本发明专利技术涉及一种用于通过与流体换热来使液体气化的热交换器（1），该热交换器包括：本体，其包括平行于预定的方向（11）布置的板（3）的组件，所述板（3）之间限定有多个通路（4，5），包括用于液体流动的第一组通路（4）和用于流体流动的第二组通路（5）；用于接收液体的保持罐（2）；用于液体的主要分配的元件（6），其设计成将液体从保持罐（2）分配到第一组通路（4）；用于液体的二次分配的元件（7a），其位于第一组通路（4）中；以及用于确立特定区域（14）与位于交换器（1）外侧的气罐之间的流体连接以便允许罐与区域（14）之间的压力平衡的装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过使用竖板型热交換器与第二流体换热来使液体气化。本专利技术尤其适用于空气蒸馏设备。
技术介绍
在双塔型空气蒸馏设备中，低压塔的罐中的液氧通过与从中压塔顶部流出的气态氮换热而气化。对于低压塔的给定操作压カ而言，由于热交換器的结构而必然存在的氧与氮之间的温差决定了中压塔的操作压力，因此，希望这种温差尽可能小，以便使与压缩喷入中压塔内的待处理空气相关的支出最小化。通常用于这些相变交換器的技术是可以获得提供大的换热面积的高紧凑构件的 铝钎焊板翅式热交換器。这些交換器由板组成，所述板之间插入有波纹板(ondes)或翅片，从而形成一叠气化“通路”和冷凝“通路”。存在各种波纹板，诸如平直波纹板、穿孔波纹板或部分偏移的波纹板(“锯齿状波纹板”)。在于降膜模式下操作的气化器的情形中，设备的一部分用于将液体分配到气化通路中和换热波纹板的通道之间。这种针对每个气化器的分配通常根据文献FR-A-2547898中描述的原理来执行气化通路从冷凝通路的顶部被供给。氧然后经过一行孔，所述孔将氧主要分配(初次分配)到气化通路中。氧然后流经ー批水平母线的波纹板，其执行称为二次分配(次级分配)的更精确的分配(将液体摊开到由波纹板形成的通道之间的通路内)。气态氮在平行于“气化”通路的“冷凝”通路中循环。两种流体在所述通路的全长上循环，以便使热接触最大化。气化的液氧包含呈溶解形式的杂质。主杂质为ー氧化ニ氮(N20)、ニ氧化碳(C02)、烃(C2、C3等)。视操作状况而定，这些杂质可呈固体形式或者呈液体形式沉淀在气化通路中。在エ业规模上，重要的是控制这些固体或液体沉淀物的形成，以便避免任何爆炸风险。每通道或每米待润湿的周界的液体流速是与沉淀物的形成有关的重要參数之一。这是因为，当每通道的液体流速不够高以润湿壁时，沉淀物由气化至干燥而形成。在这种(薄膜)气化器中，液氧的分配在其操作中起到重要作用(性能和安全)。因此，需要在所有情况下确保液体被正确地分配到每个通道内。为此，液体分配在通道之间必须充分均匀。不均匀的液体分配可能导致尤其是交換器的下部中的波纹板的不良润湿，并因此导致气化至干燥而形成沉淀物。困难在于在每本体和每通路(550通道/通路，55000通道/本体)的通道数量一定的情况下确保全部通道中保持相等的液体流速。这种液体分配的品质取决于分配器的良好设计和良好的尺寸确定。液体的主要分配(在通路之间的摊开)通过使液体经过位于定位在通道上方的液池底部中的孔来获得。称为二次分配的分配(在每个通路内摊开)通常使用ー批具有水平母线和部分偏移的波纹板获得。然而，在最終分析中，液体并非始終在通道内充分均匀地摊开，并且依然存在蒸干的风险。因此，要解决的问题是确保液体更好地分配到一个且相同的通路的通道之间并降低该风险。
技术实现思路
为此，本专利技术的方案涉及ー种用于通过与流体换热来使液体气化的热交換器，该热交換器包括-本体，其包括平行于确定的方向的板组件，所述板之间限定有大量通路，包括用于所述液体流动的第一组通路和用于所述流体流动的第二组通路；-用来接收所述液体的保持盘；-主要分配元件，其用于所述液体，能够且设计成将所述液体从所述保持盘分配到所述第一组通路；以及 -位干与所述保持盘相同的ー侧的、用于封闭所述第二组的每个通路的封闭元件，和位于所述第一组通路中的用于所述液体的二次分配元件，并且能够且设计成将所述液体分配到所述第一组的每个通路内；-所述第二组的通路的至少80%、优选所述第二组的非周边通路的100%包括能够防止所述流体在所述第二组的所述通路的区域内流动的装置，所述区域从所述板中的ー个延伸到所述板中的另ー个并且介于所述装置与所述封闭元件之间，所述区域中的每ー个都至少部分地对向属于所述第一组中最接近所讨论的所述区域的两个通路的所述二次分配 元件中的两个，所述热交換器的特征在干，所述热交換器包括能够且设计成确立所述区域与位于所述交換器外侧的储气器之间的流体连接的开ロ，以便允许所述储器与所述区域之间的压力均衡。这可以避免由干“死”区与为液体保留的通路的对向“死”区定位的各部分之间的潜在压カ差而引起的损坏。在蒸馏的情形中，用于均衡的储器是气态氧的储器。所涉及的液体可属于任何类型。根据ー个实施例，液氧从蒸馏产生。这种氧通常很纯。流体可属于任何类型。根据ー个实施例，流体是来自蒸馏的氮。在换热操作前，流体通常是气态的。液体被加热并变成部分或完全气化。流体冷却并部分或完全冷凝。分隔板通常是平行的并形成交換器本体的框架。分隔板之间限定有多个平坦通路，因为分隔板在确定的方向或纵向上和在正交于该方向的方向上是长形的。该确定的方向是当交換器操作时通过所述通路的流体平均而言采取的方向。在通常操作中，该方向是竖直方向。流体平均而言沿通路竖直地循环。仅在以例如用于运输或存储的不同定向想象交換器的情况下，该确定的方向才不再是竖直的，而是变成任意方向。如果交換器侧面朝下，则该方向或多或少是水平的。液体通常从顶部向下循环通过形成为待气化的液体保留的子集的平直通路的一部分。流体同样通常从顶部向下循环通过其它通路，这形成另ー个子集。一般而言，用于液体或流体的通路交替设置(alternate),以便使热交换最大化。原则上，流体循环通过全部通路。液体首先被允许进入位于交換器本体上方的保持盘(在通常操作中)。该盘的底部或多或少正交于确定的方向，优选完全正交于确定的方向。通常通过以铺砌方式将各种元件结合在一起来获得所述底部用于向平直通路分配液体的主要分配元件，其作用是允许一定量的液体、理论上相同量的液体进入每个通路(均匀分配)；封闭为流体保留的通路的封闭元件，诸如棒条。分隔板通常还形成这些封闭元件的一部分；它们的上部可构成保持盘的底部的一部分。用于液体的二次分配元件具有跨该整个通路摊开被允许进入第一组的通路的所述量的液体的功能。这些通路正交于确定的方向的截面通常是非常平整的矩形。因此，液流必须跨该整个截面摊开。这通过使用波纹板或翅片来实现。根据ー个特定实施例，使用具有正交于流动方向并沿所述流动具有部分偏移的母线的波纹板，以便获得瀑布状“香槟喷泉”效果。在为流体保留的通路的至少80%但优选这些通路中100%非周边通路(这意味着这些通路100%为流体保留并位于为液体保留的两个通路之间)中安置有能够防止流体在所讨论的通路的特定区域内循环的装置。这在位干与保持盘相同的ー侧的通路封闭元件与所讨论的装置之间形成所谓的“死”区。这些装置堵塞了流体在确定的方向上的通过。这些装 置也能够被视为第二插塞，封闭装置为第一插塞。“死”区延伸到所考虑的通路内位于这两个插塞之间。“死”区位于特定位置。其至少部分地对向位于第一组中最接近所讨论的“死”区的两个通路中的用于液体的两个二次分配元件。如果第一组和第二组的通路交替设置——这理论上是从热学观点来看最有益的方案，则这些通路是与“死”区位于其中的通路邻近的两个通路。措辞“至少部分地对向” 一方面意味着“死”区的至少一部分相对于确定的方向位干与所讨论的二次分配元件中的ー个的一部分相同的高度处，而另一方面意味着“死”区的至少一部分(不一定是同一部分)同样相对于确定的方向位干与所讨论的另ー个二次分配元件的一部分相同的高度处。在数学上，死区在确定的方向上的投影与所考虑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·克雷萨克，M·瓦格纳，
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：
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