DE69916562T2

DE69916562T2 - Fallstrom-Verdampfer und Luftzerlegungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69916562T2
Application number: DE69916562T
Authority: DE
Inventors: Marc Wagner; Jean-Yves Thonnelier; Etienne Werlen; Jean-Renaud Brugerolle; Jean-Yves Lehman
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2019-12-07
Also published as: FR2786858B1; FR2786858A1; EP1008826A1; EP1008826B1; DE69916562D1; US6695043B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampfer der Art mit einem Wärmetauscherkörper, der Hauptdurchgänge aufweist, die in einer Wärme austauschenden Beziehung zueinander platziert sind, mit Mitteln zum Bilden eines Bades der zu verdampfenden Flüssigkeit, damit sie in zumindest einem ersten der Hauptdurchgänge fließt, und Mitteln zur Einführung eines Wärmemittels in zumindest einen zweiten der Hauptdurchgänge, damit es für die Verdampfung der Flüssigkeit sorgt, wobei der Wärmetauscherkörper aus einer Zusammensetzung paralleler Platten von im Wesentlichen ähnlichem Umriss gebildet wird, die abwechselnd die ersten und zweiten Hauptdurchgänge begrenzen, die flach sind. Ein derartiger Verdampfer ist bereits aus der EP-A1-0130122 bekannt.
Die Erfindung findet zum Beispiel bei einem Verdampferkondensor für eine Luftdestillationsanlage mit Doppelsäule Anwendung.
Bei einem derartigen Verdampferkondensor wird sauerstoffreiche Flüssigkeit, die von der Wanne der Niederdrucksäule kommt, in dem Verdampferkondensor durch Kondensation eines stickstoffreichen Gases verdampft, das an der Spitze der Mitteldrucksäule entnommen wird.
Eine Vorrichtung zur Luftzerlegung, wie beispielsweise eine doppelte Destillationskolonne, umfasst allgemein mehrere Arten von Wärmetauschern.
Ein Hauptwärmetauscher dient dazu, die Speiseluft der Vorrichtung durch Wärmeaustausch mit einem oder mehreren, die von der Destillationsvorrichtung kommenden Fluiden auf die Destillationstemperatur zu kühlen. In bestimmten Fällen sind es unter Druck stehende Flüssigkeiten der Vorrichtung, die gegen die zu destillierende Luft in dem Tauscher verdampft. Diese Tauscher sind normalerweise ganz aus Aluminium oder aus Kupfer oder aus Legierungen dieser Metalle hergestellt (WO 95/28610).
Aus Sicherheitsgründen verdampfen diese Flüssigkeiten manchmal in einem ausschließlich hierzu bestimmten Wärmetauscher oder Verdampfer gegen ein einziges Fluid wie beispielsweise Luft oder Stickstoff.
Die Vorrichtung umfasst ebenso zumindest einen Verdampferkondensor, der ein Wärmetauscher ist, der innerhalb oder außerhalb der Säule platziert ist. Diese Verdampferkondensoren sind üblicherweise ganz aus Kupfer, rostfreiem Stahl, Nickel oder Aluminium hergestellt und bestehen aus zumindest zwei Kreisläufen, die mit dem Rest der Anlage mittels Rohrleitungen verbunden sind, die an der Vorrichtung angeschweißt sind.
Die in den Luftzerlegungsvorrichtungen verwendeten Tauscher umfassen Wärmetauscherkörper, die häufig aus parallelen Aluminiumplatten hergestellt sind, die eine ähnliche Kontur aufweisen und miteinander hartverlötet sind.
Bei den Tauschern, die als Verdampfer dienen, verdampft im Allgemeinen eine sauerstoffreiche Flüssigkeit im Gegenstrom zu einem stickstoffreichen Gas (wie beispielsweise Luft oder Stickstoff mit einer Reinheit größer 80%).
Um die Leistungen dieser Verdampfer zu verbessern, kann man so genannte Fallstromverdampfer verwenden, das heißt Verdampfer der vorgenannten Art, in denen die sauerstoffreiche Flüssigkeit des Bades am Kopf des Verdampfers in Form eines sehr feinen Films verteilt wird, der vertikal in den ersten Hauptdurchgängen fließt und von dem ein Teil durch Wärmeaustausch im Gleichstrom mit den Durchgängen verdampft, die für das stickstoffreiche Gas bestimmt sind.
Die EP-0795349 beschreibt den Fall, dass ein derartiger Verdampfer mit einem Verdampfer von der Art eines Thermosiphon kombiniert ist (so genannter Badverdampfer, das heißt ein Verdampfer, der vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist, wobei der Rückfluss der sauerstoffreichen Flüssigkeit Dank des hydraulischen Drucks aufgrund des Dichteunterschieds zwischen dem Bad und der in den Durchgängen verdampfenden Flüssigkeit erfolgt).
In den Tauscherkörpern mit hartgelöteten Platten, die bei den Fallstromverdampfern der vorgenannten Art verwendet werden, wie beispielsweise denjenigen der EP-A-0130122, wird die Flüssigkeit auf zahlreiche Durchgänge verteilt, die aus vertikalen Wellen bestehen, die zwischen zwei so genannte Trennbleche eingesetzt sind und auf diese Weise Wärmerippen bilden; wegen der schrittweite dieser Welle weisen die Wärmetauscherkörper mit hartgelöteten Platten sehr große Austauschflächen auf.
Wenn somit die ganze Oberfläche benetzt wird, wird der Flüssigkeitsfilm sehr fein sein und um eine trockene Verdampfung im Unterteil der ersten Hauptdurchgänge oder im Falle eines Defekts der Verteilung zu vermeiden, lässt man ein Übermaß an Flüssigkeit in den Wärmetauscherkörper strömen. Dieser Flüssigkeitsüberschuss bedarf im Allgemeinen einer Rückleitung der Flüssigkeit mittels einer Pumpe.
Bei den Badverdampfern der vorgenannten Art wird ebenso ein Rückfluss von Flüssigkeit unterhalten, um eine trockene Verdampfung im Oberteil der ersten Hauptdurchgänge zu vermeiden.
Die US-A-5699671 beschreibt zudem einen Verdampfer mit einem rohrförmigen Wärmetauscherkörper, der vertikal angeordnet ist und in dem der gasförmige Stickstoff im Kontakt mit diesen Rohren kondensiert.
Es zeigt sich insbesondere bei Fallstromverdampferkondensohren, dass sich feste Schadstoffe wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe oder Stickstoffoxydul in den Durchgängen, die für das sauerstoffreiche Fluid bestimmt sind, ansammeln können; dies kann zur Verstopfung der letzteren führen.
Eine derartige Verstopfung beeinträchtigt dann die Funktionsweise des Verdampferkondensors.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, dieses Problem zu lösen, indem ein Verdampfer der vorgenannten Art bereitgestellt wird, der es gestattet, die Risiken einer Verstopfung des oder der Durchgänge zu begrenzen, die für die verdampfende Flüssigkeit bestimmt sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Rückfluss der zu verdampfenden Flüssigkeit in den Verdampfern der vorgenannten Art zu minimieren und die Funktionssicherheit und optimale Leistungen zu gewährleisten.
Gegenstand der Erfindung ist hierzu ein Verdampfer der vorgenannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der oder jeder erste Hauptdurchgang im quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit laufenden Querschnitt zumindest einen freien, durchgängigen Fließbereich besitzt, der sich genügend ausgedehnt, um es der Flüssigkeit zu gestatten, eine Ablagerung von Verunreinigungen zu umströmen, oder zumindest ein erster Hauptdurchgang entweder schmaler als ein zweiter Hauptdurchgang ist und weder eine Wärmeaustauschwelle noch einen Hilfsdurchgang enthält, oder einen oder mehrere geschlossene Hilfsdurchgänge enthält, die sich über den Hauptteil der Abmessung des Wärmetauscherkörpers parallel zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit erstrecken, wobei die Wände des Hilfsdurchgangs (der Hilfsdurchgänge) die Platten berühren, die den Hauptdurchgang begrenzen.
Die ersten Hauptdurchgänge enthalten zumindest einen geschlossenen Hilfsdurchgang.
Die in den Hilfsdurchgang geleitete Flüssigkeit durchquert den Verdampfer somit, ohne die Platten zu berühren, die die ersten Hauptdurchgänge begrenzen. Es gilt, so weit als möglich zu verhindern, dass die faut die Flüssigkeit zwischen der Außenseite des Hilfsdurchgangs und den durch die Platten begrenzten Durchgängen zirkuliert.
Ein Mittel, um dieses Problem zu vermeiden, besteht darin, die Hilfsdurchgänge in einem Materialblock (zum Beispiel aus Aluminium, Nickel oder Kupfer) auszubilden. Wenn der Block im Wesentlichen die Abmessungen eines ersten Hauptdurchgangs aufweist, wird die Flüssigkeit nicht außerhalb der Hilfsdurchgänge fließen können, die aus den Block durchquerenden, zylindrischen Löchern bestehen.
Die maximale Breite eines Hilfsdurchgangs ist Idealerweise größer als 50% des Abstands zwischen zwei benachbarten Platten.
Um die Ansammlung von Verunreinigungen zu vermeiden, umfasst die Innenfläche des Hilfsdurchgangs oder jedes Hilfsdurchgangs nur gekrümmte Flächen und eventuell Konvexitäten. Das Fehlen von Hohlräumen in den Durchgänge der ersten Einheit ("Flüssigkeitsdurchgänge") wurde im Stand der Technik bisher niemals vorgeschlagen.
Gemäß einer Variante enthält zumindest ein und vorzugsweise jeder erste Hauptdurchgang mehrere Hilfsdurchgänge, die aus einer Reihe von zylindrischen, zueinander parallelen Röhren bestehen, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der zumindest gleich 50% des Abstandes zwischen zwei benachbarten Platten ist.
Gemäß einer weiteren Variante enthält zumindest ein und vorzugsweise jeder erste Hauptdurchgang mehrere Hilfsdurchgänge, die aus Röhren bestehen, die jeweils eine Innenfläche mit zumindest drei identischen Konvexitäten und die Konvexitäten verbindenden gekrümmten Flächen aufweisen.
Die benachbarten Röhren können aneinanderstoßen oder auch nicht.
Vorzugsweise sind Mittel zum Lenken der Flüssigkeit zu dem oder jedem Hilfsdurchgang und/oder Mittel zum Verteilen der Flüssigkeit des Bades vorhanden, die Öffnungen zur Vorverteilung umfassen, wobei diese Öffnungen diese Flüssigkeit auf eine Auskleidung fallen lassen, die über den Mitteln zum Lenken der Flüssigkeit in einen oder jeden der Hilfsdurchgänge liegt.
Bei einer Variante sind die Mittel zum Lenken der Flüssigkeit in die Hilfsdurchgänge geneigte Spitzen, deren Ende sich über dem Inneren des Hilfsdurchgangs (oder eines Hilfsdurchgangs) befindet.
Der Verdampfer kann ein Hauptwärmetauscher sein, der zum Kühlen der gereinigten Luft auf ihre Destillationstemperatur dient, eine Unterkühlungsvorrichtung oder der Verdampferkondensor einer Doppelsäule.
Gegenstand der Erfindung ist ebenso eine Anlage zur Destillation von Luft mit zumindest einem Verdampfer, wie er oben definiert ist.
Die Erfindung wird beim Studium der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, die nur Beispiele wiedergibt und Bezug auf die folgenden beigefügten Zeichnungen nimmt:
1 ist ein Teilschema einer erfindungsgemäßen Luftdestillationsanlage,
2 ist eine schematische Explosionsansicht des Verdampferkondensors der Anlage von 1,
3 ist eine schematische Teil- und Schnittansicht eines Durchgangs des Verdampferkondensors von 1, der für die Zirkulation der zu verdampfenden Flüssigkeit bestimmt ist,
4 ist eine schematische Teil- und Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von 3,
5a ist ein schematischer Teilquerschnitt, der die Struktur der Durchgänge des Verdampferkondensors von 1 veranschaulicht, die für die zu verdampfende Flüssigkeit und das zu kondensierende Gas bestimmt sind, und
die 5b bis 5d sind Ansichten analog zu 5a, die Varianten der Erfindung zeigen.
1 veranschaulicht einen Verdampferkondensor 2 (siehe Beschreibung der 1 in der EP-A-0130122). Der Verdampferkondensor 2 umfasst einen Wärmetauscherkörper, der von einer dichten Hülle 3 und einer Reihe von vertikalen, parallelen Platten 4 aus Aluminium gebildet wird, die eine Vielzahl flacher Hauptdurchgänge begrenzen, die abwechselnd für einen von zwei Fluiddurchflüssen bestimmt sind, zum Beispiel einen Gasdurchfluss, der 98% Stickstoff bei etwa 5 Bar enthält, und einen Flüssigkeitsdurchfluss, der 98% Sauerstoff bei etwa 1,5 Bar enthält. Die Drücke und die Reinheiten können natürlich andere Werte annehmen.
Die für die zu verdampfende Flüssigkeit bestimmten Durchgänge werden erste Hauptdurchgänge genannt und sind in den Figuren mit dem Buchstaben L bezeichnet, während die für das zu kondensierende Gas bestimmten Durchgänge zweite Hauptdurchgänge genannt werden und in den Figuren mit dem Buchstaben G bezeichnet sind.
Der über den Platten 4 liegende Raum umschließt ein Bad 5 der zu verdampfenden Flüssigkeit, die aus einer Leitung 6 kommt.
Wie in den 1 bis 4 dargestellt ist, kehrt die Flüssigkeit dieses Bades durch eine Reihe von Perforationen in einer oberen Verteilungsschiene 27 in jeden ersten Durchgang L ein. Sie fällt dann auf eine Welle 26, die ein nicht perforiertes Aluminiumblech mit horizontalen Mantellinien (so genannte Hardway-Anordnung relativ zur Strömung des flüssigen Sauerstoffs) und mit teilweise vertikalem Versatz ist, der die feine Verteilung der Flüssigkeit gewährleistet (der teilweise vertikale Versatz ist nicht dargestellt, um die Figuren nicht zu überfrachten).
Die Flüssigkeit fällt von der Welle 26 auf eine obere Rinnleiste 25, die aus einem gefalteten Aluminiumstreifen mit einer Reihe von dreieckigen Spitzen 29 besteht, die einen Winkel von 135° mit der Mittelebene einer der Platten 4 des betreffenden Durchgangs L bilden.
Das Ende jeder Spitze 29 der oberen Rinnleiste 15 befindet sich über einer Spitze einer unteren Rinnleiste 24, die zur ersten identisch ist, deren Spitzen aber zu der anderen Platte 4 des betreffende Durchgangs L zeigen.
Die zu verdampfende Flüssigkeit strömt dann in den Platten 4 des betreffenden ersten Durchgangs L in Form eines Fallstroms nach unten.
Das zu kondensierende Gas tritt in die zweiten Durchgänge G über eine Rohrleitung 9 ein, die in der Mitte eines halbzylindrischen Kopfs 8 angeschweißt ist (der manchmal als "Kasten" oder auf englisch als "Headline" bezeichnet wird).
Das Gas strömt dann in den zweiten Durchgängen G im Gleichstrom mit der Flüssigkeit in den ersten Durchgängen L nach unten, wobei die Kondensation des Gases für die Verdampfung der Flüssigkeit in den ersten Durchgängen L sorgt.
Wie durch 5a dargestellt ist, enthalten allein die zweiten Durchgänge G jeweils einen Wellenabstandshalter 21, der aus einem gewellten Aluminiumblech mit vertikalen Mantellinien besteht (in der "Easy-way"-Anordnung).
Diese Wellenabstandshalter 21 erfüllen auf herkömmliche Weise ebenso die Funktion von Wärmerippen.
Die ersten Durchgänge L weisen eine Dicke auf, die kleiner als diejenige der zweiten Durchgänge G ist.
Die Dicke der ersten Durchgänge L liegt insbesondere zwischen 2,5 mm und zwei Dritteln der Dicke der zweiten Durchgänge G.
Die ersten Durchgänge L werden jeweils durch zwei benachbarte Platten 4 und durch Verschlussleisten 30 begrenzt, die zwischen diesen auf ihren seitlichen Ränder liegen. Die Platten 4, zwischen denen ein erster Durchgang L liegt, begrenzen damit zwischen sich einen freien und praktisch auf ihrer ganzen Breite durchgehenden Raum, wobei diese Breite entlang einer Richtung quer zum Fließen des Fallstroms gemessen wird.
Die ersten Durchgänge L sind enger als die zweiten Durchgänge G und enthalten weder Tauscherwellen noch Hilfsdurchgänge. Der Abstand zwischen den benachbarten Platten 4 der ersten Durchgänge L variiert zwischen 2,5 mm und zwei Dritteln des Abstands zwischen den Platten 4 der zweiten Durchgänge G.
Die ersten Durchgänge L besitzen folglich auf ihrer ganzen Länge einen rechtwinkligen Querschnitt, der von jedem Hindernis frei und durchgängig ist. Dieser Querschnitt weist eine Breite auf, die im Wesentlichen gleich der Breite der Platten 4 und damit der Breite des Wärmetauscherkörpers ist, das heißt einer Breite von etwa 1 Meter.
Wegen der transversalen Ausdehnung der Durchgänge L sind die Gefahr ihres Verstopfens daher begrenzt.
Falls nämlich auf den Platten 4 eines ersten Durchgangs L eine lokale Ablagerung Substanzen auftritt, die aus der Verdampfung der Flüssigkeit resultieren, kann die zu verdampfende Flüssigkeit diese Ablagerung umgehen.
Es zeigt sich zudem, dass die Struktur der ersten Durchgänge L es gestattet, den notwendigen Flüssigkeitsrückfluss in den Verdampfer 2 zu begrenzen.
Die Gefahr eines Verstopfens kann allgemein begrenzt werden, indem erste Durchgänge L verwendet werden, die im Strömungsquerschnitt, das heißt im Wesentlichen auf ihrer Länge einen von jeglichem Hindernis freien und durchgängigen Fließbereich aufweisen, der sich entlang einer Leitkurve C mit einer Größe größer als etwa 10 cm ersteckt. Im Fall der 1 bis 5a ist diese Leitkurve C eine zu den Platten 4 parallele Gerade, die zwischen diesen liegt und eine Länge von etwa 1 m aufweist. Die Gerade C ist in 5a gepunktet dargestellt.
Gemäß der Variante von 5b ist der Abstand, der die zwei zu einem ersten Durchgang L gehörigen Platten 4 trennt, größer als derjenige der Variante der 1 bis 5a.
Zwei identische Bleche 29 und 31 aus Aluminium und mit epizykloidischem Querschnitt sind zwischen den zwei zu jedem ersten Durchgang L gehörigen Platten 4 angeordnet und erstrecken sich über deren ganze Länge. Jedes Blech 29, 31 umfasst damit eine Reihe von halbzylindrischen Abschnitten, die an den Enden so verbunden sind, dass sie eine gekrümmte Linie bilden.
Jedes Blech 29, 31 wird durch eine Platte 4 getragen. Die Konkavitäten der Bleche 29, 31 zeigen zueinander. Die Bleche 29 und 31 sind zueinander quer versetzt, so dass die Spitzen jedes Blechs gegenüber von einer Mulde des anderen Blech liegen. Die zwei Bleche 29 und 31 bilden auf diese Weise zwischen sich einen einzigen Hilfsdurchgang, in dem das ganze Fluid strömt, das in dem betreffende ersten Durchgang L zirkuliert.
Die Bleche 29 und 31 spielen die Rolle von Wärmerippen und begrenzen damit zwischen sich den Fließbereich der zu verdampfenden Flüssigkeit.
Der Hilfsdurchgang jedes ersten Durchgangs L erstreckt sich im Querschnitt durchgängig und frei auf praktisch der ganzen Breite des Wärmetauscherkörpers. Die oben genannte Leitkurve C verläuft dann zwischen den Blechen 29 und 31, indem sie ihren Konturen folgt. Die Leitkurve ist dann sinusförmig und besitzt eine Länge größer als 1 m.
Auch hier gestatten es die ersten Durchgänge L, die Gefahr eines Verstopfens mittels einer ausreichenden transversalen Ausdehnung zu begrenzen, damit die zu verdampfende Flüssigkeit eventuelle Ablagerungen zu umgehen vermag.
Bei der Variante der 5c) werden die Hilfsdurchgänge der ersten Durchgänge L von aneinander stoßenden Rohren 23 aus Aluminium gebildet. In den zweiten Durchgängen G befinden sich die Wellen 21 mit herkömmlichen vertikalen Mantellinien.
Bei der Variante der 5d) sind die Hilfsdurchgänge der ersten Durchgänge L nicht aneinander stoßende Rohre, die einen kleeblattförmigen Querschnitt aufweisen.
In jedem der Fälle der 5b bis 5d umfassen der oder die Hilfsdurchgänge nur gekrümmte Flächen oder Konvexitäten, die auf diese Weise die Ansammlung von Verunreinigungen in den Durchgänge verhindern und es ermöglichen, den notwendigen Flüssigkeitsrückfluss in dem Verdampfer 2 zu begrenzen.
Die Erfindung ist nicht auf Fallstromverdampfer beschränkt, sondern findet ebenso bei so genannten Badverdampfern Anwendung.

Claims

Verdampfer (2) der Art mit einem Wärmetauscherkörper, der Hauptdurchgänge (G, L) aufweist, die in einer Wärme austauschenden Beziehung zueinander platziert sind, mit Mitteln zum Bilden eines Bades (5) der zu verdampfenden Flüssigkeit, damit sie in zumindest einem ersten (L) der Hauptdurchgänge fließt, und Mitteln (8, 9) zur Einführung eines Wärmemittels in zumindest einem zweiten (G) der Hauptdurchgänge, damit es für die Verdampfung der Flüssigkeit sorgt, wobei der Wärmetauscherkörper aus einer Zusammensetzung paralleler Platten (4) von im Wesentlichen ähnlichem Umriss gebildet wird, die abwechselnd die ersten (L) und zweiten Hauptdurchgänge (G) begrenzen, die flach sind, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder erste Hauptdurchgang im quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit laufenden Querschnitt zumindest einen freien, durchgängigen Fließbereich besitzt, der sich genügend ausgedehnt, um es der Flüssigkeit zu gestatten, eine Ablagerung von Verunreinigungen zu umströmen, oder zumindest ein erster Hauptdurchgang (L) entweder schmaler als ein zweiter Hauptdurchgang ist und weder eine Wärmeaustauschwelle noch einen Hilfsdurchgang enthält, oder einen oder mehrere geschlossene Hilfsdurchgänge (23, 50) enthält, die sich über den Hauptteil der Abmessung des Wärmetauscherkörpers parallel zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit erstrecken, wobei die Wände des Hilfsdurchgangs (der Hilfsdurchgänge) die Platten (4) berühren, die den Hauptdurchgang begrenzen.
Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fließbereich sich längs einer Leitkurve (C) mit einer Länge größer etwa 10 cm erstreckt.
Verdampfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkurve (C) eine Länge größer oder gleich etwa 30 cm aufweist.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Fließbereich im Wesentlichen auf der ganzen Abmessung des Wärmetauscherkörpers quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit erstreckt.
Verdampfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nicht jeder erste Hauptdurchgang (L) Wellenverstrebungen zwischen den zwei parallelen Platten (4) umfasst, zwischen denen er liegt.
Verdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste Hauptdurchgang (L) durch die zwei parallelen Platten (4) begrenzt wird, zwischen denen er liegt, wobei diese zwei Platten zwischen sich einen im Wesentlichen freien und auf dem Großteil ihrer Breite quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit durchgängigen Raum begrenzen.
Verdampfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hauptdurchgang (L) zumindest eine Welle (29, 31) enthält, die eine thermische Rippe bildet.
Verdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste Durchgang (L) zwei Wellen (29, 31) enthält, die thermische Rippen bilden, die gegenüber voneinander angeordnet sind und zwischen sich einen im Wesentlichen freien und auf dem Großteil ihrer Breite quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit durchgängigen Hilfsdurchgang begrenzen.
Verdampfer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Welle (29, 31), die thermische Rippen eines ersten Durchgangs (L) bildet, quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit einen im Wesentlichen epizykloidischen Querschnitt aufweist.
Verdampfer nach Anspruch 8 gemeinsam mit Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die epizykloidischen Wellen ein und desselben ersten Durchgangs (L) quer zu der Fließrichtung der zu verdampfenden Flüssigkeit zueinander versetzt sind.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bilden eines Bades der zu verdampfenden Flüssigkeit und die Mittel zum Einführen des Wärmemittels so angeordnet sind, dass das Wärmemittel und die zu verdampfende Flüssigkeit in dem Wärmetauscherkörper im Gleichstrom fließen.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer ein Verdampferkondensor ist, wobei die Mittel zum Einführen des Wärmemittels Mittel (8, 9) zum Einführen eines zu kondensierenden Gases sind und der Verdampfer außerdem Mittel (10, 11) zum Ableiten des kondensierten Gases umfasst.
Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Hilfsdurchgang (23, 50) verhindert, dass die zu verdampfende Flüssigkeit wieder in Kontakt mit den Platten (4) des zugehörigen ersten Hauptdurchgangs (L) kommt.
Verdampfer nach Anspruch 1 oder 13, bei dem jeder erste Hauptdurchgangs (L) zumindest einen geschlossenen Hilfsdurchgang (23, 50) enthält.
Verdampfer nach Anspruch 1, 13 oder 14, bei dem die maximale Breite eines Hilfsdurchgangs größer als 50% des Abstands zwischen zwei benachbarten Platten (4) ist.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 15, bei dem die Innenfläche des oder jeden Hilfsdurchgangs (23, 50) nur gekrümmte Flächen und eventuell Konvexitäten umfasst.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 16, bei dem zumindest ein und vorzugsweise jeder erste Hauptdurchgang (L) mehrere Hilfsdurchgänge enthält, die aus einer Reihe von zylindrischen, zueinander parallelen Röhren (23) bestehen, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der zumindest gleich 50% des Abstandes zwischen zwei benachbarten Platten (4) ist.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 17, bei dem zumindest ein und vorzugsweise jeder erste Hauptdurchgang (L) mehrere Hilfsdurchgänge enthält, die aus Röhren (50) bestehen, die jeweils eine Innenfläche mit zumindest drei identischen Konvexitäten und die Konvexitäten verbindenden gekrümmte Flächen aufweisen.
Verdampfer nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Röhren (23, 50) aneinander stoßen.
Verdampfer nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Röhren (23, 50) nicht aneinander stoßen.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 20 mit Mitteln (24, 25) zum Lenken der Flüssigkeit des Bades zu dem oder jedem Hilfsdurchgang.
Verdampfer nach Anspruch 21 mit Mitteln zum Verteilen der Flüssigkeit des Bades, die Öffnungen zur Vorverteilung umfassen, wobei diese Öffnungen diese Flüssigkeit auf eine Auskleidung (26) fallen lassen, die über den Mitteln (24, 25), zum Lenken der Flüssigkeit in einen oder jeden der Hilfsdurchgänge, liegt.
Verdampfer nach Anspruch 21 oder 22, bei dem die Mittel (24, 25) zum Lenken der Flüssigkeit in die Hilfsdurchgänge geneigte Spitzen sind, deren Ende sich über dem Inneren des Hilfsdurchgangs (oder eines Hilfsdurchgangs) befindet.
Verdampfer nach Anspruch 1 oder 13, bei dem die Hilfsdurchgänge in einem Materialblock ausgebildet sind, der in dem ersten Hauptdurchgang (L) platziert ist und im Wesentlichen die gleichen Dimensionen wie dieser aufweist.
Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bilden eines Bades der zu verdampfenden Flüssigkeit Mittel zum Bilden eines Bades (5) über den Hauptdurchgängen (G, L) sind, wobei der Verdampfer außerdem Mittel zum Einführen der Flüssigkeit des Bades (5) in den oder jeden ersten Hauptdurchgang umfasst, damit sie in Form eines Fallstroms fließt.
Anlage zur Zerlegung von Luft, die zumindest einen Verdampfer (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 25 umfasst.
Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) ein Hauptwärmetauscher ist, der zum Kühlen der gereinigten Luft auf seine Zerlegungstemperatur dient.
Anlage nach Anspruch 26 oder 27, bei dem der Verdampfer (2) ein Unterkühler ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 26 bis 28 mit einer ersten Säule, die mit Luft versorgt wird und thermisch mit einer zweiten Säule mittels des Verdampfers (2) verbunden ist.
Anlage zur Zerlegung von Luft nach Anspruch 29, bei dem die erste Säule eine Mitteldrucksäule (1) ist, die zweite Säule eine Niederdrucksäule ist und der Verdampfer (2) ein Verdampferkondensor für den Wärmeaustausch des Sauerstoffs vom Unterteil der Niederdrucksäule und des Stickstoffs von der Mitteldrucksäule ist.