[發(fā)明專利]液體汽化的裝置和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 97100078.6
• 申請(qǐng)日: 1997-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1082824C
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 威廉·羅德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林德股份公司
• 主分類號(hào): B01D3/00
• 分類號(hào): B01D3/00;F25J3/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 何培碩

本發(fā)明涉及的是一帶有第一和第二換熱器的液體汽化裝置，兩個(gè)換熱器包括了汽化通道以及熱流體通道。第一換熱器作為沉降膜汽化器，第二換熱器作為液體槽汽化器，第一換熱器具有導(dǎo)入和排出熱流體裝置，而第二換熱器具有導(dǎo)入熱流體的裝置。

在許多工作過(guò)程中，需要與熱流體以間接換熱的方式汽化液體。此外，將熱流體理解為這樣一種釋放熱量的流體，例如冷凝氣體。這種汽化器有兩種基本形式。液體槽汽化器，也稱為溫差汽化器，位于液體槽中，汽化通道與液體槽相連，生成的蒸氣從上方的汽化通道中排出。對(duì)于沉降膜汽化器，液體如薄膜流動(dòng)于汽化通道壁上，并部分汽化，生成的蒸氣與液體一起流向下方，并在汽化通道的底端與殘余的液體部分一起被排出。兩種形式都有缺點(diǎn)，對(duì)于液體槽汽化器，要限制其結(jié)構(gòu)高度；對(duì)于沉降膜汽化器，需要一個(gè)泵使液體循環(huán)，因?yàn)橐欢ǖ倪€必須循環(huán)的液體殘余量與汽化部分一起排出。在EP-A-469780中已建議通過(guò)串接汽化端而將沉降膜汽化器和液體槽汽化器組合起來(lái)。熱流體通道作平行連接。這一裝置需要一調(diào)整機(jī)構(gòu)，它將熱流體分配給兩個(gè)換熱器。此外，至少還必須有一從機(jī)座出來(lái)到可控制的閥門(mén)的管子。總之，要有一花費(fèi)很大的管道鋪設(shè)和相當(dāng)大的結(jié)構(gòu)高度。

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)開(kāi)始提到的這類裝置，它可以用很低的成本，尤其是很緊湊的結(jié)構(gòu)制造。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種以與熱流體間接熱交換方式汽化液體的方法，以及將本發(fā)明的裝置以及所述方法用于空氣的低溫分離方法中。

按照本發(fā)明，提出了一種用于液體汽化的裝置，具有第一換熱器和第二換熱器，兩個(gè)換熱器包括了汽化通道以及熱流體通道，第一換熱器設(shè)置為沉降膜汽化器，第二換熱器設(shè)置為液體槽汽化器，第一換熱器內(nèi)有導(dǎo)入和吸出熱流體的裝置，而第二換熱器內(nèi)有導(dǎo)入熱流體的裝置，其中，使熱流體從第一換熱器排出的裝置與使熱流體流入第二換熱器的裝置處于流體連接。

按照本發(fā)明，提出了一種以與熱流體間接熱交換方式汽化液體的方法，其中，液體首先流入作為沉降膜汽化器構(gòu)造的第一換熱器的汽化通道，然后流入作為液體槽汽化器構(gòu)造的第二換熱器，而熱流體流入兩個(gè)換熱器的熱流體通道，其中，至少一部分由第一換熱器流出的熱流體，導(dǎo)入第二熱交換器中。

按照本發(fā)明，將上述裝置和方法用于空氣的低溫分離方法中。

將從第一換熱器中排出熱流體的裝置與將熱流體導(dǎo)入第二換熱器的裝置流通相連，也就是說(shuō)將兩個(gè)換熱器的熱流體端組合連接，這樣，熱流體首先流經(jīng)沉降膜汽化器的熱流體通道，并且從沉降膜汽化器流出的熱流體至少部分，最好是全部或基本上全部流向液體槽汽化器的熱流體管道。本發(fā)明每一換熱器可以由一個(gè)或多個(gè)部件構(gòu)成，例如可以按兩個(gè)或多個(gè)并排布置的部件形式構(gòu)成液體槽汽化器。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，不需調(diào)節(jié)兩個(gè)換熱器中的熱流體分配。熱流體通道可以直接例如通過(guò)單獨(dú)的一段短管道相互連接，由此可以用很低的成本制造本發(fā)明裝置。

根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步觀點(diǎn)，最好將兩個(gè)換熱器構(gòu)成為一個(gè)部件，部件的上部構(gòu)成第一換熱器，部件的下部構(gòu)成第二換熱器。因此，沒(méi)有必要在第一換熱器(沉降膜換熱器)的底部收集熱流體并隨后將其分配到第二換熱器(液體槽換熱器)的的熱流體通道中。

此外，當(dāng)部件在其整個(gè)長(zhǎng)度上，或基本在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有延伸的熱流體通道時(shí)，是有利的。整個(gè)裝置在熱流體側(cè)，就象一個(gè)單獨(dú)的換熱器部之結(jié)構(gòu)，它例如具有板式換熱器的結(jié)構(gòu)形式。只是在汽化側(cè)端，在第一和第二換熱器之間的過(guò)渡區(qū)內(nèi)，從上(從沉降膜汽化器內(nèi))流下的蒸氣-液體混合物必須排出到換熱器部件之外，這樣，殘余的液體部分才可流向液體槽，生成的蒸氣才能被排出。同時(shí)，在這一區(qū)域內(nèi)，在第二換熱器(液體槽換熱器)汽化通道內(nèi)生成的蒸氣也必須從換熱器部件中排出。

總之，這一裝置可以以很低的成本和非常簡(jiǎn)單方式制造。它取消了用于連接熱流體通道的特殊措施，即不用很大的費(fèi)用就可實(shí)現(xiàn)過(guò)渡區(qū)中的上述特殊措施，尤其是對(duì)于鋁-板式換熱器。

另外，將上述裝置和方法應(yīng)用于雙塔法空氣分離中，以及相應(yīng)的空氣低溫分離的裝置也是本發(fā)明的技術(shù)方案。空氣低溫分離裝置具有一個(gè)由壓力塔和低壓塔組成的雙塔，壓力塔和低壓塔通過(guò)一共同的冷凝器—汽化器處于熱力連接狀態(tài)，上述用于液體汽化的裝置被用作空氣分離裝置—雙塔中的冷凝器—汽化器(主冷凝器)。這里，要汽化的液體通過(guò)低壓塔的富氧的液槽液體構(gòu)成，熱流體通過(guò)壓力塔的富氮頂部氣體形成，頂部氣體在冷凝器—汽化器中冷凝。

本發(fā)明以及本發(fā)明的詳細(xì)細(xì)節(jié)在后面附圖中以實(shí)施例的方式詳細(xì)說(shuō)明。附圖是：

圖1發(fā)明裝置的縱向截面示意圖，該裝置裝入空氣分離裝置—雙塔中；

圖2同一裝置的橫截面。