間接熱交換器制造技術

本熱交換器的葉片（７）限定了通道（８Ａ）的一第一組合件以及通道（８Ｂ）的一第二組合件，上述通道（８Ａ）用于熱交換，而上述通道（８Ｂ）則在其至少一部分范圍內與所述通道（８Ａ）有少量熱交換關系或幾乎沒有熱交換關系，并用于完成除熱交換功能外的輔助功能，即貯存液體功能、和／或使液體循環功能、和／或氣體／液體分離功能。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到葉片式間接熱交換器，該種熱交換器包括一系列平行的葉片，這些葉片用于限定它們之間的通用葉片狀通道，而這些通道則含有波紋狀的橫檔;用于構成熱交換通道的那些通道的第一組合件，該組合件包括用于彼此進行熱交換的流體的入口/出口裝置。這類熱交換器的結構是合理的。這樣，它足以安放熱交換器的元件(葉片、用作橫檔和橫梁的波紋狀部件、上述通道的檔板)并通過銅焊這一單一操作而使諸元件相互接合。由于要使熱交換器的多個橫檔諸如檔板或狀態隔板相互接合以獲得熱交換器的附加功能使液體循環、穩定地填加液體、分離兩態液體等，因而實際上會部分地失去上述優點。而且，在多數情況下，都要把熱交換器安置在一液體保持室諸如蒸餾塔的底部內。所有的這些操作都是要比銅焊產量低的金工操作。本專利技術的目的是減少與葉片式熱交換器產量有關的金工操作。為此，本專利技術的目的是提供上述類型的間接熱交換器，其特征在于它至少在其一部分長度和寬度方向上包括與所述熱交換通道有少量熱交換關系或幾乎沒有熱交換關系的附加通道以完成除熱交換以外的至少一個功能，即貯存液體功能、和/或使液體循環功能、和/或液體-氣體分離功能。依照本專利技術的其他特征上述附加通道要比所述熱交換通道厚;上述附加通道所含波紋的間距要比所述熱交換通道的大;所有的附加通道均彼此相鄰;上述附加通道與所述的熱交換通道有所不同，而且，每一附加通道均如熱交換通道一樣遍布熱交換器的整個長度方向和整個寬度方向。至少有某些熱交換器的通道構成了在熱交換器部分寬度方向上的熱交換通道和在熱交換器余下寬度方向上的附加通道。至少有某些熱交換器的通道構成了在熱交換器部分長度方向上的熱交換通道和在熱交換器余下寬度方向上的附加通道。上述附加通道包括液體-氣體分離通道，這些通道含有一用于液體-氣體分離的濾層，該濾層朝向一用于兩態液體的入口孔道安放。上述濾層是由一帶有傾斜壁面的“齒狀”波紋部件構成的;上述液體-氣體分離通道在其上端包括一氣體出口孔道，該孔道用一出口盒箱蓋住，而此盒箱則與使氣體返回到熱交換器不同層次上的返回通道相通連。本專利技術的實施例將參照附圖予以說明，在附圖中附圖說明圖1是本專利技術中熱交換器的透視圖，其中有部分部件被省略了;圖2至圖4分別顯示了上述熱交換器三種類型通道的垂直橫截面;圖5概略地顯示上述熱交換器改進后的型式;圖6與圖1相類似，它顯示了本專利技術中熱交換器的第三個實施例;圖7與圖8分別顯示了上述熱交換器兩種類型通道的垂直橫截面;圖9和圖10分別與圖7和圖8相類似，顯示了圖6中熱交換器改進后的型式;圖11和圖12分別與圖7和圖8相類似，顯示了圖6中熱交換器另一種改進后的型式;圖13和圖14分別與圖7和圖8相類似，顯示了圖6中熱交換器又一種改進后的型式;圖15概略地顯示了本專利技術中熱交換器第三實施例的應用;圖16與圖1相類似，它顯示了上述第三實施例;圖17與圖18分別顯示了圖16中熱交換器兩種類型通道的垂直橫截面。圖1至圖4所示之熱交換器是熱虹吸式液體汽化器。以下所要說明的是，它被用作復式空氣蒸餾塔的主要汽化器-冷凝器，并放置在中間壓力塔頂部具有約六巴氣壓的熱交換氣態氮和下部壓力塔底部具有約一巴氣壓的液態氧中，以便在冷凝氮氣的同時汽化液態氧。熱交換器1包括一鋁制平行六面體主體2，該主體通過在爐內銅焊這一單一操作裝配而成;三個半圓柱形盒箱3至5，它們用作流體的入口與出口;一上部拱頂6;借助于焊接通過密封接頭將元件3至6固定。所述主體2由大量的垂直葉片7組成，在這些葉片之間限定了葉片狀通道8，而這些葉片則包括帶有垂直壁面的波紋狀隔離層9。上述通道由檔板10所限定，檔板在圖2至圖4中用粗線表示。在以下的敘述中，“長度”是指主體2的垂直尺寸，“厚度”是指與葉片7垂直的水平尺寸，而“寬度”則是指與上述葉片平行的水平尺寸。所述主體2包括并列的兩個部分圖1左側的熱交換部分2A;圖1右側的附加部分2B，此部分用以承擔使液體循環、液體-氣體分離、貯存液體以及向熱交換部分2A均勻地填加液體等功能。熱交換部分2A的通道8A有兩種不同的類型，分別如圖2及圖3所示(1)用于冷凝氮氣的諸通道8A-1，在其寬度方向上、高度方向上及底部均為密閉的，它們包括位于其上端側部的氣態氮入口孔道11;以及朝向此入口孔道的傾斜波紋12，該波紋用于將氣態氮分配到所有上述通道的幅寬方向上。上述盒箱3覆蓋了所有的孔道11并由填加導管13供給氣態氮。諸通道8A-1還包括一位于其下端、與上端氣態氮入口孔道同側的液態氮出口孔道14;以及與此出口孔道相對向的傾斜波紋15，該波紋用于將液態氮聚集至孔道14。上述盒箱4覆蓋了所有的孔道14以使液態氮離開該孔道并經由導管16排出。(2)用于汽化氧氣的諸通道8A-2，在其底部的寬度方向上是密閉的，但在其頂部的寬度方向上則是開放的，它們包括位于其下端側部的液態氧入口通孔17A;以及朝向此入口孔道的傾斜波紋18A，此波紋用于將液態氧分配到所有上述通道的幅寬方向上。上述盒箱5覆蓋了所有的孔道17A。圖4所示之附加部分2B的諸通道8B具有與氧氣汽化通道8A-2相同的結構，其孔道17B也與盒箱5相通連。但是，其垂直波紋9B之間的間距要大于通道8A-1之波紋9A-1的間距，也大于通道8A-2之波紋9A-2的間距，由于上述波紋有較大的間距，所以其厚度也要比通道8A-1的厚度大，同時也比通道8A-2的厚度大。從以上的說明中可以看出，盒箱5遍布于熱交換器主體的整個厚度方向上，也就是說，它覆蓋了2A與2B兩部分，而盒箱3與4則只延伸于2A一部分上。所述拱頂6沿主體2的平行六面體的上部所有四個邊而與之接合。它帶有一液態氧填加導管19和一氣態氧出口導管20，氣態氧經由出口導管的上方離去。在操作中，在氣態氮經由通道8A-1下降至拱頂所在的水平面時，氣態氮約在六巴氣壓下被冷凝，而此時在通道8A-2和通道8B內充滿了約一巴氣壓的液態氧，如圖1所示。冷凝氮氣所放出的熱量使諸通道8A-1內的液態氧汽化，從而因熱虹吸作用引起這些通道內液態氧的上升循環。并在這些通道里沿向上方向形成氣態氧分離區，即有一兩態混合物離開這些通道的上端。液態氧在通道8A-2中不會下降，而是向上循環的，它在上部密閉的通道8A-1中也不會下降，但液態氧在通道8B中卻是能下降的，并在通道8B的下端經由側部孔道17B(圖4)進入盒箱5。此后，上述液態氧沿盒箱5流至作為通道8A-2入口的孔道17A(圖3)，從而使通道8A-2中充滿了液態氧。因此，諸通道8B能使多余的液態氧再循環，而其對兩態氧的分離、液態氧的貯存則能使液態氧無間斷且均勻地供給汽化通道8A-2。在大多數通道8B中，任何汽化現象都不會妨礙液態氧的上升循環，這是因為這些通道與氮氣通道不具有熱交換關系的緣故。上述情況對與主體2熱交換部分2A相鄰的那些通道8B來說則略有不同了，在這些通道中，熱交換完全得以產生，這一方面是由于靠近通道8A-2，另一方面是由于通道8B具有較大的厚度和/或波紋9B具有較大間距，從而引起葉片轉換效果的緣故。圖5中改進后的熱交換器僅在下列方面與業已說明的熱交換器有所不同主體2的附加部分2B分成兩個子部分2B-1和2B-2，這兩部分包圍了熱交換部分2A。該圖顯示出附加通道8B能以不同的方式放置。但是，圖1中的結構在實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種間接熱交換器，它包括：一系列平行的葉片，這些葉片用于限定它們之間的通用葉片狀通道（８Ａ、８Ｂ、２８、４２、６０），上述通道則含有波紋狀隔板（９；３２，３４，３６，３７，４４，４７，４８，５３至５６）；用于構成熱交換通道的那些通道的一第一組合件（８Ａ；２８，６）該組合件包括用于彼此進行熱交換的流體的入口與出口裝置（３至５，３９至４１，５１）該裝置的特征在于它在其長度與寬度的至少一部分上包括附加通道（８Ｂ；４２），該通道與上述熱交換通道（８Ａ；２８，６０）略有或沒有熱交換關系，并用于完成除熱交換以外的至少一個功能，即貯存液體的功能、和／或使液體循環的功能、和／或分離液體一氣體的功能。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：阿魯羅帕斯卡爾，格里勞德阿蘭，文奈特弗朗索斯，
申請(專利權)人：喬治克勞德工藝研究開發有限公司，
類型：發明
國別省市：FR[法國]