイプ２２の下側部分は、交換器部２Ａ中で気
化する酸素のすべてをドーム１３および１５中に流入さ
せる液体トラップを形成する。
【００３５】上記の配置により、下部交換器部のために
部分的高さ（partial height）の浴が使用され、それに
より通路８Ａの入口における静水圧ヘッドが、従って加
熱窒素の圧力が減少する。同時に、遊離液体の浴なし
に、加速された２相流が上部交換器部内に生じ、それに
より上部交換器部２Ｂにおける熱交換が改善される。
部分的高さ（partial height）の浴が使用され、それに
より通路８Ａの入口における静水圧ヘッドが、従って加
熱窒素の圧力が減少する。同時に、遊離液体の浴なし
に、加速された２相流が上部交換器部内に生じ、それに
より上部交換器部２Ｂにおける熱交換が改善される。
【００３６】図２、３および４は、リボイラ−凝縮器１
のすべての機能を結合して単一の交換器１０２とした特
に簡単な構造を有するリボイラ−凝縮器１０１を示す。
のすべての機能を結合して単一の交換器１０２とした特
に簡単な構造を有するリボイラ−凝縮器１０１を示す。
【００３７】リボイラ−凝縮器１０１は、縦方向の長方
形プレート１０３、クロージャーバー１０４およびスペ
ーサ波型部材１０５の単一のスタックからなる。
形プレート１０３、クロージャーバー１０４およびスペ
ーサ波型部材１０５の単一のスタックからなる。
【００３８】窒素凝縮通路は、本交換器の高さ全体にわ
たって連続的に延び、単一の上部入口ボックス１０６お
よび単一の下部出口ボックス１０７を有し、これらボッ
クスは側部に設置されている。
たって連続的に延び、単一の上部入口ボックス１０６お
よび単一の下部出口ボックス１０７を有し、これらボッ
クスは側部に設置されている。
【００３９】酸素気化通路１０８は、それらの高さ全体
にわたって側部が閉じており、頂部および底部が完全に
開放している。それらのスペーサ波型部材１０５は、縦
母量を有し、それらの長さに沿った中間位置において遮
断されている。図４に関して上に説明した構成ととも
に、こうして規定される各自由スペース２５内には、上
方に向って配向されたオリフィス２１を有する穿孔チュ
ーブ２０が設けられている（図５）。しかしながら、こ
の場合、チューブ２０は、それらの両端において開放し
ており、通路１０８の側部クロージャーバー内の対応す
る孔を介して交換器本体を囲んでいる側部貯槽１８の下
側部分内に入っている。
にわたって側部が閉じており、頂部および底部が完全に
開放している。それらのスペーサ波型部材１０５は、縦
母量を有し、それらの長さに沿った中間位置において遮
断されている。図４に関して上に説明した構成ととも
に、こうして規定される各自由スペース２５内には、上
方に向って配向されたオリフィス２１を有する穿孔チュ
ーブ２０が設けられている（図５）。しかしながら、こ
の場合、チューブ２０は、それらの両端において開放し
ており、通路１０８の側部クロージャーバー内の対応す
る孔を介して交換器本体を囲んでいる側部貯槽１８の下
側部分内に入っている。
【００４０】図１の場合におけるように、下部気化通路
１０８Ａを含む下部交換器部１０２Ａと、上部気化通路
１０８Ｂを含む上部交換器部１０２Ｂがこのようにして
規定され、上部気化通路１０８Ｂは、上記スペース１
３、１７、１５に対応する酸素ガスを収集し再分配する
ためのスペース２５をそれらの間に規定している。
１０８Ａを含む下部交換器部１０２Ａと、上部気化通路
１０８Ｂを含む上部交換器部１０２Ｂがこのようにして
規定され、上部気化通路１０８Ｂは、上記スペース１
３、１７、１５に対応する酸素ガスを収集し再分配する
ためのスペース２５をそれらの間に規定している。
【００４１】交換器の下部部分１０２Ａは、通路１０８
Ａの上端１１４Ａとほぼ同じ高さにあり、中圧カラム２
８の頂部に設置された低圧カラム２７の底部に集められ
た液体酸素浴２６中に直接浸漬されている。
Ａの上端１１４Ａとほぼ同じ高さにあり、中圧カラム２
８の頂部に設置された低圧カラム２７の底部に集められ
た液体酸素浴２６中に直接浸漬されている。
【００４２】交換器部１０２Ａ内で気化した酸素のすべ
てが交換器部１０２Ｂ内に流入することを保証するため
に、貯槽１８の底部を出発点とする縦間仕切り２９が交
換器部１０２Ａの上部領域を取り囲んでおり、浴２６内
に浸漬されている。
てが交換器部１０２Ｂ内に流入することを保証するため
に、貯槽１８の底部を出発点とする縦間仕切り２９が交
換器部１０２Ａの上部領域を取り囲んでおり、浴２６内
に浸漬されている。
【００４３】このリボイラ−凝縮器は、液体酸素供給源
１９においてのみ貯槽１８への液体酸素が供給される。
貯槽１８は、また、交換器の頂部を出る過剰の液体酸素
を受け入れる。上に述べたように、貯槽１８は、チュー
ブ２０に供給し、オリフィス２１から出る液体は、交換
器の下部部分１０２Ａから来る２相混合物の気相と緊密
に混合される。この混合物の液相は、浴２６内に流入す
る。浴２６は、また、貯槽１８のオーバーフローにより
供給を受ける。これらの種々の流体の動きは、図２にお
いて矢印により示されており、得られる利点は、図１お
よび図４に関して上に説明したものと同様である。
１９においてのみ貯槽１８への液体酸素が供給される。
貯槽１８は、また、交換器の頂部を出る過剰の液体酸素
を受け入れる。上に述べたように、貯槽１８は、チュー
ブ２０に供給し、オリフィス２１から出る液体は、交換
器の下部部分１０２Ａから来る２相混合物の気相と緊密
に混合される。この混合物の液相は、浴２６内に流入す
る。浴２６は、また、貯槽１８のオーバーフローにより
供給を受ける。これらの種々の流体の動きは、図２にお
いて矢印により示されており、得られる利点は、図１お
よび図４に関して上に説明したものと同様である。
【００４４】既に理解されたであろうように、リボイラ
−凝縮器の浸漬された下部部分８Ａまたは１０２Ａは、
一変形例として、その上に交換器部８Ｂまたは１０２Ｂ
のような交換器部をさらに設けることができ、それらの
気化通路には、一方では下部交換器段階から来る酸素ガ
スが、他方ではこの酸素ガスとそれらの入口において緊
密に混合された液体酸素が供給される。このような変形
例において、全リボイラ−凝縮器は、好ましくは、最も
高い段階でのみ液体酸素の供給を受け、ついで各段階か
ら下部段階へオーバーフローにより液体酸素の供給を受
ける。
−凝縮器の浸漬された下部部分８Ａまたは１０２Ａは、
一変形例として、その上に交換器部８Ｂまたは１０２Ｂ
のような交換器部をさらに設けることができ、それらの
気化通路には、一方では下部交換器段階から来る酸素ガ
スが、他方ではこの酸素ガスとそれらの入口において緊
密に混合された液体酸素が供給される。このような変形
例において、全リボイラ−凝縮器は、好ましくは、最も
高い段階でのみ液体酸素の供給を受け、ついで各段階か
ら下部段階へオーバーフローにより液体酸素の供給を受
ける。
【図１】本発明のリボイラ−凝縮器を気化通路における
縦断面で示す図。
縦断面で示す図。
【図２】本発明の他のリボイラ−凝縮器を気化通路にお
ける縦断面で示す図。
ける縦断面で示す図。
【図３】図２のリボイラ−凝縮器の２つの交換器部分の
間の接続領域を拡大して示す図。
間の接続領域を拡大して示す図。
【図４】図１の線IV−IVに沿った部分図。
【図５】図２または図３の線Ｖ−Ｖに沿った部分図。
１，１０１…リボイラ−凝縮器 ２Ａ，１０２Ａ…下部交換器部 ２Ｂ，１０２Ｂ…上部交換器部 ３，３Ｂ，３Ａ…平行プレート ４Ａ，４Ｂ，１０４…クロージャーバー ５Ａ，５Ｂ，１０５…スペーサ波型部材 ８Ａ，８Ｂ，１０８Ａ…気化通路 １２…下降パイプ（スペース） １３…上部ドーム（移送手段） １５…下部ドーム（移送手段） １７…パイプ（移送手段） ２５…スペース（移送手段） ２６…スペース １８…液体貯槽 ２０…穿孔チューブ（配給手段） ２１…穿孔（オリフィス） １０３…プレート
Claims (9)
- 【請求項１】 一連の第１の気化通路および一連の第１
の加熱通路を規定する、平行板、スペーサ波型部材およ
びクロージャーバーからなる第１のろう付けされたスタ
ックを含む下部熱交換器部、 該第１の気化通路に気化させる液体を供給するための手
段、 一連の第２の気化通路および一連の第２の加熱通路を規
定する、平行板、スペーサ波型部材およびクロージャー
バーからなる第２のろう付けされたスタックを含む少な
くとも１つの上部熱交換器部、 該第１の気化通路の頂部から来る蒸気を該第２の気化通
路の下部入口に移送するための手段、および該第２の気
化通路のそれぞれを通過する蒸気の流れに気化させる液
体を配給するための手段を備えることを特徴とするろう
付けプレートタイプの浴リボイラ−凝縮器。 - 【請求項２】 該第２の気化通路のそれぞれを通過する
蒸気の流れを加速するための手段、特にこの流れのため
の流れ領域における制限をさらに備えることを特徴とす
る請求項１に記載のリボイラ−凝縮器。 - 【請求項３】 該第１および第２の気化通路が、２つの
別々の交換器部によりそれぞれ境界付けられ、該移送手
段が、該第１の気化通路の頂部から来る蒸気のすべての
ためのコレクタを備え、該コレクタは、全体的に、すべ
ての該第２の気化通路の下部入口に接続されていること
を特徴とする請求項１または２に記載のリボイラ−凝縮
器。 - 【請求項４】 該第１および第２の気化通路が、同じプ
レートにより境界付けられ、両交換器部が、該液体配給
手段を受け入れるために各気化通路のスペーサ波型部材
が遮断されているところの単一の交換器を構成している
ことを特徴とする請求項１または２に記載のリボイラ−
凝縮器。 - 【請求項５】 気化される液体を該配給手段へのみ供給
するための供給を含み、該供給手段は、該上部交換器部
から来る過剰の液体を受け入れることを特徴とする請求
項１ないし４のいずれか１項に記載のリボイラ−凝縮
器。 - 【請求項６】 該液体供給が、該配給手段の上方に静水
圧ヘッドを生じさせるために適した、頂部において開放
する液体貯槽中に延びており、該貯槽は上部交換器部の
頂部から来る過剰の液体を受け入れ、かつ該供給手段の
一部を形成するスペース中に延びていることを特徴とす
る請求項５に記載のリボイラ−凝縮器。 - 【請求項７】 該供給手段が、第１の気化通路の頂部か
ら来る過剰の液体を受け入れるために適しているもので
あることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項
に記載のリボイラ−凝縮器。 - 【請求項８】 該液体配給手段が、該第２の気化通路の
それぞれの入口に設けられた穿孔チューブを含み、該第
２の気化通路において該チューブの孔が上方に向いてい
ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に
記載のリボイラ−凝縮器。 - 【請求項９】 中圧窒素の凝縮により低圧液体酸素を気
化させるためのリボイラ−凝縮器を備えた空気精留プラ
ントにおいて、該リボイラ−凝縮器が、請求項１ないし
８のいずれか１項に記載のリボイラ−凝縮器であること
を特徴とする空気精留プラント。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9908791 | 1999-07-07 | ||
| FR9908791A FR2796137B1 (fr) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Vaporiseur-condenseur a bain a plaques brasees et son application a un appareil de distillation d'air |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050657A true JP2001050657A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=9547821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000205243A Pending JP2001050657A (ja) | 1999-07-07 | 2000-07-06 | ろう付けプレートタイプの浴リボイラ−凝縮器および空気精留プラント |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6393864B1 (ja) |
| EP (1) | EP1067344B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001050657A (ja) |
| DE (1) | DE60006321T2 (ja) |
| FR (1) | FR2796137B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| DE10027140A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Linde Ag | Mehrstöckiger Badkondensator |
| EP1479985B1 (en) * | 2002-01-17 | 2017-06-14 | Alfa Laval Corporate AB | Submerged evaporator comprising a plate heat exchanger and a cylindric casing where the plate heat exchanger is arranged |
| FR2853723B1 (fr) * | 2003-04-10 | 2007-03-30 | Air Liquide | Procede et installation de traitement d'un bain de liquide riche en oxygene recueilli en pied d'une colonne de distillation cryogenique |
| EP1890099A1 (de) * | 2006-08-08 | 2008-02-20 | Linde Aktiengesellschaft | Rücklaufkondensator |
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| FR2995671B1 (fr) * | 2012-09-19 | 2014-10-03 | Air Liquide | Ensemble d'echangeurs de chaleur et unite de separation comprenant un tel ensemble d'echangeurs de chaleur |
| US9453674B2 (en) | 2013-12-16 | 2016-09-27 | Praxair Technology, Inc. | Main heat exchange system and method for reboiling |
| JP7356334B2 (ja) * | 2019-12-17 | 2023-10-04 | 大陽日酸株式会社 | 多段液溜式凝縮蒸発器、該多段液溜式凝縮蒸発器を備えた空気分離装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1152432B (de) * | 1962-04-21 | 1963-08-08 | Linde Eismasch Ag | Platten-Kondensator-Verdampfer, insbesondere fuer Gas- und Luftzerleger |
| JPS60253782A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-14 | 日本酸素株式会社 | 大型空気分離装置用凝縮器 |
| US4715433A (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Reboiler-condenser with doubly-enhanced plates |
| FR2718836B1 (fr) * | 1994-04-15 | 1996-05-24 | Maurice Grenier | Echangeur de chaleur perfectionné à plaques brasées. |
| FR2733039B1 (fr) * | 1995-04-14 | 1997-07-04 | Air Liquide | Echangeur de chaleur a plaques brassees, et procede correspondant de traitement d'un fluide diphasique |
| DE19605500C1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-04-17 | Linde Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Verdampfen einer Flüssigkeit |
| US5775129A (en) * | 1997-03-13 | 1998-07-07 | The Boc Group, Inc. | Heat exchanger |
| FR2774755B1 (fr) * | 1998-02-09 | 2000-04-28 | Air Liquide | Condenseur a plaques brasees perfectionne et son application aux doubles colonnes de distillation d'air |
-
1999
- 1999-07-07 FR FR9908791A patent/FR2796137B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-22 EP EP00401788A patent/EP1067344B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-22 DE DE60006321T patent/DE60006321T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-06 JP JP2000205243A patent/JP2001050657A/ja active Pending
- 2000-07-07 US US09/613,334 patent/US6393864B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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