[發明專利]板式熱交換器?冷凝器蒸發器及空氣低溫分解方法

在審

• 申請號: 201611020449.X
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106595222A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: T·黑希特;W·基佩;A·亞利
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明涉及按照獨立權項上位概念的板式熱交換器-冷凝器蒸發器和空氣低溫分解方法。

背景技術

在空氣分解裝置中可以用于為了不同的目的，其中用作主冷凝器或(粗)氬塔的塔頭冷凝器、結合的蒸發和冷凝單元。

例如，正如H.-W.Haring(Hrsg.)在其Industrial Gases Processing，Wiley-VCH，Weinheim：2006，第52至53頁的″Apparatus(裝置)″2.2.5.6一段或″Combined Evaporator/Condenser-Heat Transfer Units(結合的蒸發器/冷凝器-熱交換單元)″小段中所闡述的，這里一般指板式熱交換器(英語，Plate Fin Heat Exchangers(板鰭式熱交換器))的特殊形式。因此，在下文中針對這樣的單元使用板式熱交換器-冷凝器蒸發器的概念。

相對于下文解釋的元件用的名稱的專業理解，尤其參見公布Brazed Aluminium Plate-An Heat Exchanger Manufacturers′Association(Brazed熱交換器上鋁板生產商協會)標準，2，2000版本，尤其1.2.1″Components of an Exchanger(交換器上的組件)″(下文中簡稱ALPEMA標準。)

板式熱交換器-冷凝器蒸發器，正如本發明所基于的，具有若干彼此重疊的通常形成方形的熱交換器板，構成熱交換器塊(英語，Block(塊)，Core(核))。每個熱交換器板在其中央區域通常有一個帶有熱交換器肋片(英語Heat Transfer Fins(傳熱肋片))的壓制鋼板。熱交換器肋片，例如，可以是平直的(英語Plain Fins(平肋片)和在給定情況下穿孔的(英語Plain-perforated Fins(平的穿孔肋片))，但也有中斷的和彼此錯開的(英語Serrated Fins(呈鋸齒狀的肋片))、波浪形的(英語Herringbone Fins(人字形肋片))或形成其他形式。

該壓制鋼板被由側件(英語Side Bars(側棒))組成的鑲邊包圍。壓制鋼板和各熱交換器板的側件被平鋼板(英語Parting Sheets(隔板))彼此分隔。最上的和最下面的熱交換器板各有一個蓋板(英語Cap Sheet(蓋板))。這時，每個熱交換器板的熱交換器肋片和在給定情況下存在的液體分布和液體收集結構(見下文)定義在這里使用語言慣用法“液體引導結構”。

在傳統的類型的板式熱交換器-冷凝器蒸發器中，第一組熱交換器板的液體引導裝置，在熱交換器塊的第一和第二外表面上結束，其中該第一和第二外表面彼此相對而且彼此平行。根據其功能，第一外表面亦稱液體的“流出面”，而第二外表面成為“抽吸面”。第一熱交換器板組的液體引導裝置在該流出面和該抽吸面上各有未被覆蓋的開孔，其中在這里所謂“未被覆蓋的”開孔理解為這樣的開孔，它既不在熱交換器塊上形成的液體引入管道中，也不通入相應的液體收集管道(英語Header(頭部))。因而，第一熱交換器板組的液體引導裝置在運行時對包圍熱交換器塊的液體空間是開敞的。第一熱交換器板組的液體通道尤其可以在板式熱交換器-冷凝器蒸發器中，通過整個熱交換器塊平行延伸，而且不是不設置液體分布和液體收集結構(英語Distributor Fins(分布器肋片))，就是形成得末端開敞的(英語Open End Distributors(末端開敞的分布器))。

在板式熱交換器-冷凝器蒸發器中，第二組熱交換器板的液體引導裝置反而也像在正常的板式熱交換器中，在液體引入管道和液體收集管道之間延伸。液體引入管道與在熱交換器板中形成的液體分布結構結合，使通過它通過液體引入管道饋入的液體，分布在熱交換器肋片的整個寬度上。相應地液體收集管道與在熱交換器板中形成的液體收集結構結合。通過后者在熱交換器肋片的整個寬度上收集液體，并引入液體收集管道。此外，還從前面所述ALPEMA標準已知采取不同的配置的相應的液體分布結構和液體收集結構。

在運行時板式熱交換器-冷凝器蒸發器以抽吸面浸入冷凝了的和要蒸發的液體的液體浴中，例如，浸入空氣分解裝置低壓塔池槽中的富氧液體內。在液體引入管道中饋入氣態的要冷凝的液體，例如，該高壓塔的富氮頭部產品。第一熱交換器板組的液體引導裝置可以垂直定向，但至少該流出面中的開孔安排在抽吸面中其開孔的上面，以便所謂熱虹吸作用起作用。