[發(fā)明專利]空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210143928.6
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102650492A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魚劍琳;賈金才;宋欣;徐才華;馬明;王忠建;厲彥忠;劉景武;馬源
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學;河南煤業(yè)化工集團研究院有限責任公司
• 主分類號: F25J5/00
• 分類號: F25J5/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降膜式冷凝蒸發(fā)器，具體涉及一種空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

在低溫空分設(shè)備的精餾系統(tǒng)中，冷凝蒸發(fā)器是聯(lián)系上下塔的關(guān)鍵換熱設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和傳熱性能對空分裝置的能耗、分離效率及資金投入有直接的影響。傳統(tǒng)的冷凝蒸發(fā)器一般是浸浴式冷凝蒸發(fā)器，這種冷凝蒸發(fā)器整體浸泡在液氧中，導致浸浴式冷凝蒸發(fā)器底部的壓力大，頂部的壓力小，這樣，底部的液氧可以依靠壓頭以熱虹吸的方式沿蒸發(fā)通道被抽送到頂部，同時與冷凝通道里自上而下的氣氮進行間接換熱。其缺點是：蒸發(fā)通道底部的液氧處于過冷狀態(tài)，導致傳熱溫差較大，并且在蒸發(fā)前需要升溫而占用一部分換熱面積，這就降低了浸浴式冷凝蒸發(fā)器的傳熱效率。

為了解決浸浴式冷凝蒸發(fā)器存在的問題，相關(guān)專家提出了降膜式冷凝蒸發(fā)器，這種冷凝蒸發(fā)器不是浸泡在液氧中，而是液氧在重力作用下從蒸發(fā)通道的頂部流動到底部，同時與冷凝通道里自上而下的氣氮進行間接換熱，其優(yōu)點是：不會有過冷液氧的存在，這不僅可以降低液氧的飽和沸點，減小傳熱溫差，也可以節(jié)省換熱面積，從而使傳熱系數(shù)明顯增大，降膜式冷凝蒸發(fā)器還可以降低下塔的壓力，節(jié)省了動力，因此，降膜式冷凝蒸發(fā)器被越來越多的應(yīng)用于空分換熱設(shè)備中。

值得重視的是，空分降膜式冷凝蒸發(fā)器還要具有性能良好的液體分布裝置，其設(shè)計不僅要保證各個蒸發(fā)通道內(nèi)液氧流量的均勻性，而且要使單個蒸發(fā)通道內(nèi)部具有良好的布膜效果。因為各個蒸發(fā)通道液氧流量分配不均或者單個蒸發(fā)通道內(nèi)布膜不均，會直接影響冷凝蒸發(fā)器的傳熱性能，還會導致某些蒸發(fā)通道出現(xiàn)干蒸發(fā)，液氧中的N₂O等會在蒸發(fā)通道的壁面上析出，進而堵塞通道引起碳氫化合物濃縮、析出、積聚,增大了爆炸危險性，因此合理設(shè)計液體分布裝置的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器，它的結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，解決了現(xiàn)有的浸浴式冷凝蒸發(fā)器傳熱性能低的技術(shù)問題，得益于良好的液體分布器裝置，使本發(fā)明空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器具有良好的布膜效果，增強了本發(fā)明空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器的傳熱性能，并且有效改善了主冷安全問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器，包括液氧槽1以及置于液氧槽1下方的交替排列的至少一個第一豎直通道7和至少一個第二豎直通道8，所述第一豎直通道7和第二豎直通道8通過豎直隔板6隔開，所述液氧槽1底部為水平設(shè)置的間隔有槽縫2的T型擋板3；所述第一豎直通道7從上到下包括依次相連接的上封條14、支撐片13、下封條12以及依次相連通的氣氮導流片11、冷凝通道10和液氮導流片9；所述第二豎直通道8從上到下是相互連通的開孔阻擋片4和蒸發(fā)通道5，開孔阻擋片4上部通過槽縫2與液氧槽1相連通。

所述開孔阻擋片4為水平設(shè)置的鋸齒型或多孔型翅片，固定于兩側(cè)豎直隔板6之間。

所述蒸發(fā)通道5和冷凝通道10內(nèi)部是沿通道長度方向設(shè)置的多孔型翅片，固定于兩側(cè)豎直隔板6之間。

部件間的固定方式均為真空釬焊。

該空分板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器的部件均采用鋁制導熱材料。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

本發(fā)明降膜式冷凝蒸發(fā)器傳熱溫差小，傳熱系數(shù)大，節(jié)省換熱面積，降低下塔的壓力，節(jié)省了動力，得益于本發(fā)明的液體分布裝置，來自液氧槽1的液氧通過T型擋板3的初分布，可以緩沖液氧面波動對液氧分配的影響，保證各個蒸發(fā)通道5內(nèi)液氧流量的均勻性，再經(jīng)過開孔阻擋片4的再分布，保證了單個蒸發(fā)通道5內(nèi)部良好的布膜效果，從而使本發(fā)明更好的發(fā)揮了降膜式冷凝蒸發(fā)器傳熱溫差小、傳熱系數(shù)大、節(jié)省動力的優(yōu)勢，同時可以有效改善主冷安全問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明板翅型降膜式冷凝蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明涉及的低溫空分雙塔設(shè)備簡圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更詳細的說明。