JPH0414269B2 - - Google Patents
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- JPH0414269B2 JPH0414269B2 JP59110127A JP11012784A JPH0414269B2 JP H0414269 B2 JPH0414269 B2 JP H0414269B2 JP 59110127 A JP59110127 A JP 59110127A JP 11012784 A JP11012784 A JP 11012784A JP H0414269 B2 JPH0414269 B2 JP H0414269B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
- F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
- F25J5/005—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
- F25J2250/02—Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、大型空気分離装置用複式精留塔の上
部塔と下部塔との間に配置する凝縮器の改良に関
する。
部塔と下部塔との間に配置する凝縮器の改良に関
する。
酸素ガス10000m2／ｈ以上の大型空気分離装置
用複式精留塔では、凝縮器自体も大型になるが、
従来の凝縮器では内部に設ける複数のコンデンサ
ブロツクを並列配置していたので大径になり、従
つて凝縮器、上部塔、下部塔をそれぞれ別個に製
作し、後に組立配管していた。しかし、これでは
製作工数が増加するほか、組立の際に多数の連絡
配管を要するので組立工数が増加してしまう。ま
たプレハブ化して現地に送る場合は、機器の振れ
止めため多数の架台を要し極めて困難であり、こ
のため、コールドボツクス内をプレハブ化して運
送することは殆んど不可能である。
用複式精留塔では、凝縮器自体も大型になるが、
従来の凝縮器では内部に設ける複数のコンデンサ
ブロツクを並列配置していたので大径になり、従
つて凝縮器、上部塔、下部塔をそれぞれ別個に製
作し、後に組立配管していた。しかし、これでは
製作工数が増加するほか、組立の際に多数の連絡
配管を要するので組立工数が増加してしまう。ま
たプレハブ化して現地に送る場合は、機器の振れ
止めため多数の架台を要し極めて困難であり、こ
のため、コールドボツクス内をプレハブ化して運
送することは殆んど不可能である。
そこで、コンデンサブロツクを上下多段に配置
することによつて凝縮器の径を上部塔、下部塔と
略同径にし、これらと一体化できるようにして前
記不都合を解決した凝縮器が提案されている。
することによつて凝縮器の径を上部塔、下部塔と
略同径にし、これらと一体化できるようにして前
記不都合を解決した凝縮器が提案されている。
この場合、コンデンサブロツクを上下多段に配
置しなければならない理由は窒素と酸素の温度差
が熱交換器の必要伝熱面積を決定する重要な要因
であるためである。即ち、コンデンサブロツクを
縦長にすると液体酸素のヘツド圧のために液体酸
素の飽和温度が上昇し、窒素室との温度差がせば
まり伝熱面積を増やさなければならなくなり、伝
熱面積当りの熱交換率の低い不経済なコンデンサ
ーとなるからである。空気分離装置におけるコン
デンサーの温度差は通常２〜３℃で設計されてい
るので、コンデンサーの伝熱面積当りの熱交換能
力を向上させるにはコンデンサブロツクの高さを
できるだけ短くし液体酸素のヘツド圧を少さくす
る方が有利である。このため、上部塔、凝縮器、
下部塔を一体に構成する場合、コンデンサブロツ
クを上、下多段に配置し、この各段のコンデンサ
ブロツクを液体酸素が浸漬する浸漬室を上下多段
に仕切板で仕切り、各段浸漬室毎に各段のコンデ
ンサブロツクを液体酸素中に浸漬する構造とした
凝縮器が提案されている。
置しなければならない理由は窒素と酸素の温度差
が熱交換器の必要伝熱面積を決定する重要な要因
であるためである。即ち、コンデンサブロツクを
縦長にすると液体酸素のヘツド圧のために液体酸
素の飽和温度が上昇し、窒素室との温度差がせば
まり伝熱面積を増やさなければならなくなり、伝
熱面積当りの熱交換率の低い不経済なコンデンサ
ーとなるからである。空気分離装置におけるコン
デンサーの温度差は通常２〜３℃で設計されてい
るので、コンデンサーの伝熱面積当りの熱交換能
力を向上させるにはコンデンサブロツクの高さを
できるだけ短くし液体酸素のヘツド圧を少さくす
る方が有利である。このため、上部塔、凝縮器、
下部塔を一体に構成する場合、コンデンサブロツ
クを上、下多段に配置し、この各段のコンデンサ
ブロツクを液体酸素が浸漬する浸漬室を上下多段
に仕切板で仕切り、各段浸漬室毎に各段のコンデ
ンサブロツクを液体酸素中に浸漬する構造とした
凝縮器が提案されている。
しかし、上述の如くブロツクを多段に構成する
と小さなコンデンサブロツクを多数製作すること
になり、製作費が高くなるほか、各コンデンサブ
ロツク毎に下部塔からの窒素ガスを導く配管及び
液体窒素を下部塔に導く配管が必要となり装置が
複雑化する不都合があつた。
と小さなコンデンサブロツクを多数製作すること
になり、製作費が高くなるほか、各コンデンサブ
ロツク毎に下部塔からの窒素ガスを導く配管及び
液体窒素を下部塔に導く配管が必要となり装置が
複雑化する不都合があつた。
本発明は上記不都合に鑑みてなされたもので、
凝縮器を上部塔、下部塔と一体化できると共に、
従来上下多段に分かれていたコンデンサブロツク
を一体化し、コンデンサブロツクと下部塔間の窒
素ガス及び液体窒素用連絡配管を減らした構造が
簡単で、かつ高効率の凝縮器に関する。そしてそ
の特徴は、窒素室としての垂直流路を形成せしめ
て配置した波形フインと酸素室としての水平流路
または水平に対して若干傾斜した流路を形成せし
めて配置した波形フインとをセパレートプレート
を介して交互に積層すると共に、上下端に前記窒
素室の開口部を、左右の側端に前記酸素室の開口
部をそれぞれ設けてなるコンデンサブロツクを内
設し、該ブロツクの窒素室に下部塔からの窒素を
導くための下部塔頭部とコンデンサブロツク上端
部に設けたヘツダーとを連結する配管及び該コン
デンサブロツクの窒素室で凝縮した液体窒素を下
部塔に導くためのコンデンサブロツク下端部に設
けたヘツダーとを連結する配管をそれぞれ設け、
また、コンデンサブロツクに水平に、または水平
に対して傾斜して連接して該ブロツクの周囲を上
下多段に分割する仕切板及び該仕切板を底面とし
て該分割されたコンデンサブロツクの各段を囲む
仕切室を画成し、該仕切室に上部塔から流下する
液体酸素が前記各段のコンデンサブロツクを浸漬
する高さで常時上段から下段の各段の各段の仕切
室に流れるように最下段の仕切室を除く各段の仕
切室に溢流口及び該溢流口に連接して下段の仕切
室に連接する溢流ダクトを設け、更に最下段の仕
切室を除く前記各段の仕切室の外周に酸素ガスを
上昇させるダクトを形成したことにある。
凝縮器を上部塔、下部塔と一体化できると共に、
従来上下多段に分かれていたコンデンサブロツク
を一体化し、コンデンサブロツクと下部塔間の窒
素ガス及び液体窒素用連絡配管を減らした構造が
簡単で、かつ高効率の凝縮器に関する。そしてそ
の特徴は、窒素室としての垂直流路を形成せしめ
て配置した波形フインと酸素室としての水平流路
または水平に対して若干傾斜した流路を形成せし
めて配置した波形フインとをセパレートプレート
を介して交互に積層すると共に、上下端に前記窒
素室の開口部を、左右の側端に前記酸素室の開口
部をそれぞれ設けてなるコンデンサブロツクを内
設し、該ブロツクの窒素室に下部塔からの窒素を
導くための下部塔頭部とコンデンサブロツク上端
部に設けたヘツダーとを連結する配管及び該コン
デンサブロツクの窒素室で凝縮した液体窒素を下
部塔に導くためのコンデンサブロツク下端部に設
けたヘツダーとを連結する配管をそれぞれ設け、
また、コンデンサブロツクに水平に、または水平
に対して傾斜して連接して該ブロツクの周囲を上
下多段に分割する仕切板及び該仕切板を底面とし
て該分割されたコンデンサブロツクの各段を囲む
仕切室を画成し、該仕切室に上部塔から流下する
液体酸素が前記各段のコンデンサブロツクを浸漬
する高さで常時上段から下段の各段の各段の仕切
室に流れるように最下段の仕切室を除く各段の仕
切室に溢流口及び該溢流口に連接して下段の仕切
室に連接する溢流ダクトを設け、更に最下段の仕
切室を除く前記各段の仕切室の外周に酸素ガスを
上昇させるダクトを形成したことにある。
以下、第１図〜第３図を用いて本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
第１図は凝縮器に内設するコンデンサブロツク
の要部の斜視図、第２図は凝縮器の中央縦断面
図、第３図は第２図の―線断面図である。な
お、第２図において、図面中心より左側はコンデ
ンサブロツクの酸素室を、右側は窒素室を代表し
て図示してある。
の要部の斜視図、第２図は凝縮器の中央縦断面
図、第３図は第２図の―線断面図である。な
お、第２図において、図面中心より左側はコンデ
ンサブロツクの酸素室を、右側は窒素室を代表し
て図示してある。
第１図において、コンデンサブロツク１は垂直
流路を形成せしめて配置した波形フイン２と水平
に対して若干傾斜した流路を形成せしめて配置し
た波形孔明フイン（パーフオレイトフイン）３と
をセパレートプレート４を介して交互に積層して
形成されており、前記垂直流路は下部塔よりの窒
素ガスが液化しつつ流下する窒素室５として、ま
た前記傾斜した流路は上部塔より流下してきた液
体酸素が気化しつつ流れる酸素室６としての機能
を果す。酸素室６は左右方向の側端部に開口部を
有する流路を形成するように構成する。そして、
コンデンサブロツク１を上下方向にほぼ３等分す
る位置の酸素室に沿つて仕切棒６ａ，６ｂを設け
て酸素室６を仕切る。波形孔明フイン３を水平に
対して若干傾斜して設けたのは前記酸素室６で気
化した酸素ガスが上昇し易くするためであり、傾
斜を大きくする程上昇流出し易いことは勿論であ
るが、水平であつても良いことは言う迄もない。
流路を形成せしめて配置した波形フイン２と水平
に対して若干傾斜した流路を形成せしめて配置し
た波形孔明フイン（パーフオレイトフイン）３と
をセパレートプレート４を介して交互に積層して
形成されており、前記垂直流路は下部塔よりの窒
素ガスが液化しつつ流下する窒素室５として、ま
た前記傾斜した流路は上部塔より流下してきた液
体酸素が気化しつつ流れる酸素室６としての機能
を果す。酸素室６は左右方向の側端部に開口部を
有する流路を形成するように構成する。そして、
コンデンサブロツク１を上下方向にほぼ３等分す
る位置の酸素室に沿つて仕切棒６ａ，６ｂを設け
て酸素室６を仕切る。波形孔明フイン３を水平に
対して若干傾斜して設けたのは前記酸素室６で気
化した酸素ガスが上昇し易くするためであり、傾
斜を大きくする程上昇流出し易いことは勿論であ
るが、水平であつても良いことは言う迄もない。
次に第２図、第３図において、凝縮器７は下部
塔８と上部塔９との間に配置され、上部塔９下部
の内部に前記コンデンサブロツク１が６基環状に
配置されている。下部塔８頭部に連結して上昇配
管した窒素ガス主管１０は、上端部で窒素ガス枝
管１１を介して前記各コンデンサブロツク１上端
部に設けたヘツダー１１ａに連結し、また、各コ
ンデンサブロツク１下端部に設けたヘツダー１２
ａに連絡する液体窒素枝管１２は下部塔８頭部を
貫通して液体窒素枝管１３に集合する。
塔８と上部塔９との間に配置され、上部塔９下部
の内部に前記コンデンサブロツク１が６基環状に
配置されている。下部塔８頭部に連結して上昇配
管した窒素ガス主管１０は、上端部で窒素ガス枝
管１１を介して前記各コンデンサブロツク１上端
部に設けたヘツダー１１ａに連結し、また、各コ
ンデンサブロツク１下端部に設けたヘツダー１２
ａに連絡する液体窒素枝管１２は下部塔８頭部を
貫通して液体窒素枝管１３に集合する。
上記コンデンサブロツク１は前記仕切棒６ａ，
６ｂに水平に、または水平に対して若干傾斜して
連接する仕切板１４ａ，１４ｂにより上下に３分
割され、順に上段コンデンサブロツク１ａ、中段
コンデンサブロツク１ｂ、下段コンデンサブロツ
ク１ｃが形成される。これら各段のコンデンサブ
ロツク１ａ，１ｂ，１ｃの周囲には、前記仕切板
１４ａ，１４ｂ、又は下部塔８頭部外面を底面と
し、前記窒素ガス主管１０、又は該主管１０の周
囲に同心円に設けた管１４１を内側面とし、側壁
１５ａ，１５ｂ、又は凝縮器７外周壁７ａを外側
面とし、これらにより仕切られた上端開放の仕切
室１６ａ，１６ｂ，１６ｃが順に形成される。な
お、上記３分割において、酸素室６は上、中、下
に３分されるが、窒素室５は各段を通じて共通で
ある。また、上記仕切板１４ａ，１４ｂを水平に
設けた場合はそのコンデンサブロツク１の外周部
は若干傾斜させ、下段の仕切室との間に適宜の空
間を形成する様に構成し、後述の酸素ガス蒸発を
容易にする。
６ｂに水平に、または水平に対して若干傾斜して
連接する仕切板１４ａ，１４ｂにより上下に３分
割され、順に上段コンデンサブロツク１ａ、中段
コンデンサブロツク１ｂ、下段コンデンサブロツ
ク１ｃが形成される。これら各段のコンデンサブ
ロツク１ａ，１ｂ，１ｃの周囲には、前記仕切板
１４ａ，１４ｂ、又は下部塔８頭部外面を底面と
し、前記窒素ガス主管１０、又は該主管１０の周
囲に同心円に設けた管１４１を内側面とし、側壁
１５ａ，１５ｂ、又は凝縮器７外周壁７ａを外側
面とし、これらにより仕切られた上端開放の仕切
室１６ａ，１６ｂ，１６ｃが順に形成される。な
お、上記３分割において、酸素室６は上、中、下
に３分されるが、窒素室５は各段を通じて共通で
ある。また、上記仕切板１４ａ，１４ｂを水平に
設けた場合はそのコンデンサブロツク１の外周部
は若干傾斜させ、下段の仕切室との間に適宜の空
間を形成する様に構成し、後述の酸素ガス蒸発を
容易にする。
上段仕切室１６ａの内周には、上部塔９から流
下する液体酸素が上段コンデンサブロツク１ａを
浸漬する高さでオーバーフローして中段仕切室１
６ｂに流下するように上段溢流口１７ａ及びこれ
に連接して前記窒素ガス主管１０と前記管１４１
とにより形成される上段溢流ダクト１７ｂが配設
されている。中段仕切室１６ｂの外周には、上段
仕切室１６ａから流下する液体酸素が中段コンデ
ンサブロツク１ｂを浸漬して下段仕切室１６ｃに
流下するように中段溢流口１８ａ及びこれに連接
する中段溢流ダクト１８ｂが配設されている。該
溢流ダクト１８ｂの形状は図の様に仕切室１６ｂ
の側壁１５ｂに沿つた形でも良いし管状のもので
も良い。また、前記上段仕切室１６ａ、中段仕切
室１６ｂの外周には仕切室１６ａ，１６ｂの側壁
１５ａ，１５ｂとコンデンサー外周壁７ａとで形
成される酸素ガス上昇ダクト１９が設けられてい
る。なお、２０は上部塔９最下段の精留板下方に
設けてた液酸落口で、上部塔９から流下する液体
酸素を集めるもの、２１は該液酸落口２０に連接
する液酸案内ダクトで、上段仕切室１６ａ内に液
体酸素を流下させるものである。該液酸ダクト２
１の形状も前記溢流ダクト１８ｂと同様の形状と
する。２２ａ，２２ｂ，２２ｃは各段の仕切室１
６ａ，１６ｂ，１６ｃの底部に連接する液酸ブロ
ー管で、該ブロー管２２ａ，２２ｂ，２２ｃより
適時液体酸素の一部をブローすることによりアセ
チレン等ハイドロカーボンの濃縮を防止して安全
性を高めるものである。
下する液体酸素が上段コンデンサブロツク１ａを
浸漬する高さでオーバーフローして中段仕切室１
６ｂに流下するように上段溢流口１７ａ及びこれ
に連接して前記窒素ガス主管１０と前記管１４１
とにより形成される上段溢流ダクト１７ｂが配設
されている。中段仕切室１６ｂの外周には、上段
仕切室１６ａから流下する液体酸素が中段コンデ
ンサブロツク１ｂを浸漬して下段仕切室１６ｃに
流下するように中段溢流口１８ａ及びこれに連接
する中段溢流ダクト１８ｂが配設されている。該
溢流ダクト１８ｂの形状は図の様に仕切室１６ｂ
の側壁１５ｂに沿つた形でも良いし管状のもので
も良い。また、前記上段仕切室１６ａ、中段仕切
室１６ｂの外周には仕切室１６ａ，１６ｂの側壁
１５ａ，１５ｂとコンデンサー外周壁７ａとで形
成される酸素ガス上昇ダクト１９が設けられてい
る。なお、２０は上部塔９最下段の精留板下方に
設けてた液酸落口で、上部塔９から流下する液体
酸素を集めるもの、２１は該液酸落口２０に連接
する液酸案内ダクトで、上段仕切室１６ａ内に液
体酸素を流下させるものである。該液酸ダクト２
１の形状も前記溢流ダクト１８ｂと同様の形状と
する。２２ａ，２２ｂ，２２ｃは各段の仕切室１
６ａ，１６ｂ，１６ｃの底部に連接する液酸ブロ
ー管で、該ブロー管２２ａ，２２ｂ，２２ｃより
適時液体酸素の一部をブローすることによりアセ
チレン等ハイドロカーボンの濃縮を防止して安全
性を高めるものである。
上述の如き構成において、液の流れを実線で、
ガスの流れを破線により表示すると下部塔８から
の窒素は第２図の矢印で示した如く、窒素ガス主
管１０、窒素ガス枝管１１を介して各コンデンサ
ブロツク１上端部ヘツダー１１ａに導入され、次
いで窒素室５内を流下する過程で後述の液体酸素
と熱交換して液化し窒素室５下端のヘツダー１２
ａに流下し、更に液体窒素枝管１２を介して液体
窒素主管１３に集められ塔外へ導出される。上部
塔９を流下する液体酸素は液酸落口２０、液酸案
内ダクト２１を介して第２図の矢印の如く上段仕
切室１６ａに流入し上段コンデンサブロツク１ａ
を浸漬しつつ該ブロツク１ａの酸素室６内に入り
前記窒素室５内の窒素ガスと熱交換する。該熱交
換により気化した酸素ガスは前記水平に対し若干
傾斜した流路により形成される酸素室６内を傾斜
方向（上方）に沿つて上昇し上段仕切室１６ａの
上端開口部から上部塔９に戻ると共に気化しなか
つた液体酸素は上段溢流口１７ａ、上段溢流ダク
ト１７ｂを介して下方の中段仕切室１６ｂ内に流
下する。中段仕切室１６ｂ内の液体酸素は前記同
様に窒素ガスと熱交換し、気化酸素ガスは酸素ガ
ス上昇ダクト１９を介して上部塔９に、液体酸素
は中段溢流口１８ａ、中段溢流ダクト１８ｂを介
して下方の下段仕切室１６ｃ内に流下する。下段
仕切室１６ｃ内の液体酸素は前記同様に窒素ガス
と熱交換するが、気化した分のみ酸素ガス上昇ダ
クト１９を介して上部塔９に戻る。本発明に係る
凝縮器は上述の如き作用により、下部塔８の窒素
を上部塔９の酸素と熱交換して液化せしめる。
ガスの流れを破線により表示すると下部塔８から
の窒素は第２図の矢印で示した如く、窒素ガス主
管１０、窒素ガス枝管１１を介して各コンデンサ
ブロツク１上端部ヘツダー１１ａに導入され、次
いで窒素室５内を流下する過程で後述の液体酸素
と熱交換して液化し窒素室５下端のヘツダー１２
ａに流下し、更に液体窒素枝管１２を介して液体
窒素主管１３に集められ塔外へ導出される。上部
塔９を流下する液体酸素は液酸落口２０、液酸案
内ダクト２１を介して第２図の矢印の如く上段仕
切室１６ａに流入し上段コンデンサブロツク１ａ
を浸漬しつつ該ブロツク１ａの酸素室６内に入り
前記窒素室５内の窒素ガスと熱交換する。該熱交
換により気化した酸素ガスは前記水平に対し若干
傾斜した流路により形成される酸素室６内を傾斜
方向（上方）に沿つて上昇し上段仕切室１６ａの
上端開口部から上部塔９に戻ると共に気化しなか
つた液体酸素は上段溢流口１７ａ、上段溢流ダク
ト１７ｂを介して下方の中段仕切室１６ｂ内に流
下する。中段仕切室１６ｂ内の液体酸素は前記同
様に窒素ガスと熱交換し、気化酸素ガスは酸素ガ
ス上昇ダクト１９を介して上部塔９に、液体酸素
は中段溢流口１８ａ、中段溢流ダクト１８ｂを介
して下方の下段仕切室１６ｃ内に流下する。下段
仕切室１６ｃ内の液体酸素は前記同様に窒素ガス
と熱交換するが、気化した分のみ酸素ガス上昇ダ
クト１９を介して上部塔９に戻る。本発明に係る
凝縮器は上述の如き作用により、下部塔８の窒素
を上部塔９の酸素と熱交換して液化せしめる。
なお、上記説明では、コンデンサブロツク１は
６基の場合であるが、基数は必要に応じて任意で
良く、また、コンデンサブロツク１は仕切棒６
ａ，６ｂ及び仕切板１４ａ，１４ｂにより３分割
されたが、分割数も任意に決めて良い。更に、第
２図では、酸素室６の傾斜方向は中心から外周に
向けて登り勾配としたが、この勾配を逆方向にし
ても良く逆方向にした場合には適宜個所を設計変
更すれば前記同様に作用する。また、酸素室６の
傾斜角度は酸素室６内で気化した酸素ガスが円滑
に上昇する程度に設定すれば任意で良いが、経験
上５度以上の勾配とするのが好ましい。更に前記
酸素室６を形成する波形孔明フイン３は孔無しの
ストレートフインでも良くこの場合は前記仕切り
棒６ａ，６ｂは特に設けなくても良い。
６基の場合であるが、基数は必要に応じて任意で
良く、また、コンデンサブロツク１は仕切棒６
ａ，６ｂ及び仕切板１４ａ，１４ｂにより３分割
されたが、分割数も任意に決めて良い。更に、第
２図では、酸素室６の傾斜方向は中心から外周に
向けて登り勾配としたが、この勾配を逆方向にし
ても良く逆方向にした場合には適宜個所を設計変
更すれば前記同様に作用する。また、酸素室６の
傾斜角度は酸素室６内で気化した酸素ガスが円滑
に上昇する程度に設定すれば任意で良いが、経験
上５度以上の勾配とするのが好ましい。更に前記
酸素室６を形成する波形孔明フイン３は孔無しの
ストレートフインでも良くこの場合は前記仕切り
棒６ａ，６ｂは特に設けなくても良い。
本発明に係る凝縮器は１基のコンデンサブロツ
クを仕切板により上下多段に分割したものなの
で、従来の上下多段にコンデンサブロツクを配置
した凝縮器と同様、上部塔、下部塔と一体化する
ことができる。また、コンデンサブロツクの窒素
室は上下多段に分割された各段に対して共通な一
つの流路を形成しているので、下部塔からの窒素
ガスはコンデンサブロツクの頭部に供給するだけ
で良く、従来に比べ下部塔とコンデンサブロツク
間の連絡配管が少なくなり、簡単になると共に製
作し易くなるので実用的である。更に酸素室を水
平に対し若干傾斜して形成した場合は、液体酸素
の気化ガス分が円滑に酸素室から抜け出るので熱
交換効率が良い。
クを仕切板により上下多段に分割したものなの
で、従来の上下多段にコンデンサブロツクを配置
した凝縮器と同様、上部塔、下部塔と一体化する
ことができる。また、コンデンサブロツクの窒素
室は上下多段に分割された各段に対して共通な一
つの流路を形成しているので、下部塔からの窒素
ガスはコンデンサブロツクの頭部に供給するだけ
で良く、従来に比べ下部塔とコンデンサブロツク
間の連絡配管が少なくなり、簡単になると共に製
作し易くなるので実用的である。更に酸素室を水
平に対し若干傾斜して形成した場合は、液体酸素
の気化ガス分が円滑に酸素室から抜け出るので熱
交換効率が良い。
第１図〜第３図は本発明の実施例を示すもの
で、第１図はコンデンサブロツクの要部の斜視
図、第２図は凝縮器の中央断面図、第３図は第２
図の―線断面図である。 １…コンデンサブロツク、２…窒素室５を形成
する波形フイン、２ａ…バー、３…酸素室６を形
成する波形孔明フイン（パーフオレイトフイン）、
４…セパレートプレート、５…窒素室、６…酸素
室、６ａ，６ｂ…酸素室６に設けた仕切棒、７…
凝縮器、７ａ…凝縮器７の外壁、８…下部塔、９
…上部塔、１０…窒素ガス主管、１１…窒素ガス
枝管、１１ａ…ヘツダー、１２…液体窒素枝管、
１２ａ…ヘツダー、１３…液体窒素主管、１４
ａ，１４ｂ…仕切板、１４１…管、１５ａ，１５
ｂ…仕切り、１ａ，１ｂ，１ｃ…それぞれ上段、
中段、下段コンデンサブロツク、１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ…それぞれ上段、中段、下段仕切室、
１７ａ，１８ａ…それぞれ上段、中段溢流口、１
７ｂ，１８ｂ…それぞれ上段、中段溢流ダクト、
１９…酸素ガス上昇ダクト、２０…液酸落口、２
１…液酸案内ダクト、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…
液酸ブロー管。
で、第１図はコンデンサブロツクの要部の斜視
図、第２図は凝縮器の中央断面図、第３図は第２
図の―線断面図である。 １…コンデンサブロツク、２…窒素室５を形成
する波形フイン、２ａ…バー、３…酸素室６を形
成する波形孔明フイン（パーフオレイトフイン）、
４…セパレートプレート、５…窒素室、６…酸素
室、６ａ，６ｂ…酸素室６に設けた仕切棒、７…
凝縮器、７ａ…凝縮器７の外壁、８…下部塔、９
…上部塔、１０…窒素ガス主管、１１…窒素ガス
枝管、１１ａ…ヘツダー、１２…液体窒素枝管、
１２ａ…ヘツダー、１３…液体窒素主管、１４
ａ，１４ｂ…仕切板、１４１…管、１５ａ，１５
ｂ…仕切り、１ａ，１ｂ，１ｃ…それぞれ上段、
中段、下段コンデンサブロツク、１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ…それぞれ上段、中段、下段仕切室、
１７ａ，１８ａ…それぞれ上段、中段溢流口、１
７ｂ，１８ｂ…それぞれ上段、中段溢流ダクト、
１９…酸素ガス上昇ダクト、２０…液酸落口、２
１…液酸案内ダクト、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…
液酸ブロー管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 大型空気分離装置の上部塔と下部塔との間に
設け、下部塔から上昇する窒素ガスを上部塔から
流下する液体酸素と熱交換させて凝縮せしめる凝
縮器において、 窒素室としての垂直流路を形成せしめて配置し
た波形フインと、酸素室としての水平流路または
水平に対して若干傾斜した流路を形成せしめて配
置した波形フインとをセパレートプレートを介し
て交互に積層すると共に、上下端に前記窒素室の
開口部を、左右の側端に前記酸素室の開口部をそ
れぞれ設けてなるコンデンサブロツクを内設し、
該ブロツクの窒素室に下部塔からの窒素を導くた
めの下部塔頭部とコンデンサブロツク上端部に設
けたヘツダーとを連結する配管及び該コンデンサ
ブロツクの窒素室で凝縮した液体窒素を下部塔に
導くためのコンデンサブロツク下端部に設けたヘ
ツダーとを連結する配管をそれぞれ設け、また、
コンデンサブロツクに水平に、または水平に対し
て傾斜して連接して該ブロツクの周囲を上下多段
に分割する仕切板及び該仕切板を底面として該分
割されたコンデンサブロツクの各段を囲む仕切室
を画成し、該仕切室に上部塔から流下する液体酸
素が前記各段のコンデンサブロツクを浸漬する高
さで常時上段から下段の各段の仕切室に流れるよ
うに最下段の仕切室を除く各段の仕切室に溢流口
及び該溢流口に連接して下段の仕切室に連接する
溢流ダクトを設け、更に最下段の仕切室を除く前
記各段の仕切室の外周に酸素ガスを上昇させるダ
クトを形成したことを特徴とする大型空気分離装
置用凝縮器。 ２ 前記コンデンサーブロツクの酸素室を形成す
る波形フインが波形孔明フイン（パーフオレイン
フイン）であると共にコンデンサブロツクの周囲
を上下多段に分割して仕切室を画成する仕切板に
連接して酸素室を上下多段に分割する仕切りを設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の大型空気分離装置用凝縮器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110127A JPS60253782A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 大型空気分離装置用凝縮器 |
| US06/738,589 US4606745A (en) | 1984-05-30 | 1985-05-28 | Condenser-evaporator for large air separation plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110127A JPS60253782A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 大型空気分離装置用凝縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253782A JPS60253782A (ja) | 1985-12-14 |
| JPH0414269B2 true JPH0414269B2 (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=14527708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59110127A Granted JPS60253782A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 大型空気分離装置用凝縮器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4606745A (ja) |
| JP (1) | JPS60253782A (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715433A (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Reboiler-condenser with doubly-enhanced plates |
| EP0386248B1 (en) * | 1988-07-04 | 1992-12-30 | Japan Oxygen Co. Ltd. | Condenser/evaporator |
| USRE36435E (en) * | 1989-07-28 | 1999-12-14 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Vaporization-condensation apparatus for air distillation double column, and air distillation equipment including such apparatus |
| FR2650379B1 (fr) * | 1989-07-28 | 1991-10-18 | Air Liquide | Appareil de vaporisation-condensation pour double colonne de distillation d'air, et installation de distillation d'air comportant un tel appareil |
| US5004044A (en) * | 1989-10-02 | 1991-04-02 | Avco Corporation | Compact rectilinear heat exhanger |
| GB9016766D0 (en) * | 1990-07-31 | 1990-09-12 | Boc Group Plc | Boiling liquefied gas |
| FR2665755B1 (fr) * | 1990-08-07 | 1993-06-18 | Air Liquide | Appareil de production d'azote. |
| US5122174A (en) * | 1991-03-01 | 1992-06-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Boiling process and a heat exchanger for use in the process |
| US5452758A (en) * | 1993-03-31 | 1995-09-26 | Contaminant Separations, Inc. | Heat exchanger |
| US5438836A (en) * | 1994-08-05 | 1995-08-08 | Praxair Technology, Inc. | Downflow plate and fin heat exchanger for cryogenic rectification |
| GB9515492D0 (en) * | 1995-07-28 | 1995-09-27 | Aitken William H | Apparatus for combined heat and mass transfer |
| GB2302044A (en) * | 1995-06-12 | 1997-01-08 | William Harrold Aitken | Liquid-vapour contact apparatus |
| US5649433A (en) * | 1995-06-29 | 1997-07-22 | Daido Hoxan Inc. | Cold evaporator |
| GB9705889D0 (en) * | 1997-03-21 | 1997-05-07 | Boc Group Plc | Heat exchange method and apparatus |
| JP2002502017A (ja) * | 1998-01-30 | 2002-01-22 | リンデ アクチエンゲゼルシヤフト | 液体酸素蒸発方法及び装置 |
| US6244333B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-06-12 | Zeks Air Drier Corporation | Corrugated folded plate heat exchanger |
| US6186223B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-02-13 | Zeks Air Drier Corporation | Corrugated folded plate heat exchanger |
| FR2796137B1 (fr) | 1999-07-07 | 2001-09-14 | Air Liquide | Vaporiseur-condenseur a bain a plaques brasees et son application a un appareil de distillation d'air |
| DE19939294A1 (de) * | 1999-08-19 | 2001-02-22 | Linde Ag | Mehrstöckiger Umlaufkondensator |
| DE10027139A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Linde Ag | Mehrstöckiger Badkondensator |
| DE10027140A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Linde Ag | Mehrstöckiger Badkondensator |
| US6349566B1 (en) | 2000-09-15 | 2002-02-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dephlegmator system and process |
| DE10205878A1 (de) * | 2002-02-13 | 2003-08-21 | Linde Ag | Tieftemperatur-Luftzerlegungsverfahren |
| FR2845152B1 (fr) * | 2002-10-01 | 2005-06-17 | Air Liquide | Echangeur de chaleur a plaques comportant une ailette epaisse, et utilisation d'un tel echangeur de chaleur. |
| FR2916523B1 (fr) * | 2007-05-21 | 2014-12-12 | Air Liquide | Capacite de stockage, appareil et procede de production de monoxyde de carbone et/ou d'hydrogene par separation cryogenique integrant une telle capacite. |
| US9476641B2 (en) * | 2007-09-28 | 2016-10-25 | Praxair Technology, Inc. | Down-flow condenser reboiler system for use in an air separation plant |
| US9453674B2 (en) * | 2013-12-16 | 2016-09-27 | Praxair Technology, Inc. | Main heat exchange system and method for reboiling |
| JP6087326B2 (ja) | 2014-08-22 | 2017-03-01 | 大陽日酸株式会社 | 多段液溜式凝縮蒸発器 |
| CN105423700B (zh) * | 2014-09-09 | 2020-02-14 | 孙克锟 | 单级精馏设备分离空气 |
| US20220082325A1 (en) * | 2019-01-28 | 2022-03-17 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Multistage liquid storage-type condenser-evaporator and nitrogen production device using the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1152432B (de) * | 1962-04-21 | 1963-08-08 | Linde Eismasch Ag | Platten-Kondensator-Verdampfer, insbesondere fuer Gas- und Luftzerleger |
| US3289757A (en) * | 1964-06-24 | 1966-12-06 | Stewart Warner Corp | Heat exchanger |
| JPS56130201A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-13 | Nippon Sanso Kk | Evaporator-condenser of rectifying tower |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP59110127A patent/JPS60253782A/ja active Granted
-
1985
- 1985-05-28 US US06/738,589 patent/US4606745A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4606745A (en) | 1986-08-19 |
| JPS60253782A (ja) | 1985-12-14 |
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