一种热交换器组件及装配所述热交换器组件的方法技术

本发明专利技术公开了一种热交换器组件及装配所述热交换器组件的方法。该热交换器组件包括第一热交换器、第二热交换器，以及过冷器，用于容纳第一热交换器和换热流体管道的第一热交换器冷箱，该第一热交换器冷箱的侧面设置有第一开孔，第一组管道延伸穿过第一开孔；用于容纳第二热交换器和换热流体管道的第二热交换器冷箱，第二热交换器冷箱的侧面设置有第二开孔，第二组管道延伸穿过第二开孔；用于容纳过冷器和换热流体管道的过冷器冷箱，该过冷器冷箱的侧面设置有第三开孔和第四开孔，第三组管道和第四组管道分别延伸穿过第三开孔和第四开孔，第一组管道和第三组管道连接并封装在第一绝热外壳中，第二组管道和第四组管道连接并封装在第二绝热外壳中。

A heat exchanger assembly and a method for assembling the heat exchanger assembly

The invention discloses a heat exchanger component and a method for assembling the heat exchanger component. The heat exchanger assembly includes a first heat exchanger, a second heat exchanger, and a supercooler for a first heat exchanger cold box containing a first heat exchanger and a heat exchanger fluid pipeline. The side of the first heat exchanger cold box is provided with a first opening, and the first group of pipes extend through the first opening; and a second heat exchanger cold box for holding a second heat exchanger and a heat exchanger fluid pipeline. The side of the second heat exchanger cold box is provided with a second opening, and the second group of pipes extends through the second opening; the side of the supercooler cold box is provided with a third opening and a fourth opening, and the third group of pipes and the fourth group of pipes extend through the third opening and the fourth opening respectively, and the first group of pipes are connected with the third group of pipes. The second group of pipes and the fourth group of pipes are connected and packaged in the second insulation case.

【技术实现步骤摘要】
一种热交换器组件及装配所述热交换器组件的方法
本专利技术涉及一种热交换器组件及装配所述热交换器组件的方法，特别是一种便于在现场连接热交换器冷箱的方法。
技术介绍
空气分离需要将空气冷却至非常低的温度。为了防止和外界的热交换，减少冷损，低温换热器、蒸馏塔等低温容器均置于冷箱内并填充有热导率低的绝热材料。US2015/0096327通过特定的导管箱，使其与塔冷箱分开预制，将原本在塔冷箱内的一些导管和阀门设置在所述导管箱中，这样做可以将塔冷箱的尺寸做小。所述导管箱包含多个流体管路、所有仪表用的空气线路和控制线路，电缆等也可以在工厂中连接。导管箱运输到安装现场，用起重机吊起，然后通过导管连接端连接到塔冷箱，实现流体管路，仪表空气管路，控制线路和电缆的互连。在这种情况下，由于导管箱与其他冷箱之间的导管连接端的复杂互连，以及导管箱的现场起吊必须使用起重机，使得与导管连接端连接和起重机吊装相关的现场工作量也相应增加。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，公开了一种热交换器组件及装配所述热交换器组件的方法。通过所述组件及方法，实现了在现场完成高压热交换器冷箱、低压热交换器冷箱和过冷器冷箱之间的管道连接；由于需要在现场连接的管道数量有限，且只需在连接部件四周装配绝热外壳和填充绝热材料，使得可以用叉车等简易工具代替起重机实现管道连接和绝热外壳的吊装工作，现场工作量大大减少。上述目的主要通过以下方式来实现：本专利技术公开了一种热交换器组件，包括第一热交换器和第二热交换器，以及过冷器，用于容纳所述第一热交换器和换热流体管道的第一热交换器冷箱，所述第一热交换器冷箱的侧面设置有第一开孔，第一组管道延伸穿过所述第一开孔；用于容纳所述第二热交换器和换热流体管道的第二热交换器冷箱，所述第二热交换器冷箱的侧面设置有第二开孔，第二组管道延伸穿过所述第二开孔；用于容纳所述过冷器和换热流体管道的过冷器冷箱，所述过冷器冷箱的侧面设置有第三开孔和第四开孔，第三组管道和第四组管道分别延伸穿过所述第三开孔和第四开孔，其中：第一组管道和第三组管道连接并封装在第一绝热外壳中，第二组管道和第四组管道连接并封装在第二绝热外壳中。优选地，所述第一热交换器冷箱，第二热交换器冷箱和过冷器冷箱均安装在地面上。优选地，所述第一热交换器和所述第二热交换器构成低温空气分离设备中的主热交换器。优选地，所述第一组和第三组管道，第二组和第四组管道通过连接部件相连。优选地，所述连接部件包括管道和/或法兰。优选地，所述绝热外壳内填充有绝热材料。优选地，第三开孔和第四开孔在过冷器冷箱相对设置的两个侧面上。优选地，第三开孔和第四开孔在过冷器冷箱的同一个侧面上。优选地，第三开孔和第四开孔在过冷器冷箱相邻设置的两个侧面上。本专利技术还公开了装配所述热交换器组件的方法，包括以下步骤：将所述第一热交换器冷箱，第二热交换器冷箱，和过冷器冷箱在车间制造好并运输至现场，其中：在现场连接第一组管道和第三组管道，在所述第一开孔和第三开孔上安装第一密封面板和第三密封面板，并通过在所述管道和连接部件外安装外壳并填充绝热材料，将所述管道和连接部件封装在第一绝热外壳中；连接第二组管道和第四组管道，在所述第二开孔和第四开孔上安装第二密封面板和第四密封面板，并通过在所述管道和连接部件外安装外壳并填充绝热材料，将所述管道和连接部件封装在第二绝热外壳中。优选地，所述绝热外壳与所述密封面板焊接连接。本专利技术相对于现有技术所具有的有益效果如下：1.与导管箱的方案相比，本专利技术需要在现场连接的管道的数量远少于导管连接端的数量，使得主热交换器冷箱与过冷器冷箱之间的管道连接的工作简单很多。2.本专利技术中只需使用叉车即可实现管道连接和绝热外壳的吊装工作，节省了使用起重机所需的费用，且减小了现场工作量和现场吊装的复杂程度。3.本专利技术可以合理根据现场场地情况布置冷箱，使得场地利用率最大化。附图说明图1示出了本专利技术中装配热交换器组件的一个实施例。图2示出了本专利技术中装配热交换器组件的另一个实施例。图3示出了本专利技术中装配热交换器组件的另一个实施例。下文将参考图1～3进一步描述本专利技术的优选实施例，此附图通常是示意性的并且为了清楚的缘故并不按比例绘制。具体实施方式主热交换器用于通过与来自蒸馏塔系统的返回流体进行间接热交换来冷却低温空气分离的进料空气。所述蒸馏塔系统包括用于氧氮分离的双塔系统，该双塔系统具有高压塔和低压塔，高压塔与低压塔之间有主冷凝蒸发器，其作用是使高压塔塔顶的气体被低压塔的塔底液体液化，而低压塔的塔底液体被蒸发。这两个耦联的具有不同工作压力的双塔系统不仅产生气态的含氧和含氮的产品，而且也产生液态的产品。这些液体可以作为液态的最终产品从所述空气分离设备中取出或被内压缩(在一个泵中加压到较高压力并且在主热交换器中被复热)，从而可以作为气态的压力产品使用。该蒸馏塔系统除了用于氮氧分离的双塔之外还可以具有例如用于获得其它空气组分的其它设备，例如氩获取设备或氪氙获取设备，所述氩获取设备包括至少一个粗氩塔。如上所述，低温空气分离的进料空气包括在主空气压缩机中被压缩至高于所述蒸馏塔系统的操作压力、然后预冷纯化的主进料空气流；一部分主进料空气流在空气增压机中被进一步压缩至更高压力的增压进料空气流；一部分增压进料空气流在与空气膨胀耦合的增压端中被进一步压缩后的高压进料空气流。用以冷却这些进料空气的来自蒸馏塔系统的返回流体包括从低压塔顶部取出的低压氮气产品和污氮气体；从高压塔顶部取出的液氮产品在液氮泵中被加压后的中压液氮；从蒸馏塔的主冷凝蒸发器取出的液氧产品在液氧泵中被加压后的高压液氧。本专利技术中的热交换器组件包括主热交换器系统，该主热交换器系统由第一热交换器和第二热交换器构成，所述第一热交换器和第二热交换器分别用于处理较高压力和较低压力的流体，根据通过热交换器的所有流体的压力中的最高值来定义热交换器的设计压力。对于高压热交换器来说，从蒸馏塔的主冷凝蒸发器取出的液氧产品在液氧泵中被加压后的高压液氧的压力可以达到30-50公斤，比进入高压热交换器中进行热交换的其它流体压力都要高，那么高压热交换器的设计压力由高压液氧的压力决定。对于低压热交换器来说，如果主进料空气流的压力比进入低压热交换器中进行热交换的其它流体压力都要高，那么低压热交换器的设计压力由主进料空气流的压力决定，可以达到5-6.5公斤；如果需要从高压塔顶部取出液氮产品并且在液氮泵中加压至10-20公斤，此时中压液氮比进入低压热交换器中进行热交换的其它流体压力都要高，那么低压热交换器的设计压力由中压液氮的压力决定；因而低压热交换器的设计压力可以达到6.5-20公斤。板翅式热交换器广泛地运用于低温空气分离。板翅式热交换器通常由铝合金制成，因为铝的导热系数高，密度亦小，且铝的机械性能在低温条件下会被强化。本专利技术中的第一热交换器、第二热交换器均优选板翅式热交换器，也可以是列管式热交换器、热膜式热交换器或混合式热交换器中的一种或几种。通常使用若干个相同的热交换器单元排列布置形成主热交换器，每个热交换器单元是相同的并且具有基本相同尺寸的长方体。在本专利技术中，分别由并联和/或串联的多个高压热交换器单元构成高压热交换器，由并联和/或串联的多个低压热交换器单元构成低压热交换器，由于操作压力和通过的流体不同，可以认为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器组件，包括第一热交换器和第二热交换器，以及过冷器，用于容纳所述第一热交换器和换热流体管道的第一热交换器冷箱，所述第一热交换器冷箱的侧面设置有第一开孔，第一组管道延伸穿过所述第一开孔；用于容纳所述第二热交换器和换热流体管道的第二热交换器冷箱，所述第二热交换器冷箱的侧面设置有第二开孔，第二组管道延伸穿过所述第二开孔；用于容纳所述过冷器和换热流体管道的过冷器冷箱，所述过冷器冷箱的侧面设置有第三开孔和第四开孔，第三组管道和第四组管道分别延伸穿过所述第三开孔和第四开孔，其中：第一组管道和第三组管道连接并封装在第一绝热外壳中，第二组管道和第四组管道连接并封装在第二绝热外壳中。

【技术特征摘要】
1.一种热交换器组件，包括第一热交换器和第二热交换器，以及过冷器，用于容纳所述第一热交换器和换热流体管道的第一热交换器冷箱，所述第一热交换器冷箱的侧面设置有第一开孔，第一组管道延伸穿过所述第一开孔；用于容纳所述第二热交换器和换热流体管道的第二热交换器冷箱，所述第二热交换器冷箱的侧面设置有第二开孔，第二组管道延伸穿过所述第二开孔；用于容纳所述过冷器和换热流体管道的过冷器冷箱，所述过冷器冷箱的侧面设置有第三开孔和第四开孔，第三组管道和第四组管道分别延伸穿过所述第三开孔和第四开孔，其中：第一组管道和第三组管道连接并封装在第一绝热外壳中，第二组管道和第四组管道连接并封装在第二绝热外壳中。2.如权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于：所述第一热交换器冷箱，第二热交换器冷箱和过冷器冷箱均安装在地面上。3.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于：所述第一热交换器和所述第二热交换器构成低温空气分离设备中的主热交换器。4.如权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于：所述第一组和第三组管道，第二组和第四组管道通过连接部件相连。5.如权利要求4所述的热交换器组件，其特征在于：所述连接部件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑米·库尔茨，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR