[實用新型]用于多組份液體蒸發的多層浴式冷凝器

有效

• 申請號: 201821139747.5
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN208877917U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 何富均;何敏;袁俊杰;伍艷;覃美蘭
• 申請（專利權）人: 四川川空低溫設備有限公司;四川空分設備（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/30;F28B1/02;F28B9/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本實用新型涉及冷凝器技術領域，公開一種用于多組份液體蒸發的多層浴式冷凝器，罐體內固裝至少兩層上下重疊、具有蒸發通道和液化通道的熱交換器，蒸發通道用于多組分液體通過，液化通道用于氣體通過，各層液化通道連通；熱交換器底部具有蒸發通道進口、頂部具有出口，熱交換器側端具有循環液槽、且覆蓋對應層進口和出口，循環液槽用于存放多組分液體，多組分液體從進口進入蒸發通道，氣液混合物從出口返回循環液槽上部；循環液槽具有分液槽、其底部通過分液口與循環液槽連通，且可向循環液槽補充多組分液體，分液口低于對應層的出口；相鄰層分液槽通過降液管連通。每層分液槽均能為其對應層循環液槽補充新的多組分液體，保證冷凝器工作效率。

技術領域

本實用新型涉及冷凝器技術領域，特別涉及一種用于多組份液體蒸發的多層浴式冷凝器，尤其適用于空分工藝中的粗氬氣冷凝。

背景技術

在空分的氬塔的粗氬冷凝單元中，來自過冷器的節流液化空氣在熱交換器中蒸發，以便冷凝來自氬塔的粗氬氣。

傳統的粗氬冷凝器，熱交換器放置于需要蒸發的液化空氣中，液化空氣從下面進入熱交換器的蒸發通道，與進入熱交換器液化通道的粗氬氣進行換熱，液化空氣部分蒸發。由于蒸發，液化空氣在熱交換器蒸發通道的密度小于周圍罐內液化空氣密度，由此產生虹吸作用，使得液化空氣從罐內流入蒸發通道。液化空氣相對熱交換器的液位高度越高，則蒸發通道中的平均靜液壓力越高，液化空氣相變溫度越高，液體的蒸發性越差，蒸發性越差會影響對粗氬氣的冷凝能力，嚴重影響冷凝器的工作效率。

多層浴式冷凝蒸發器將熱交換器分成多個循環段提高了浴式冷凝蒸發器的效率。每個循環段的液位高度相對都要小的多，蒸發通道中的靜液壓力較小，液體的沸騰溫度也就較低。在各個循環段中，液體從下面進入蒸發通道，吸熱后氣液兩相從循環段的上端流出。流出的兩相在循環裝置上部分離，氣相從罐子排出，液相則沿循環裝置往下流動進入循環段的蒸發通道。

傳統的多層浴式主冷由于蒸發液氧是純組份，下一段需補充的液氧可以直接從上一段的循環裝置中通過降液管或溢流口引液，容易造成各段循環裝置中的液位波動，不易控制液位穩定，同時，多層浴式粗氬冷凝器的液化空氣是多組份介質，由于各組分介質的蒸發溫度不同，補充的液化空氣濃度和循環裝置內循環返回的液化空氣濃度不同，直接從上段循環段將蒸發循環過的液化空氣引入下段，則下部各段循環的無法補充到新的液化空氣，將會使下段循環段的液化空氣相變溫度升高，液化空氣的蒸發性變差、換熱性變差，嚴重影響其對粗氬氣的冷凝能力。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種用于多組份液體蒸發的多層浴式冷凝器，可以有效避免補充液化空氣全部直接與上層循環段的循環液化空氣混合，每層的分液槽均能為其對應層的循環液槽補充新的液化空氣，從每層分液槽進入對應層循環液槽的補充液化空氣有較低蒸發溫度，能保證每一層循環液槽中的混合液化空氣都有較好的換熱效果，進而保證整個冷凝器的工作效率。

本實用新型采用的技術方案是這樣的：用于多組份液體蒸發的多層浴式冷凝器，包括罐體，所述罐體內固定安裝有至少兩層上下重疊的熱交換器，所述熱交換器中具有蒸發通道和液化通道，所述蒸發通道用于需蒸發的多組分液體通過，所述液化通道用于需冷凝的氣體通過，各層熱交換器的液化通道依次連通；

所述熱交換器的底部側端具有蒸發通道的進口、頂部側端具有蒸發通道的出口，所述熱交換器的側端具有循環液槽，所述循環液槽中用于存放一定液位的多組分液體，所述循環液槽覆蓋對應層熱交換器的蒸發通道的進口和出口，多組分液體從循環液槽的底部通過進口進入蒸發通道，從出口排出氣液混合物返回循環液槽上部；

所述循環液槽具有分液槽，所述分液槽底部通過分液口與所述循環液槽連通，所述分液槽用于向所述循環液槽補充多組分液體，所述分液口的位置低于對應層蒸發通道的出口；

相鄰層的分液槽之間通過降液管連通。