CN212133046U - 一种多层冷凝蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种多层冷凝蒸发器，包括冷凝蒸发器、板翅式换热器单元和液氧输送单元，冷凝蒸发器包含冷凝蒸发器本体，冷凝蒸发器本体内从上到下依次设有第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔，所述板翅式换热单元包含板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三，板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三均嵌套在液氧蒸发腔内，液氧输送单元包含液氧箱，液氧箱内通过管道与各个液氧蒸发腔上表面的右侧端连接，氮气输送单元包含氮气箱，氮气箱通过氮气支管分别与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三前后表面切向连接，使氮气在板翅式换热器内螺旋流动，提高换热效率和冷凝蒸发效率。

Description

一种多层冷凝蒸发器
技术领域
本实用新型涉及冷凝蒸发技术领域，具体为一种多层冷凝蒸发器。
背景技术
冷凝蒸发器为多层板翅，各通道中的冷热流体通过板翅和隔板进行良好的换热，冷凝蒸发器一般安置于上下塔之间，下塔上升的氮气在其内部被冷凝，而上塔回流的液氮在其内部被蒸发，这个过程得以实现主要是依据高压氮的沸点和低压氮的沸点不同，存在一定温差来工作的，现有的多层冷凝蒸发器常用板翅式换热器来进行冷凝蒸发，但是存在蒸发过后的液氧不会自动补料，内部热量流失大，氮气与换热面的接触不充分，换热效率和冷凝蒸发的效率低等问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种多层冷凝蒸发器，通过氮气支管与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的开口均切向连接，使氮气在板翅式换热器内螺旋流动，使得氮气与换热面的接触充分，提高换热效率和冷凝蒸发效率，通过散热填料可以强化板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的导热性，换热效率更高，通过聚氨酯保温层防止冷凝蒸发器内热量的流失，当第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内液氧蒸发到液面下降到液压传感器以下时，PLC模块控制液压泵将液氧箱内的液氧进行抽取到第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内自动补料，本多层冷凝蒸发器液氧会自动补料，内部无热量流失，氮气与换热面接触充分，换热效率和冷凝蒸发效率高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多层冷凝蒸发器，包括冷凝蒸发器、板翅式换热器单元、液氧输送单元、氮气输送单元、氧气汇集单元和液氮汇集单元；
冷凝蒸发器：所述冷凝蒸发器包含冷凝蒸发器本体，所述冷凝蒸发器本体内从上到下依次设有第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔，第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔用来盛放液氧；
板翅式换热单元：所述板翅式换热单元包含板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三，板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三从上到下依次分别嵌套在第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内，通过板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三分别对第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔盛放的液氧进行冷凝蒸发；
液氧输送单元：所述液氧输送单元包含液氧箱，液氧箱设置于冷凝蒸发器本体的右端，液氧箱内设有液压泵，且该液压泵的出口端通过管道分别与第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔上表面的右侧端连接，且该管道内均设有电磁阀，液氧箱的前表面设有PLC模块，通过液氧箱内设有液压泵将液氧输送到第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内；
氮气输送单元：所述氮气输送单元包含氮气箱，氮气箱内设有引风机，该引风机的出口端通过管道与氮气分配器的进口端连接，氮气分配器的输出口端均通过氮气支管分别与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三前后表面连接，通过氮气箱内设有的引风机将氮气输分别输送到板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三内；
氧气汇集单元：所述氧气汇集单元包含氧气支管，氧气支管分别与第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔上表面的左侧端连接，氧气支管的出口端均与氧气总管连接，氧气支管将第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内蒸发出来的氧气汇集到氧气总管内；
液氮汇集单元：所述液氮汇集单元包含液氮支管，所述液氮支管分别与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三右侧壁的下侧端连接，液氮支管均与液氮汇集箱上表面连接，液氮支管将板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三内氮气冷凝过后形成的液氮汇集到液氮汇集箱内；
其中：氧气总管与外部上塔连接，氮气箱通过管道与外部下塔连接，PLC模块的输入端电连接外部电源的输出端，引风机、液压泵和电磁阀的输入端均与PLC模块的输出端电连接。
进一步的，所述板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三前后表面设有的开口为切向开口，氮气支管均与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的开口切向连接，通过氮气支管与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的开口均切向连接，使氮气在板翅式换热器内螺旋流动，使得氮气与换热面的接触充分，提高换热效率和冷凝蒸发效率。
进一步的，还包含散热保温单元，所述散热保温单元包含散热填料和聚氨酯保温层，板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的内层与外层之间均填充有散热填料，冷凝蒸发器本体的内壁均粘接有聚氨酯保温层，通过散热填料可以强化板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的导热性，换热效率更高，通过聚氨酯保温层防止冷凝蒸发器内热量的流失，冷凝蒸发效果好。
进一步的，所述冷凝蒸发器还包含液位传感器，所述液位传感器分别设置于第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内部右侧壁的上侧端，液位传感器的输出端均与PLC模块的输入端电连接，当第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内液氧蒸发到液面下降到液压传感器以下时，PLC模块控制液压泵将液氧箱内的液氧进行抽取到第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内自动补料。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本多层冷凝蒸发器，具有以下好处：
1、本实用新型板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三设有切向开口，通过氮气支管与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的开口均切向连接，使氮气在板翅式换热器内氮螺旋流动，使得氮气与换热面的接触充分，提高换热效率和冷凝蒸发效率。
2、本实用新型设有散热保温单元，通过散热填料可以强化板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的导热性，换热效率更高，通过聚氨酯保温层防止冷凝蒸发器内热量的流失，冷凝蒸发效果好。
3、本实用新型设有液位感应器，当第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内液氧蒸发到液面下降到液压传感器以下时，PLC模块控制液压泵将液氧箱内的液氧进行抽取到第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内自动补料。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型冷凝蒸发器内部结构示意图；
图3为本实用新型氮气支管与板翅式换热器连接图。
图中：1冷凝蒸发器、11冷凝蒸发器本体、12第一液氧蒸发腔、13第二液氧蒸发腔、14第三液氧蒸发腔、15液位传感器、2板翅式换热器单元、21板翅式换热器一、22板翅式换热器二、23板翅式换热器三、3液氧输送单元、31液氧箱、32电磁阀、33 PLC模块、4氮气输送单元、41氮气箱、42氮气分配器、43氮气支管、5氧气汇集单元、51氧气支管、52氧气总管、6液氮汇集单元、61液氮支管、62液氮汇集箱、7散热保温单元、71散热填料、72聚氨酯保温层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种多层冷凝蒸发器，包括冷凝蒸发器1、板翅式换热器单元2、液氧输送单元3、氮气输送单元4、氧气汇集单元5和液氮汇集单元6；
冷凝蒸发器1：所述冷凝蒸发器1包含冷凝蒸发器本体11，所述冷凝蒸发器本体11内从上到下依次设有第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14，第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔1用来盛放液氧；
板翅式换热单元2：所述板翅式换热单元2包含板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23，板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23从上到下依次分别嵌套在第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内，通过板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23分别对第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔1盛放的液氧进行冷凝蒸发；
液氧输送单元3：所述液氧输送单元3包含液氧箱31，液氧箱31设置于冷凝蒸发器本体11的右端，液氧箱31内设有液压泵，且该液压泵的出口端通过管道分别与第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14上表面的右侧端连接，且该管道内均设有电磁阀32，液氧箱31的前表面设有PLC模块33，通过液氧箱31内设有液压泵将液氧输送到第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内；
氮气输送单元4：所述氮气输送单元4包含氮气箱41，氮气箱41内设有引风机，该引风机的出口端通过管道与氮气分配器42的进口端连接，氮气分配器42的输出口端均通过氮气支管43分别与板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23前后表面连接，通过氮气箱41内设有的引风机将氮气输分别输送到板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23内；
氧气汇集单元5：所述氧气汇集单元5包含氧气支管51，氧气支管51分别与第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14上表面的左侧端连接，氧气支管51的出口端均与氧气总管52连接，氧气支管51将第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内蒸发出来的氧气汇集到氧气总管52内；
液氮汇集单元6：所述液氮汇集单元6包含液氮支管61，所述液氮支管61分别与板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23右侧壁的下侧端连接，液氮支管61均与液氮汇集箱62上表面连接，液氮支管61将板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23内氮气冷凝过后形成的液氮汇集到液氮汇集箱62内；
其中：氧气总管52与外部上塔连接，氮气箱41通过管道与外部下塔连接，PLC模块33的输入端电连接外部电源的输出端，引风机、液压泵和电磁阀32的输入端均与PLC模块33的输出端电连接。
进一步的，所述板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23前后表面设有的开口为切向开口，氮气支管43均与板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23的开口切向连接，通过氮气支管43与板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23的开口均切向连接，使氮气在板翅式换热器内氮螺旋流动，使得氮气与换热面的接触充分，提高换热效率和冷凝蒸发效率。
进一步的，还包含散热保温单元7，所述散热保温单元7包含散热填料71和聚氨酯保温层72，板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23的内层与外层之间均填充有散热填料71，冷凝蒸发器本体11的内壁均粘接有聚氨酯保温层72，通过散热填料71可以强化板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23的导热性，换热效率更高，通过聚氨酯保温层72防止冷凝蒸发器内热量的流失，冷凝蒸发效果好。
进一步的，所述冷凝蒸发器1还包含液位传感器15，所述液位传感器15分别设置于第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内部右侧壁的上侧端，液位传感器15的输出端均与PLC模块33的输入端电连接，当第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内液氧蒸发到液面下降到液压传感器15以下时，PLC模块33控制液压泵将液氧箱31内的液氧进行抽取到第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内自动补料。
在使用时：液氧箱31内设有液压泵将液氧输送到第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内，氮气箱41内的引风机将氮气通过氮气分配器42均匀的输送到板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23内，通过氮气支管43与板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23的开口均切向连接，使氮气在板翅式换热器内氮螺旋流动，使得氮气与换热面的接触不充分，而且延长氮气在板翅式换热器内的停留时间，换热效率高，氧气支管51将第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内蒸发出来的氧气汇集到氧气总管52内，液氮支管61将板翅式换热器一21、板翅式换热器二22和板翅式换热器三23内氮气冷凝过后形成的液氮汇集到液氮汇集箱62内，当第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内液氧蒸发到液面下降到液压传感器15以下时，PLC模块33控制液压泵将液氧箱31内的液氧进行抽取到第一液氧蒸发腔12、第二液氧蒸发腔13和第三液氧蒸发腔14内自动补料。
值得注意的是，本实施例中所公开电磁阀32的数目为两个，液位感应器15的数目为三个，电磁阀32所选用的型号为2W-160-15，液压泵所选用的型号为FWQB70-30，引风机所选用的型号为SF2-2，液位感应器15所选用的型号为L053，PLC模块33所选用的型号为S7-200，且PLC模块33控制引风机、液压泵和电磁阀32为现有常用技术。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种多层冷凝蒸发器，其特征在于：包括冷凝蒸发器、板翅式换热器单元、液氧输送单元、氮气输送单元、氧气汇集单元和液氮汇集单元；
冷凝蒸发器：所述冷凝蒸发器包含冷凝蒸发器本体，所述冷凝蒸发器本体内从上到下依次设有第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔；
板翅式换热单元：所述板翅式换热单元包含板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三，板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三从上到下依次分别嵌套在第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔内；
液氧输送单元：所述液氧输送单元包含液氧箱，液氧箱设置于冷凝蒸发器本体的右端，液氧箱内设有液压泵，且该液压泵的出口端通过管道分别与第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔上表面的右侧端连接，且该管道内均设有电磁阀，液氧箱的前表面设有PLC模块；
氮气输送单元：所述氮气输送单元包含氮气箱，氮气箱内设有引风机，该引风机的出口端通过管道与氮气分配器的进口端连接，氮气分配器的输出口端均通过氮气支管分别与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三前后表面连接；
氧气汇集单元：所述氧气汇集单元包含氧气支管，氧气支管分别与第一液氧蒸发腔、第二液氧蒸发腔和第三液氧蒸发腔上表面的左侧端连接，氧气支管的出口端均与氧气总管连接；
液氮汇集单元：所述液氮汇集单元包含液氮支管，所述液氮支管分别与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三右侧壁的下侧端连接，液氮支管均与液氮汇集箱上表面连接；
其中：氧气总管与外部上塔连接，氮气箱通过管道与外部下塔连接，PLC模块的输入端电连接外部电源的输出端，引风机、液压泵和电磁阀的输入端均与PLC模块的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种多层冷凝蒸发器，其特征在于：所述板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三前后表面设有的开口为切向开口，氮气支管均与板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的开口切向连接。
3.根据权利要求1所述的一种多层冷凝蒸发器，其特征在于：还包含散热保温单元，所述散热保温单元包含散热填料和聚氨酯保温层，板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三的内层与外层之间均填充有散热填料，冷凝蒸发器本体的内壁均粘接有聚氨酯保温层。
4.根据权利要求1所述的一种多层冷凝蒸发器，其特征在于：所述冷凝蒸发器还包含液位传感器，所述液位传感器分别设置于板翅式换热器一、板翅式换热器二和板翅式换热器三内部右侧壁的上侧端，液位传感器的输出端均与PLC模块的输入端电连接。
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