CS218492B1 - Oxygen boiling condenser inside pipes - Google Patents

Oxygen boiling condenser inside pipes Download PDF

Info

Publication number
CS218492B1
CS218492B1 CS593781A CS593781A CS218492B1 CS 218492 B1 CS218492 B1 CS 218492B1 CS 593781 A CS593781 A CS 593781A CS 593781 A CS593781 A CS 593781A CS 218492 B1 CS218492 B1 CS 218492B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
oxygen
boiling
condenser
tube
liquid
Prior art date
Application number
CS593781A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jiri Sykora
Petr Zaruba
Original Assignee
Jiri Sykora
Petr Zaruba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Sykora, Petr Zaruba filed Critical Jiri Sykora
Priority to CS593781A priority Critical patent/CS218492B1/en
Publication of CS218492B1 publication Critical patent/CS218492B1/en

Links

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Předmět vynálezu se týká kondenzátoru zařízení na dělení vzduchu s varem kyslíku uvnitř trubkového prostoru. Vně trubek kondenzuje dusík. Vroucí směs kapaliny a páry vystupuje z trubek na horní trubkovnici, kde se odděluje kapalná fáze od plynné. Kapalná fáze se vrací vratnou trubkou pod dolní trubkovnici. Kondenzátor podle vynálezu je opatřen pláštěm, vymezujícím prostor vně vratné trubky, který se za provozu zaplní zkondenzovaným dusíkem nebo nezkondezovatelnými plyny, čímž se zabrání varu kyslíku ve vratné trubce, a tím se umožní volná cirkulace kapalného kyslíku v kondenzátoru. Vynález najde uplatnění hlavně při velkém rozdílu teplot mezi kondezujícím dusíkem a vroucím kyslíkem.The subject of the invention relates to a condenser of an air separation device with boiling oxygen inside the tube space. Nitrogen condenses outside the tubes. The boiling liquid and vapor mixture exits the tubes to the upper tube sheet, where the liquid phase is separated from the gaseous phase. The liquid phase returns through a return tube under the lower tube sheet. The condenser according to the invention is provided with a jacket defining a space outside the return tube, which is filled with condensed nitrogen or non-condensable gases during operation, thereby preventing the boiling of oxygen in the return tube and thus enabling the free circulation of liquid oxygen in the condenser. The invention finds application mainly in the case of a large temperature difference between the condensing nitrogen and the boiling oxygen.

Description

Vynález se týká kondenzátoru zařízení na dělení vzduchu s varem kyslíku uvnitř trubkového prostoru.The present invention relates to a condenser of an air boiling device with oxygen boiling within a tubular space.

Dosavadní kondezátory s varem kyslíku uvnitř trubkového prostoru sestávají z velkého počtu tenkostěnných trubek, které jsou vevařeny do trubkovnic. Kapalný kyslík vře uvnitř trubek na úkor kondezace dusíku v mezitrubkovém prostoru. Vzniklá parokapalinová směs vystupuje z trubek nad horní trubkovnicí, kde se odděluje kapalná fáze od plynné. Fáze kapalná se vrací jednou nebo více vratnými trubkami pod dolní trubkovnici.The prior art oxygen boiling condensers consist of a large number of thin-walled tubes which are welded into the tube plates. Liquid oxygen boils inside the tubes at the expense of nitrogen condensation in the inter-tube space. The resulting steam-liquid mixture emerges from the tubes above the upper tube sheet where the liquid phase is separated from the gaseous phase. The liquid phase is returned by one or more return pipes below the lower tube plate.

Běžné je uspořádání s jednou centrální vratnou trubkou. Vratná trubka musí mít takové rozměry, aby bezpečně převedla veškerou kapalnou fázi, která se může nad horní trubkovnicí nacházet zpět pod dolní trubkovnicí. Vzhledem k tomu, že i na vnějším povrchu vratné trubky kondenzuje dusík, dochází ve vratné trubce k varu kyslíku. Průřez vratné trubky pak musí být takový, aby rychlost kapalného kyslíku v ní byla menší než rychlost výstupu bublin plynného kyslíku, které vzniknou varem. Z tohoto požadavku vyplývají i značné rozměry trubky, čímž je omezována teplosměnná plocha kondenzátoru.A common arrangement with one central return pipe is common. The return pipe must be of such dimensions that it safely transfers any liquid phase that may be above the upper tube sheet below the lower tube sheet. Since nitrogen condenses on the outer surface of the return pipe, oxygen is boiled in the return pipe. The cross-section of the return pipe must then be such that the velocity of the liquid oxygen therein is less than the rate of exit of the oxygen gas bubbles produced by boiling. This requirement also results in considerable pipe dimensions, thereby limiting the heat exchange surface of the condenser.

Tyto nevýhody jsou odstraněny kondenzátorem s varem kyslíku uvnitř trubkového prostoru podle vynálezu, který sestává především z velkého počtu tenkostěnných trubek zavařených do trubkovnic, válcového pláště, vratné trubky a příslušných hrdel, jehož podstatou je, že kolem vratné trubky je soustředně vytvořen pláštěm prostor, který je dole otevřený a který s výhodou zasahuje ke spodní trubkovnici na vzdálenost menší než 500 mm.These drawbacks are overcome by the oxygen boiling condenser inside the tubular space according to the invention, which consists mainly of a large number of thin-walled tubes welded to the tube plates, a cylindrical casing, a return pipe and corresponding necks. it is open at the bottom and which preferably extends to the lower tube sheet at a distance of less than 500 mm.

Hlavní výhoda kondenzátoru dle vynálezu je v tom, že umožňuje jednoduchým způsobem zabránit varu kapalného kyslíku ve vratné trubce a tedy vratná trubka může mít menší průřez a vzniklý prostor může být využit pro instalaci teplosměnné plochy.The main advantage of the capacitor according to the invention is that it makes it possible in a simple manner to prevent the boiling of liquid oxygen in the return pipe and thus the return pipe can have a smaller cross-section and the space created can be used to install the heat exchange surface.

Příkladné řešení kondenzátoru dle vynálezu je na obr. 1 a obr. 2 schematicky znázorněn kondenzátor velkokapacitního zařízení na dělení vzduchu.An exemplary condenser solution according to the invention is shown schematically in Fig. 1 and Fig. 2 a capacitor of a large-capacity air separation device.

Tisíce hliníkových trubek 3 12/1,5 je vevařeno do dvou trubkovnic 1, 2. Kondenzátor je uzavřen klenutými dny 11, 12 a válcovým pláštěm 13. Kapalný kyslík vstupuje hrdlem 8 a po odpaření plynný kyslík vystupuje z kondenzátoru hrdlem 10. Plynný dusík do kondezátoru vstupuje hrdlem 9 a po zkondenzování v mezitrubkovém prostoru vystupuje hrdlem 7. Aby se zabránilo' varu kyslíku v centrální vratné trubce 5, je pláštěm 4 vytvořen kolem ní prostor 6, který je dole otevřený. Vzdálenost pláště 4 od dolní trubkovnice 2 je menší než předpokládaná výška kondenzátoru, tj. kapalného dusíku na spodní trubkovnici 2.Thousands of aluminum tubes 3 12 / 1.5 are welded into two tube plates 1, 2. The condenser is closed by vaulted bottoms 11, 12 and a cylindrical sheath 13. The liquid oxygen enters through the throat 8 and after evaporation the gaseous oxygen exits the condenser through the throat 10. The condenser enters the orifice 9 and, after condensing in the inter-tube space, exits the orifice 7. In order to prevent the boiling of oxygen in the central return pipe 5, a housing 6 is formed around it, which is open at the bottom. The distance of the sheath 4 from the lower tube sheet 2 is less than the assumed height of the condenser, i.e. liquid nitrogen, on the lower tube sheet 2.

Plášť 4 je s výhodou zformován do tvaru pláště šestibokého pravidelného hranolu tak, že zároveň vytváří opěrnou plochu pro kondenzátorové trubky 3. Plášť 4 vymezující prostor 6 zasahuje až pod hrdlo 7 odvodu zkondezovaného dusíku, tj. že je vzdálen od spodní trubkovnice 20 mm. Díky tomuto uspořádání, jakmile začne uvnitř mezitrubkového prostoru kondenzátoru zkapalňovat dusík, zaplaví spodní hranu pláště 4 a oddělí tak prostúr 6 od mezitrubkového prostoru kondenzátoru. V prostoru 4 se nastaví automaticky nižší tlak, neb do něj není přívod plynného dusíku a kondenzace plynu na centrální vratné trubce 5 se zastaví. Tím se automaticky zastaví i var kapalného kyslíku. Kapalný kyslík stékající vratnou trubkou 5 pod dolní trubkovnici 2 se nevaří a proto průměr trubky může být menší a tím je větší prostor pro instalaci teplosměnné plochy.'The sheath 4 is preferably formed into a sheath of a hexagonal regular prism so that at the same time it forms a support surface for the condenser tubes 3. The sheath 4 defining the space 6 extends below the throat 7 of the condensed nitrogen evacuation. Due to this arrangement, as soon as nitrogen begins to liquefy within the inter-conduit space of the condenser, it floods the lower edge of the housing 4 and thus separates the spaces 6 from the inter-conduit space of the condenser. A lower pressure is automatically set in the space 4 because there is no nitrogen gas supply and the gas condensation on the central return pipe 5 is stopped. This also automatically stops the boiling of the liquid oxygen. The liquid oxygen flowing through the return pipe 5 below the lower tube sheet 2 does not boil and therefore the diameter of the tube may be smaller and thus there is more space for the installation of the heat exchange surface.

Dle jiného uspořádání může prostor 6 zasahovat i nad hrdlo 7 kapalného dusíku a proces kondezace na centrální trubce se zastaví postupně nahromaděním nezkondenzovatelných plynů. Dle jiného příkladného uspořádání může být plášť 4 válcový.In another arrangement, the space 6 may extend beyond the throat 7 of the liquid nitrogen and the condensation process on the central tube is stopped gradually by the accumulation of non-condensable gases. According to another exemplary embodiment, the housing 4 may be cylindrical.

Kondenzátor dle vynálezu najde uplatnění hlavně při velkém rozdílu teplot mezi kondenzujícím dusíkem a vroucím kyslíkem, neb umožňuje výrazně zmenšit dimenzi centrální vratné trubky.The capacitor according to the invention finds application mainly in the case of a large temperature difference between the condensing nitrogen and the boiling oxygen, since it makes it possible to significantly reduce the size of the central return pipe.

Claims (1)

VYNALEZU vyznačující se tím, že kolem vratné trubky (5) je vytvořen pláštěm (4) souosý prostor (6) , který je dole otevřen.OF THE INVENTION characterized in that a coaxial space (6) is formed around the return pipe (5) by the jacket (4), which is open at the bottom. pSedmětpThe subject Kondenzátor s varem kyslíku uvnitř trubek sestávající především z velkého počtu tenkostěnných trubek vevařených do trubkovnic, z válcového pláště a z vratné trubky,Oxygen boiling condenser inside tubes, consisting primarily of a large number of thin-walled tubes welded into tube sheets, a cylindrical shell and a return tube, 1 list výkresů1 sheet of drawings
CS593781A 1981-08-06 1981-08-06 Oxygen boiling condenser inside pipes CS218492B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS593781A CS218492B1 (en) 1981-08-06 1981-08-06 Oxygen boiling condenser inside pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS593781A CS218492B1 (en) 1981-08-06 1981-08-06 Oxygen boiling condenser inside pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS218492B1 true CS218492B1 (en) 1983-02-25

Family

ID=5405291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS593781A CS218492B1 (en) 1981-08-06 1981-08-06 Oxygen boiling condenser inside pipes

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS218492B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI76699C (en) INDUNSTARE AV ROERTYP.
US4436146A (en) Shell and tube heat exchanger
EP0478586B1 (en) Multistage evaporating system
IT1104682B (en) HEAT EXCHANGER TO CONDENSATE GASES IN LIQUIDS
US4072183A (en) Heat exchanger with intermediate evaporating and condensing fluid
US4422899A (en) Apparatus and method for the vaporization of liquid
US4132587A (en) Evaporator
US2038002A (en) Heat exchanger
US4167437A (en) Boiling water evaporator with shrouded heating tube bundle
CS218492B1 (en) Oxygen boiling condenser inside pipes
US2446880A (en) Distillation and heat exchange apparatus
US3181593A (en) Apparatus for concentrating solutions
US3261392A (en) Evaporation system and method
US2485844A (en) Evaporator having an extended vaporizing surface area
US4515109A (en) Apparatus for the production of steam by heat exchange between a heat-transfer liquid metal and feed water, comprising several liquid metal/inert gas interfaces
US2121999A (en) Vertical heat exchanger
GB794379A (en) Improvements in or relating to flash evaporating and condensing systems
RU2178324C2 (en) Film-type evaporator
JP2944698B2 (en) Fractionation tower
JP4143210B2 (en) Reboiler
SU946569A1 (en) Film evaporator
GB855550A (en) Improvements in or relating to evaporators
IE42835B1 (en) Desalination apparatus
SU1571390A1 (en) Shell-and-tube evaporator
SU1002760A1 (en) Heat exchange apparatus