[实用新型]一种与精馏塔直连的冷凝蒸发器

说明书

本实用新型涉及一种与精馏塔直连的冷凝蒸发器，包括冷凝蒸发器本体以及设置于其上的冷源进口、冷源出口、热源进口、热源出口，所述冷凝蒸发器本体的底部为一锥形结构，以及所述冷凝蒸发器本体的内部设置一改变热源流动方向的内部构件，以使热源和冷源进行逆流对流热交换。本实用新型通过改变冷凝蒸发器和精馏塔结构，实现精馏塔与冷凝蒸发器的直连，省去冷凝蒸发器的支撑型钢、保温材料及紧固件，减少冷箱内的跑冷源，在降低能量损失的同时降低冷箱高度，节省冷箱制作成本，并且在低温运行时，冷凝蒸发器与精馏塔一同收缩，减少管道应力的产生，无需再增加直管段与弯头来做柔性配管，还节省了管件材料。

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种与精馏塔直连的冷凝蒸发器。

背景技术

化工设备中的精馏塔顶部一般均设置冷凝器，精馏塔的进出口均通过管道与冷凝器的进出口相连，而采用此种连接的冷凝器均需设置单独的支撑，成本较高；尤其是在空分设备分馏塔中，精馏塔与冷凝蒸发器分别有各自支撑型钢固定于冷箱内，其中冷凝蒸发器位于精馏塔上方，形式为干式板翅式换热器，热源为精馏塔上方出的氮气，冷凝后变液氮回流至精馏塔，冷源为富氧液空，蒸发为富氧气。设备与支撑型钢之间有保温材料，用螺栓、螺母连接，防止分馏塔在低温状态下运行时，冷量通过支撑型钢传到冷箱表面，造成跑冷，导致能量损失，此结构复杂，且还是有跑冷的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种与精馏塔直连的冷凝蒸发器，其通过改变冷凝蒸发器和精馏塔结构，实现精馏塔与冷凝蒸发器的直连，以减少设备制造材料，并减少冷箱内的跑冷源，从而降低成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种与精馏塔直连的冷凝蒸发器，包括冷凝蒸发器本体以及设置于其上的冷源进口、冷源出口、热源进口、热源出口，其中，所述冷凝蒸发器本体的底部为一锥形结构，以及所述冷凝蒸发器本体的内部设置一改变热源流动方向的内部构件。

为了进一步优化上述技术方案，本实用新型所采取的技术措施还包括：

进一步地，所述内部构件的一侧与所述冷凝蒸发器本体的一侧内壁构成一容纳部，所述容纳部的底部封闭，所述容纳部的上部具有一开口；所述内部构件的另一侧与所述冷凝蒸发器本体的另一侧内壁构成一可供冷源流动至所述容纳部的通道。

进一步地，所述内部构件的侧面为L型截面，也可采用其他侧面形式，所述内部构件由不锈钢、铝合金材料或其他合适的材料制成。

更进一步地，所述冷凝蒸发器的壳体为圆筒形，所述内部构件由切除弓形的底圆板和从所述底圆板切除处以垂直所述底圆板的方向延伸的侧矩形板构成，所述底圆板及侧矩形板的侧边缘均与所述冷凝蒸发器的内壁进行密封连接，其中所述底圆板的直径略小于所述冷凝蒸发器的内径。或者，可选地，所述冷凝蒸发器的壳体为矩形，所述内部构件由底矩形板和从所述底矩形板的一侧边处以垂直所述底矩形板的方向延伸的侧矩形板构成，所述底矩形板及侧矩形板的侧边缘均与所述冷凝蒸发器的内壁进行密封连接。所述底矩形板的宽度略小于所述冷凝蒸发器的宽度，所述底矩形板的长度小于所述冷凝蒸发器的长度以利于热源的流动。可理解的是，也可采用其他形式的冷凝蒸发器本体，内部构件的形状及组成可根据冷凝蒸发器本体的形式进行相应的调整，以更利于结构的强度、流体的流动以及冷源和热源的传热性能。

进一步地，所述内部构件与所述冷凝蒸发器本体采用焊接连接。

进一步地，所述锥形结构的壁厚大于所述冷凝蒸发器本体的壁厚，所述锥形结构与所述冷凝蒸发器本体采用焊接连接或法兰连接。

进一步地，所述精馏塔的顶部设置热源输出口，所述锥形结构的底部设置所述热源进口，所述热源输出口与所述热源进口直接连接，所述直接连接包括焊接、法兰连接。