鋁制板翅式換熱器在空分設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，主要有進(jìn)行多股流換熱的主換熱器、過冷器 等，還有作為上下塔、粗氨塔和精氫塔的冷凝器、蒸發(fā)器以及制敘系統(tǒng)中的液化器等。
1、主換熱器
主換熱器的作用是實現(xiàn)作為原料氣的空氣、增壓空氣和氧氣、氮氣、污氮氣等返流氣體之間的 熱交換�？諝庥沙乩鋮s到1OOK左右，增壓空氣由常溫冷卻至膨脹機(jī)前溫度，各返流氣體由低溫復(fù)熱至常溫。
主換熱器流道布置主要采用復(fù)疊布置，即一層熱流對應(yīng)兩層冷流。但在特殊情況下(如高壓流 體或有相變的情況下)，也可以不必嚴(yán)格遵循熱、冷通道1:2的比例。某些高壓熱流或有相變的冷流 可以采用單益布置，即一層熱流對應(yīng)一層冷流。如何布置流道還是應(yīng)該根據(jù)具體情況來確定。 在通道排布時，應(yīng)考慮各流體在芯體中盡可能均勻、分散地排布。在整體熱平衡的前提下，兼 顧局部的熱平衡，避免出現(xiàn)一個芯體中冷熱不均的現(xiàn)象。這里需要注意的是空分設(shè)備開車啟動時， 返流氧氣、氮氣還未產(chǎn)生，只有返流污氮氣能夠提供冷量。為了加快啟動速度，使增壓空氣盡快降 溫進(jìn)人透平膨脹機(jī)，理論上可將污氮氣布置在增壓空氣的旁邊，但還是應(yīng)該注意綜合考慮局部熱平 衡狀況，在合適的情況下多采用這樣布置。
2、液空液氮過冷器
液空液氮過冷器是利用冷流氮氣、污氮氣使液空、液氮等過冷，以減少汽化率，增加上塔回 流，改善精餾工況。一般液側(cè)采用換熱系數(shù)大、低而疏的鋸齒形翅片，氣側(cè)則采用高而密的鋸齒形 翅片。由于空分設(shè)備等級提高致使板翅式換熱器尺寸加大，也可選用其他類型翅片，從而在不加大 阻力的情況下減小芯體截面尺寸，方便了生產(chǎn)制造。
3、冷凝燕發(fā)器
冷凝蒸發(fā)器(以下簡稱:主冷)的作用是使下塔頂部氮氣冷凝，上塔底部液氧蒸發(fā)，以提供下 塔的回流和上塔的上升蒸汽。杭氧主要采用的主冷形式為:與上、下塔連接整體的冷凝燕發(fā)器，換 熱器單元一般采用星形單層布置，方便與精餾塔組裝。在需要較大換熱面積時，會采用立式雙層的 形式。隨著杭氧生產(chǎn)的空分設(shè)備等級不斷提高，板翅式換熱器尺寸也不斷增加，立式單層甚至雙層 都已無法滿足要求。考慮運輸極限，近年一些特大型空分設(shè)備的主冷已開始采用臥式。 除以上形式外，還有高熱流管殼式主冷和膜式主冷等形式，有文獻(xiàn)對大型空分設(shè)備中主冷的典 型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹和總結(jié)，并重點介紹了杭氧與西安交通大學(xué)合作開發(fā)的狹縫微膜雙層冷凝蒸發(fā)器。
板翅式主冷的兩側(cè)均為相變換熱，換熱系數(shù)較大，故采用翅片高度相對小的多孔形翅片。液氧 蒸發(fā)通道上下兩端敞開，液氧蒸發(fā)形成上塔的上升蒸汽。氮氣由下塔頂部引出進(jìn)人芯體單元，冷凝 液氮在芯體下部的封頭匯集由出口管導(dǎo)出�？紤]到液氧操作的安全性，液氧側(cè)采用全浸方式并采用 較大的翅片節(jié)距。
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