[发明专利]一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构

说明书

本发明公开了一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构，包括由上至下依次设置的若干层氧换热单元，所述氧换热单元包括换热壳体、气液导流片、换热翅片和液氧导流片，所述气液导流片、换热翅片和液氧导流片由上至下依次设于换热壳体内，所述换热壳体上设有与气液导流片相通的流体出口和与液氧导流片相通的液氧进口，上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片均为三角形结构且组合成一矩形，上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片分别位于该矩形对角线的两侧。本发明使得流体在氧换热单元内的阻力减小，流速损失小，在结构上消除了流体流动死区的存在，从而使换热器的安全性得到了极大的提升。

技术领域

本发明涉及多层冷凝蒸发器技术领域，具体涉及一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构。

背景技术

冷凝蒸发器是低温法空气分离设备(以下简称空分设备)中的核心设备，是精馏塔上塔和下塔之间的纽带，该换热器常见类型有浴式和降膜式两种。在性能上更有优势的降模式冷凝蒸发器因其制造难度大、风险较高未被广泛使用。而常规浴式冷凝蒸发器因其天然局限性，渐渐跟不上空分等级不断增大的步伐。

为弥补常规浴式冷凝蒸发器换热板式无法继续做高的问题，出现了一种改进型浴式冷凝蒸发器-多层冷凝蒸发器(如图1-2所示)。其原理是直接在板式单元上，将氧换热通道在高度上划分成若干个独立的换热单元，并配以液斗，将液氧在高度方向上进行分割，以达到减小液柱静压力，增大板式综合换热效率的目的。

在多层主冷凝蒸发器的板式中，单层的氧换热单元高度可以控制的很低，保证其换热始终处于一个较高的效率上，3～5层的层数保证了板式可以做得足够高。

但是，上述结构存在以下技术问题：1、处于换热单元上下端的导流片，占用了大量的高度空间，这个高度在450～600mm，占换热单元总高度的30～50％，也即减少了换热翅片的高度比例；2、在远离液斗侧的上下端角处，存在两个流体流动的死区，既不利于换热，也不利于安全。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有的多层冷凝蒸发器存在流体流动的死区，换热效果差的技术问题，本发明公开了一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构，它使得流体在氧换热单元内的阻力减小，流速损失小，在结构上消除了流体流动死区的存在，从而使换热器的安全性得到了极大的提升。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种多层冷凝蒸发器氧换热单元导流结构，包括由上至下依次设置的若干层氧换热单元，所述氧换热单元包括换热壳体、气液导流片、换热翅片和液氧导流片，所述气液导流片、换热翅片和液氧导流片由上至下依次设于换热壳体内，所述换热壳体上设有与气液导流片相通的流体出口和与液氧导流片相通的液氧进口，上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片均为三角形结构且组合成一矩形，上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片分别位于该矩形对角线的两侧。

可选地，所述矩形的对角线角度为10-20°。

可选地，所述矩形的对角线角度为15°。

可选地，所述流体出口和液氧进口分别位于换热壳体的对角处。

可选地，所述上方氧换热单元的液氧导流片与下方氧换热单元的气液导流片的连接处设有隔断封条。

可选地，所述氧换热单元由上至下依次设置有3-5层。

可选地，所述换热壳体包括前隔板和后隔板，所述前隔板和后隔板间隔形成氧换热通道，所述氧换热通道的边缘处设有侧封条，所述侧封条用于连接前隔板和后隔板，所述隔断封条位于相邻换热单元中间。

可选地，所述气液导流片和液氧导流片的高度为300-400mm。