热交换翅片及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于夹在限定一铜焊板式热交换器中的一冷凝通道的两个板之间的热交换翅片／隔离片。所述翅片／隔离片包括一具有波纹元件支腿（３０）的波纹构件，该波纹元件支腿在安装后限定用于要冷凝的气体的流动通道。前述翅片（２０）包括位于所述波纹元件支腿（３０）上的至少一个液体排放通道（３６Ａ，３６Ｂ）以及被设计成向该波纹元件支腿（３０）的至少一个侧缘排放该液体的偏转部件（３８）。此外，所述偏转部件设置有至少一个前边和／或至少一个倾斜后边。本发明专利技术适于用在包括两个空气蒸馏塔的主热交换器中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于夹在限定一铜焊板式热交换器的一冷凝通道的两个板之间的热交换隔离翅片，这种铜焊板式热交换器设置有一尤其具有矩形截面波纹的波纹构件，该波纹构件具有在装配状态下限定用于要被至少部分冷凝的气体的流动通道的波纹元件支腿，该隔离翅片包括用于在该波纹元件支腿上冷凝的液体且沿该波纹元件支腿的一侧缘延伸的至少一条排放通道，以及位于该波纹元件支腿上且用以向该排放通道偏转冷凝液体的偏转部件。
技术介绍
本专利技术尤其应用于双空气蒸馏塔的主冷凝器-再沸器，该双空气蒸馏塔通过冷凝气态氮把液态氧蒸发至三空气蒸馏塔的冷凝器-再沸器以及氩塔的冷凝器-再沸器。这些冷凝器-再沸器例如以热虹吸管模式进行操作。以热虹吸管模式进行操作的冷凝器-再沸器包括一基本完全浸没在一液氧浴中的交换器本体。该交换器本体由一叠垂直矩形板、一叠具有热交换翅片的波纹隔离片、以及一叠限定多个第一通道和多个第二通道的封闭挡板组成。该第一通道是用于加热流体的冷凝通道。该第二通道是用于制冷流体的蒸发通道，该第二通道的顶部和底部敞开且设置有沿垂直主方向延伸的波纹隔离翅片。该交换器本体还包括形成在该第一通道内的加热流体入口窗口和出口窗口。液态氧经底部进入该第二通道，在这些第二通道内被加热至其起泡点，然后被部分蒸发。气态氮经顶部进入该第一通道，为在该第二通道内循环的氧气提供热量，并冷凝。因此，在该翅片表面上形成一液态氮膜且该液态氮膜向下流动。这种流动称作“降膜”。降膜冷凝中的热交换阻力基本与液膜的厚度成比例。假定该阻力与流速的1/3幂成正比，则该阻力在氮气的冷凝点处迅速增大，从而降低该气态氮与该翅片之间的热交换能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种用于一热交换能力增强的冷凝通道的热交换翅片。为此，本专利技术的主题是一种前述类型的热交换隔离翅片，其特征在于，至少一个偏转部件具有向一相应排放通道倾斜的一前边和/或一后边。依照本专利技术的该隔离翅片可单独地或者以任何其它技术上可行的组合方式包括一项或多项以下特征-该前边与液体流动总体方向之间的角度介于5°与70°之间，优选介于10°与45°之间；-该后边与液体流动总体方向之间的角度介于5°与70°之间，优选介于10°与45°之间；-每个波纹元件支腿的偏转部件被设计成向该波纹元件支腿的一单个侧缘排放液体，并且两个相继波纹元件支腿的偏转部件被设计成向两个相对侧缘排放液体；-该偏转部件被设计成向所述两个侧缘排放在该波纹元件支腿的每一个上冷凝的液体；-该波纹元件支腿在其除了与一排放通道相连的区域之外的整个高度上具有偏转部件；-该隔离翅片包括波纹元件底部和波纹元件顶部，并且该偏转部件包括第一部件和第二部件，该第一部件向与该波纹元件底部相连的一排放通道倾斜，该第二部件向与该波纹元件顶部相连的一排放通道倾斜；-两个波纹元件支腿的相继部件在该两个波纹元件支腿(30)中的一个波纹元件支腿上仅包括第一部件，并且在该两个波纹元件支腿中的另一个波纹元件支腿上仅包括第二部件；-每个波纹元件支腿都包括由相继的第一部件组成的第一组和由相继的第二部件组成的第二组，该第一部件和第二部件均在该波纹元件支腿的基本整个高度上延伸；-所述第一部件和第二部件相对于该波纹元件支腿的中线对称；-所述第一部件沿液体流动总体方向相对于该第二部件偏移两个相继的第一部件或第二部件之间的距离的一半；-所述第一部件和第二部件相对设置，一个位于中线的一侧，而另一个位于该中线的另一侧，以便尤其是形成一∧形；-在该隔离翅片的未折叠状态下，该波纹元件支腿的偏转部件形成平行于该隔离翅片的一个边缘且垂直于该波纹元件支腿的边缘的行，并且一行中的该偏转部件均相同；-该偏转部件具有一前边和一后边，并且至少该前边且优选该前边和后边向该相应排放通道倾斜且指向该相应排放通道；-该偏转部件包括一在该波纹元件支腿内形成的狭缝；-该偏转部件包括一位于波纹元件支腿的表面上的凸出部或一相对于该波纹元件支腿的表面凹进的部分，尤其是一半凹形/半球形部(dished part)；-每条气体流动通道在由该波纹元件支腿组成的两个侧面上仅具有该凸出部，或者在该两个侧面上仅具有相对于这些波纹元件支腿的表面凹进的部分；-位于一波纹元件支腿上的两个相继偏转部件沿该液体流动总体方向彼此分开一小于5cm且优选小于20mm的距离；-该排放通道包括与该偏转部件相邻的该波纹元件支腿的一连续材料条，以及位于该波纹元件顶部或波纹元件底部上且与该波纹元件支腿相邻的一连接材料条；-该液体流动总体方向与该气体流动通道内的液体流动总体方向基本相同；-该隔离翅片包括局部偏置波纹，并且两个相继偏置之间的距离具有至少为3mm且优选至少为1cm的长度；以及-该隔离翅片包括至少两个翅片部，每个翅片部都具有不同的排放能力，并且该排放能力沿液体流动总体方向从一个翅片部到下一个翅片部逐渐增强。本专利技术的主题还包括一种铜焊板式热交换器，该热交换器包括其间限定加热通道和具有平滑总体形状的部分或全部冷凝通道的板，并包括一位于每条该冷凝通道内的热交换隔离翅片以及横向封闭挡板，其特征在于，至少一个该热交换隔离翅片是如上述限定的隔离片。该热交换器可构成一空气蒸馏装置的一冷凝器-再沸器。本专利技术的主题还在于一种用于制造如上所述热交换翅片的方法，其特征在于，它包括以下相继步骤-在一扁平制品尤其是金属片的坯件内制造平行列的偏转部件；以及-弹性弯曲该扁平制品以形成波纹，使得一列偏转部件位于该波纹元件支腿上。依照一种特定的实施方法，该方法的特征在于-在该坯件内制作∧形/∨形的第一分支；然后-在该坯件内制作∧形的第二分支。附图说明阅读以下仅通过示例给出并结合附图的说明将更清楚地理解本专利技术，其中 -图1示意性示出依照本专利技术的一双空气蒸馏塔的一部分；-图2是沿图1的平面II-II剖开的该双蒸馏塔的冷凝器-再沸器的纵向截面图；-图3是依照本专利技术的一热交换翅片的一部分的透视图；-图4是沿图2的线IV-IV剖开的该冷凝器-再沸器的一冷凝通道的横向截面图；-图5是图3所示翅片的支腿的侧视图；-图6是一用于图3-5所示翅片的坯件的一部分的俯视图；-图7是用于本专利技术翅片第一变型的坯件的俯视图；-图8是包括图7，9或10中任一种翅片的该冷凝器-再沸器的一冷凝通道的视图；-图9和10是类似于图5的视图，分别示出本专利技术翅片的第二和第三变型实施例；以及-图11是一包括本专利技术第二实施例翅片的冷凝通道的截面图。具体实施例方式在图1中示意性示出一双空气蒸馏塔1的中间部。自图中可见，双塔蒸馏器的外壳2为中压塔3和叠置在该中压塔3上的低压塔4所共用。中压塔3的圆盖形上端壁5分隔该两个塔，并在低压塔4的底部内保持一液氧浴6。中压塔3中的塔顶氮气通过与位于低压塔4底部内且完全浸没在液氧浴6中的该双塔蒸馏器的主冷凝器-再沸器7进行间接热交换而被冷凝。冷凝器-再沸器7包括一通常由铝或铝合金制成的平行六面体交换器本体8和四个具有半圆柱状总体形状的氮气入口/出口箱，其中两个是上部入口箱9，另两个是下部出口箱10。本体8包括一叠全都相同的大量垂直矩形板11。插入这些板之间的是外围封闭挡板12和垂直主定向的波纹隔离片即热交换波纹元件13。利用炉内铜焊在单次操作中组装本体8，并将四个箱9和10焊接到该本体上。因而在这些板11之间限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于夹在限定一铜焊板式热交换器（７）的一冷凝通道（１５）的两个板之间的热交换隔离翅片，这种铜焊板式热交换器（７）包括一尤其具有矩形截面波纹的波纹构件，所述波纹构件具有在装配状态下限定用于要被至少部分冷凝的气体的流动通道（３４）的波纹元件支腿（３０），所述隔离翅片（２０）包括用于在所述波纹元件支腿（３０）上冷凝的液体且沿所述波纹元件支腿（３０）的一侧缘（３１）延伸的至少一条排放通道（３６Ａ，３６Ｂ），以及位于所述波纹元件支腿（３０）上且用以向所述排放通道（３６Ａ，３６Ｂ）偏转冷凝液体（５６）的偏转部件（３８），其特征在于，至少一个所述偏转部件具有向一相应排放通道（３６Ａ，３６Ｂ）倾斜的一前边（４６，５０；４６Ａ，４６Ｂ）和／或一后边（４８，５２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C苏尔曼，E韦尔伦，F查特尔，
申请(专利权)人：液体空气乔治洛德方法利用和研究的具有监督和管理委员会的有限公，
类型：发明
国别省市：FR[法国]