1.本发明涉及的是一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，属于间壁式换热设备领域。
背景技术：
2.冷凝蒸发器作为纯氮设备中，是利用空气中各组分的物理性质不同，从空气中分离出氮气的过程。其换热单元为板翅式，两通道中的冷热流体通过翅片和隔板进行良好的传热。冷凝蒸发器一般置于精馏塔顶部，精馏塔上升的氮气在换热单元中被冷凝，而液空在换热单元中被蒸发。其重要的功能是进行液空和氮气间的热交换。
3.但是，由于液空中氧、氮及氩各组分的蒸发温度不同，在蒸发过程中随换热单元的高度及层数的增加导致换热单元中组分变化而使得传热温差变化极大，为满足换热要求只能通过增大换热面积来满足换热需求。
4.随着社会进步，能源紧张日趋严重，能耗要求越来越重视。因此，我们提出了一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器。
技术实现要素：
5.本发明提供一种纯氮设备用节能型冷凝蒸发器，旨在解决换热单元传热温差小、液位低，导致与精馏塔直径不匹配的问题。本发明一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，它包括蒸发器筒体，所述蒸发器筒体由上下两层独立的蒸发器筒体组成，两者之间通过分隔封头将第一、二层蒸发筒体分隔开，且第一蒸发筒体和第二蒸发筒体之间大小结构相同，所述第一蒸发筒体和第二蒸发筒体内部相对应的位置均分别设有液空蒸发出口、液空进口、氮气进口、排液口、冷凝液出口、不凝气出口、换热单元，所述换热单元分别设置在第一蒸发筒体和第二蒸发筒体的中间位置，在换热单元上分别连接有氮气进口、冷凝液出口、不凝气出口，并在第一蒸发筒体和第二蒸发筒体上分别设有液空进口、排液口、液空蒸发出口，所述第一蒸发筒体内还设有一根均压管。
6.作为优选：所述氮气进口和液空进口分别设置于第一层蒸发筒和第二层蒸发筒靠上端侧身上，其中氮气进口通过引管引入至换热单元的上方，所述冷凝液出口和不凝气出口均设置于换热单元底部分别通过引管从第一层蒸发筒和第二层蒸发筒相对于氮气进口和液空进口对侧的中部位置排出，所述排液口设置于第一层蒸发筒和第二层蒸发筒的侧身下方与氮气进口和液空进口同侧。
7.作为优选：所述第一蒸发筒体上的液空蒸发出口设置在第一蒸发筒体的顶部，第二蒸发筒体上的液空蒸发出口设置在第二发筒体侧身上与冷凝液出口和不凝气出口同侧。
8.作为优选：所述冷凝液出口及进液口在管道上均设置有阀门。
9.作为优选：所述不凝气出口相对于换热单元水平方向向上倾斜30-60
°
。
10.作为优选：所述冷凝液出口相对于换热单元水平方向向下倾斜30-60
°
。
11.与现有技术比，本发明具有：
①
不需额外通过增大换热面积来满足换热需求，降低
制造成本；
②
冷凝液便于快速排尽，避免液封造成换热能力下降，有效提高换热效率，节约能耗；
③
相同结构设计成完全一致的结构参数，便于组织生产，节约生产成本；
④
通过调节阀门开度，建立不同需求工况，调节范围广。
附图说明
12.图1是本发明整体的结构示意图。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1，对本发明进行详细的介绍。本发明提供一种技术方案：一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，它包括蒸发器筒体，所述蒸发器筒体由上下两层独立的蒸发器筒体组成，两者之间通过分隔封头将第一、二层蒸发筒体分隔开，且第一蒸发筒体和第二蒸发筒体之间大小结构相同，所述第一蒸发筒体和第二蒸发筒体内部相对应的位置均分别设有液空蒸发出口1、液空进口3、氮气进口4、排液口6、冷凝液出口15、不凝气出口16、换热单元5，所述换热单元5分别设置在第一蒸发筒体和第二蒸发筒体的中间位置，在换热单元上分别连接有氮气进口4、冷凝液出口15、不凝气出口16，并在第一蒸发筒体和第二蒸发筒体上分别设有液空进口3、排液口6、液空蒸发出口1，所述第一蒸发筒体内还设有一根均压管。
14.所述氮气进口4和液空进口6分别设置于第一层蒸发筒和第二层蒸发筒靠上端侧身上，其中氮气进口4通过引管引入至换热单元5的上方，所述冷凝液出口和不凝气出口均设置于换热单元底部分别通过引管从第一层蒸发筒和第二层蒸发筒相对于氮气进口4和液空进口6对侧的中部位置排出，所述排液口设置于第一层蒸发筒和第二层蒸发筒的侧身下方与氮气进口4和液空进口6同侧。
15.所述第一蒸发筒体上的液空蒸发出口1设置在第一蒸发筒体的顶部，第二蒸发筒体上的液空蒸发出口1设置在第二发筒体侧身上与冷凝液出口15和不凝气出口16同侧。
16.所述冷凝液出口15及进液口6在管道上均设置有阀门。所述不凝气出口16相对于换热单元5水平方向向上倾斜30-60
°
。所述冷凝液出口15相对于换热单元5水平方向向下倾斜30-60
°
。
17.通过冷凝液出口、不凝气出口倾斜的角度，有效提高冷凝液的排放效果，提高换热效率，节约能效。
18.本发明通过设置双腔双层冷凝蒸发器结构，降低传热温差减小的可能性，有效提高换热效率，节约能量。
19.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，它包括蒸发器筒体，其特征在于：所述蒸发器筒体由上下两层独立的蒸发器筒体组成，两者之间通过分隔封头将第一、二层蒸发筒体分隔开，且第一蒸发筒体和第二蒸发筒体之间大小结构相同，所述第一蒸发筒体和第二蒸发筒体内部相对应的位置均分别设有液空蒸发出口（1）、液空进口（3）、氮气进口（4）、排液口（6）、冷凝液出口（15）、不凝气出口（16）、换热单元（5），所述换热单元（5）分别设置在第一蒸发筒体和第二蒸发筒体的中间位置，在换热单元上分别连接有氮气进口（4）、冷凝液出口（15）、不凝气出口（16），并在第一蒸发筒体和第二蒸发筒体上分别设有液空进口（3）、排液口（6）、液空蒸发出口（1），所述第一蒸发筒体内还设有一根均压管。2.根据权利要求1所述的纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，其特征在于：所述氮气进口（4）和液空进口（6）分别设置于第一层蒸发筒和第二层蒸发筒靠上端侧身上，其中氮气进口（4）通过引管引入至换热单元（5）的上方，所述冷凝液出口和不凝气出口均设置于换热单元底部分别通过引管从第一层蒸发筒和第二层蒸发筒相对于氮气进口（4）和液空进口（6）对侧的中部位置排出，所述排液口设置于第一层蒸发筒和第二层蒸发筒的侧身下方与氮气进口（4）和液空进口（6）同侧。3.根据权利要求1所述的纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，其特征在于：所述第一蒸发筒体上的液空蒸发出口（1）设置在第一蒸发筒体的顶部，第二蒸发筒体上的液空蒸发出口（1）设置在第二发筒体侧身上与冷凝液出口（15）和不凝气出口（16）同侧。4.根据权利要求1所述的纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，其特征在于：所述冷凝液出口（15）及进液口（6）在管道上均设置有阀门。5.根据权利要求1或3所述的所述的纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，其特征在于所述不凝气出口（16）相对于换热单元（5）水平方向向上倾斜30-60
°
。6.根据权利要求1或3或4所述的所述的纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，其特征在于：所述冷凝液出口（15）相对于换热单元（5）水平方向向下倾斜30-60
°
。
技术总结
一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器，包括两个独立的换热单元、第一层蒸发筒体、第二层蒸发筒体、进气口、冷凝液出口、不凝气出口、进液口、液体蒸汽出口、液体排放口、分隔封头及均压管，所述的换热单元分别置于第一、二层蒸发筒体内；所述的分隔封头将第一、二层蒸发筒体分隔开；所述的均压管位于分隔封头上，本发明具有提高传热效率，降低能耗的有益效果，其主要用于纯氮设备中。其主要用于纯氮设备中。其主要用于纯氮设备中。
技术研发人员：徐建忠 王燕平 柯璋阳 朱平 柳红霞
受保护的技术使用者：杭州制氧机集团股份有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/4/12
再多了解一些
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