專利名稱：雙沸騰型冷凝蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱交換介質(zhì)不直接接觸的熱交換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到用兩種交換介質(zhì)的固定板或?qū)訅和ǖ赖臒峤粨Q設(shè)備，各介質(zhì)與通道不同的側(cè)面接觸。
專利號為96118734.4、發(fā)明名稱為《類環(huán)狀流雙相變換熱器》的中國專利，具有傳熱性能優(yōu)良、制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、運行安全等優(yōu)點，可取代光管列管式冷凝蒸發(fā)器和老式板翅式冷凝蒸發(fā)器，還可取代80年代才興起的燒結(jié)多孔表面管式冷凝蒸發(fā)器，但還存在沸騰側(cè)的傳熱熱阻仍然偏大(約為冷凝側(cè)的兩倍)；當其應用于6000m3/h以上制氧裝置時，精餾塔下塔壓力和空氣壓縮機的能耗仍然偏高；冷凝通道的傳熱性能仍然存在偏低的缺點。
本實用新型的目的在于克服上述專利的缺點，提供一種傳熱溫差小、傳熱系數(shù)高的雙沸騰冷凝蒸發(fā)器。為達到上述目的本實用新型采用的解決方案是在液氧池內(nèi)設(shè)有支架，在液氧池內(nèi)支架上設(shè)有冷凝蒸發(fā)器，在液氧池內(nèi)設(shè)有與液氧池相聯(lián)通的液氧進液管、以及與冷凝蒸發(fā)器相聯(lián)通的氮氣進氣管，在液氧池的頂端設(shè)加工有氧氣排氣通孔的頂蓋板。本實用新型的液氧池有2～4個相互聯(lián)通且套裝在一起，液氧進液管設(shè)置在上液氧池內(nèi)與上液氧池相聯(lián)通，在每個液氧池的底部設(shè)有液氧積液導出管。本實用新型的支架安裝在下液氧池內(nèi)底部，冷凝蒸發(fā)器安裝在支架上。本實用新型的冷凝蒸發(fā)器為在前側(cè)板與后側(cè)板之間設(shè)置有149～359塊隔板，一塊隔板與相鄰一塊隔板之間的左右兩端、最前一塊隔板與前側(cè)板之間的左右兩端、最后一塊隔板與后側(cè)板之間的左右兩端設(shè)置有側(cè)封條將前側(cè)板與后側(cè)板之間的空間分割150～360個豎向流通道，靠前側(cè)板和后側(cè)板的第一個通道為氧通道，靠前側(cè)板和后側(cè)板的第二個通道為氮通道，一個氮通道與相鄰一個氮通道之間間隔兩個氧通道，一個氮通道與前后各相鄰一個氧通道構(gòu)成冷凝蒸發(fā)器的一組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，前側(cè)板與后側(cè)板之間構(gòu)成50～120組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，在氧通道和氮通道內(nèi)設(shè)有與隔板相聯(lián)接的焊片以及設(shè)置在焊片上的翅片，氧通道的橫向設(shè)置1～3條中間隔條，將每個氧通道分割成與液氧池相對應的2～4段與液氧橫向補液通道和液氧縱向補液通道相聯(lián)通的通道，在每段通道的下端設(shè)置有液氧進液導流片、上端設(shè)置有氧氣出氣導流片，氮通道的上端設(shè)置有氮氣進氣導流片且與氮氣進氣管相聯(lián)通、下端與液氮集液引出管相聯(lián)通。
本實用新型的冷凝蒸發(fā)器的高度為1.5～5m。本實用新型的氮通道內(nèi)翅片的節(jié)距為1～4mm，高度為2～6mm。
本實用新型與《類環(huán)狀流雙相變換熱器》相比，具有傳熱系數(shù)高，傳熱溫差小等突出優(yōu)點，可適用液氧、液氮、液氫、液氬等低溫流體及氟利昂、水等常溫工質(zhì)流體，可用于大、中、小型空分裝置，也可用于制冷、石油、核電等領(lǐng)域強化傳熱設(shè)備，還可用于對小溫差換熱有特殊要求的設(shè)備及場合。


圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1中冷凝蒸發(fā)器的橫剖面圖。
圖3是圖2的A-A剖視圖。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進一步詳細說明。
參見
圖1，本實施例有兩個液氧池，即上液氧池5和下液氧池6，上液氧池5套裝在下液氧池6內(nèi)，上液氧池5和下液氧池6的頂端蓋有頂蓋板12，頂蓋板12上加工有氧氣排氣孔11，液氧進液管13安裝在上液氧池5內(nèi)與上液氧池5相聯(lián)通，上液氧池5的側(cè)壁上端有一個溢流孔3，液氧由液氧進液管13流入上液氧池5內(nèi)，當上液氧池5內(nèi)的液氧達到滿液面時，多余的液氧便由溢流孔3溢出，流入下液氧池6內(nèi)，在上液氧池5的底部有一個上液氧池積液導出管9，下液氧池6的底部有一個下液氧池積液導出管19，上液氧池5和下液氧池6內(nèi)的積液可分別從上液氧池積液導出管9和下液氧液池積液導出管19排出冷凝蒸發(fā)器外，上液氧池5和下液氧池6內(nèi)的氧氣可從氧氣排出孔11排出冷凝蒸發(fā)器外，在下液氧池6的底部還裝有支架20。
參見圖2、3，本實施例的冷凝蒸發(fā)器安裝在支架20上。本實施例的冷凝蒸發(fā)器由前側(cè)板29、后側(cè)板29-1、299塊隔板27和600條側(cè)封條15、600片焊片28、200條中間隔條14聯(lián)結(jié)構(gòu)成。299塊隔板27設(shè)置在前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間，一塊隔板27與相鄰一塊隔板27之間的左右兩端、最前一塊隔板27與前側(cè)板29之間的左右兩端、最后一塊隔板27與后側(cè)板29-1之間的左右兩端設(shè)置有側(cè)封條15，將前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間的空間分割300個豎向流通道，靠前側(cè)板29和后側(cè)板29-1的第一個通道為氧通道1，靠前側(cè)板29和后側(cè)板29-1的第二個通道為氮通道21，一個氮通道21與相鄰一個氮通道21之間間隔兩個氧通道1，一個氮通道21與前后各相鄰兩個氧通道1構(gòu)成冷凝蒸發(fā)器的一組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，本實施例的冷凝蒸發(fā)器有100組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，在氧通道1內(nèi)的中心部分有寬節(jié)距翅片26，作為縱向液氧補液通道16，其余部分均為密節(jié)距翅片25，寬節(jié)距翅片26、密節(jié)距翅片25均通過焊片28焊接在隔板27和前側(cè)板29以及后側(cè)板29-1上，在氮通道21內(nèi)焊片28上焊接有等節(jié)距的翅片23，翅片23的節(jié)距為2mm，高度為4mm。每一個氧通道1的橫向焊接一條中間隔條14，中間隔條14將每個氧通道1分割成兩段通道，在上面一段氧通道1的下端焊接有液氧進液導流片4，在下面一段氧通道1的下端焊接有液氧進液導流片18，本實施例的冷凝蒸發(fā)器高度為4m，氧通道1中部加工有四條液氧橫向補液通道17，液氧橫向補液通道17和液氧縱向補液通道16相聯(lián)通，液氧橫向補液通道17和液氧縱向補液通道16可使液氧迅速流入氧通道1內(nèi)。氮通道21的上端焊接有氮氣進氣導流片22且與氮氣進氣管2相聯(lián)通、下端與液氮集液引出管(8)相聯(lián)通。高壓氮氣由冷凝蒸發(fā)器上部的氮氣進氣管2輸入，通過氮通道21頂部的氮氣進氣導流片22流入氮通道21內(nèi)，在一定的工作壓力下，自上而下地在氮通道壁面上冷凝成液氮。冷凝后的液氮依靠自身重力的作用，自上而下自然流動，匯集于氮通道21下部的液氮出液導流片24，通過液氮集液引出管8將冷凝后的液氮排出氮通道21外。液氧分別由氧通道1上、下部分的液氧進液導流片4和液氧進液導流片18同時進入氧通道1內(nèi)吸收氮氣放出的熱量沸騰蒸發(fā)，然后分別由氧通道1上、下部分的氧氣出氣導流片7和氧氣出氣導流片10同時排出蒸發(fā)后的氧氣。
設(shè)計人給出了本實用新型第二個實施例。在本實施例中，采用四個相互聯(lián)通套裝在一起的液氧池。冷凝蒸發(fā)器的高度為4m，冷凝蒸發(fā)器的前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間設(shè)置有359塊隔板27，將前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間的空間分割成360個縱向流通道，一個氮通道21與前后各相鄰一個氧通道1構(gòu)成一組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間構(gòu)成120組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元。每個氧通道1的橫向有三條中間隔條14，將氧通道1分割成四段通道，氮通道21內(nèi)翅片23的節(jié)距為4mm，高度為6mm。
設(shè)計人給出了本實用新型第三個實施例。在本實施例中，采用二個相互聯(lián)通套裝在一起的液氧池。冷凝蒸發(fā)器的高度為2m，冷凝蒸發(fā)器的前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間設(shè)置有149塊隔板27，將前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間的空間分割成150個縱向流通道，一個氮通道21與前后各相鄰一個氧通道1構(gòu)成一組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，前側(cè)板29與后側(cè)板29-1之間構(gòu)成50組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元。每個氧通道1的橫向有一條中間隔條14，將氧通道1分割成二段通道，氮通道21內(nèi)翅片23的節(jié)距為1mm，高度為2mm。
根據(jù)上述原理，還可設(shè)計出另外一種具體結(jié)構(gòu)的雙沸騰型冷凝蒸發(fā)器。
權(quán)利要求1．一種雙沸騰型冷凝蒸發(fā)器，在液氧池內(nèi)設(shè)有支架(20)，在液氧池內(nèi)支架(20)上設(shè)有冷凝蒸發(fā)器，在液氧池內(nèi)設(shè)有與液氧池相聯(lián)通的液氧進液管(13)、以及與冷凝蒸發(fā)器相聯(lián)通的氮氣進氣管(2)，在液氧池的頂端設(shè)加工有氧氣排氣通孔的頂蓋板(12)，其特征在于所說的液氧池有2～4個相互聯(lián)通且套裝在一起，液氧進液管(13)設(shè)置在上液氧池(5)內(nèi)與上液氧池(5)相聯(lián)通，在每個液氧池的底部設(shè)有液氧積液導出管(9、19)；所說的支架(20)安裝在下液氧池(6)內(nèi)底部，冷凝蒸發(fā)器安裝在支架(20)上；所說的冷凝蒸發(fā)器為在前側(cè)板(29)與后側(cè)板(29-1)之間設(shè)置有149～359塊隔板(27)，一塊隔板(27)與相鄰一塊隔板(27)之間的左右兩端、最前一塊隔板(27)與前側(cè)板(29)之間的左右兩端、最后一塊隔板(27)與后側(cè)板(29-1)之間的左右兩端設(shè)置有側(cè)封條(15)將前側(cè)板(29)與后側(cè)板(29-1)之間的空間分割150～360個豎向流通道，靠前側(cè)板(29)和后側(cè)板(29-1)的第一個通道為氧通道(1)，靠前側(cè)板(29)和后側(cè)板(29-1)的第二個通道為氮通道(21)，一個氮通道(21)與相鄰一個氮通道(21)之間間隔兩個氧通道(1)，一個氮通道(21)與前后各相鄰一個氧通道(1)構(gòu)成冷凝蒸發(fā)器的一組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，前側(cè)板(29)與后側(cè)板(29-1)之間構(gòu)成50～120組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元，在氧通道(1)和氮通道(21)內(nèi)設(shè)有與隔板(27)相聯(lián)接的焊片(28)以及設(shè)置在焊片(28)上的翅片(23、25、26)，氧通道(1)的橫向設(shè)置1～3中間隔條(27)，將每個氧通道(1)分割成與液氧池相對應的2～4段與液氧橫向補液通道(17)和液氧縱向補液通道(16)相聯(lián)通的通道，在每段通道的下端設(shè)置有液氧進液導流片(4、18)上端設(shè)置有氧氣出氣導流片(7、10)，氮通道(21)的上端設(shè)置有氮氣進氣導流片(22)且與氮氣進氣管(2)相聯(lián)通、下端與液氮集液引出管(8)相聯(lián)通。
2．按照權(quán)利要求1所述的雙沸騰型冷凝蒸發(fā)器，其特征在于所說的冷凝蒸發(fā)器的高度為1.5～5m；所說氮通道(21)內(nèi)翅片(23)的節(jié)距為1～4mm，高度為2～6mm。
專利摘要一種雙沸騰型冷凝蒸發(fā)器,在2～4個相互聯(lián)通套裝在一起液氧池的下液氧池內(nèi)設(shè)支架,液氧池頂端蓋有頂端蓋,上液氧池內(nèi)設(shè)液氧進液管,在支架上設(shè)冷凝蒸發(fā)器,冷凝蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)由一個氮通道與前后各相鄰一個氧通道為一組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元的50～120組雙沸騰基本結(jié)構(gòu)單元,氧通道和氮通道內(nèi)設(shè)有翅片,氧通道橫向設(shè)有1～3條中間隔條將其分割成2～4段與橫向補液通道和縱向補液通道相聯(lián)通的通道。本實用新型可用于大、中、小型空分裝置。
文檔編號F22D11/00GK2433516SQ00226629
公開日2001年6月6日 申請日期2000年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月19日
發(fā)明者吳裕遠, 閻振貴, 陳流芳, 毛央平, 李世崗, 姜春榮 申請人:西安交通大學, 杭州制氧機集團有限公司