Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель и способ низкотемпературного разложения воздуха - заявка 2016141091 на патент на изобретение в РФ

1. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100), содержащий теплообменный блок (10), который имеет множество теплообменных пластин (20, 30) с направляющими текучую среду структурами (21, 31), при этом теплообменный блок (10) имеет первую наружную поверхность (11), лежащую противоположно первой наружной поверхности (11) вторую наружную поверхность (12), третью наружную поверхность (13) и лежащую противоположно третьей наружной поверхности (13) четвертую наружную поверхность (14), при этом направляющие текучую среду структуры (21) первых теплообменных пластин (20) имеют первые и вторые отверстия (211, 212) на теплообменном блоке (10), не закрытые как подающими текучую среду трубопроводами, так и собирающими текучую среду трубопроводами, и при этом направляющие текучую среду структуры (31) вторых теплообменных пластин (30) проходят между расположенным на теплообменном блоке (10) подающим текучую среду трубопроводом (40) и расположенным на теплообменном блоке (10) собирающим текучую среду трубопроводом (50), отличающийся тем, что подающий текучую среду трубопровод (40) расположен на первой наружной поверхности (11), причем первые отверстия (211) направляющих текучую среду структур (21) первых теплообменных пластин (20) расположены либо в не закрытой подающим текучую среду трубопроводом (40) зоне первой наружной поверхности (11), либо в первой зоне третьей наружной поверхности (13) и в первой зоне четвертой наружной поверхности (14).
2. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 1, в котором первые отверстия (211) направляющих текучую среду структур (21) первых теплообменных пластин (20) образованы с помощью собирающих текучую среду структур (213), которые соединены с теплообменными ребрами (215) в центральной зоне направляющих текучую среду структур (21).
3. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 2, в котором подающий текучую среду трубопровод (40) проходит в средней зоне первой наружной поверхности (11) под прямым углом к теплообменным пластинам (20, 30).
4. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 2 или 3, в котором направляющие текучую среду структуры (213) первых теплообменных пластин (20) выполнены в виде распределителей с двойным выходом.
5. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 1, в котором направляющие текучую среду структуры (31) вторых теплообменных пластин (30) имеют на первой наружной поверхности (11) отверстия (311), которые выходят в подающий текучую среду трубопровод (40) и образованы с помощью распределяющих текучую среду структур (313), которые соединены с теплообменными ребрами (315) в центральной зоне направляющих текучую среду структур (31).
6. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 5, в котором распределяющие текучую среду структуры (313) вторых теплообменных пластин (30) выполнены в виде центральных распределителей.
7. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 1, в котором собирающий текучую среду трубопровод (50) расположен на второй наружной поверхности (12).
8. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 7, в котором вторые отверстия (212) направляющих текучую среду структур (21) первых теплообменных пластин (20) образованы с помощью распределяющих текучую среду структур (214), которые соединены с теплообменными ребрами (215) в центральной зоне направляющих текучую среду структур (21), при этом образованные с помощью направляющих текучую среду структур (214) вторые отверстия (212) расположены либо в не закрытой собирающим текучую среду трубопроводом (50) зоне второй наружной поверхности (12), либо во второй зоне третьей наружной поверхности (13) и во второй зоне четвертой наружной поверхности (14).
9. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 8, в котором собирающий текучую среду трубопровод (50) проходит в средней зоне второй наружной поверхности (12) под прямым углом к теплообменным пластинам (20, 30).
10. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по любому из пп. 8 или 9, в котором направляющие текучую среду структуры (214) первых теплообменных пластин (20) выполнены в виде распределителей с двойным входом.
11. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 8, в котором направляющие текучую среду структуры (31) вторых теплообменных пластин (30) имеют на второй наружной поверхности (12) отверстия (312), которые выходят в собирающий текучую среду трубопровод (50) и образованы с помощью собирающих текучую среду структур (314), которые соединены с теплообменными ребрами (315) в центральной зоне направляющих текучую среду структур (31).
12. Пластинчатый теплообменник-конденсатор-испаритель (100) по п. 11, в котором собирающие текучую среду структуры (314) вторых теплообменных пластин (30) выполнены в виде центральных распределителей.
13. Способ низкотемпературного разложения воздуха, при котором с применением сжатого охлажденного используемого воздуха в первой дистилляционной колонне образуется обогащенный кислородом выходящий из низа колонны продукт и обогащенный азотом головной продукт, и с применением обогащенного кислородом выходящего из низа колонны продукта из первой дистилляционной колонны во второй дистилляционной колонне создается богатый кислородом выходящий из низа колонны продукт и богатый азотом головной продукт, отличающийся тем, что применяют один или несколько пластинчатых теплообменников-конденсаторов-испарителей (100) по любому из пп. 1-12.
14. Способ по п. 13, при котором с помощью пластинчатого теплообменника-конденсатора-испарителя или с помощью одного их пластинчатых теплообменников-конденсаторов-испарителей (100) богатый кислородом выходящий из низа колонны продукт второй дистилляционной колонны частично испаряют в направляющих текучую среду структурах первых теплообменных пластин, и в котором частично сжижают богатый азотом головной продукт первой дистилляционной колонны в направляющих текучую среду структурах вторых теплообменных пластин.
15. Способ по п. 13, при котором из второй дистилляционной колонны извлекают текучую среду и подают в третью дистилляционную колонну, при этом третья дистилляционная колонна имеет головной конденсатор, в котором с помощью пластинчатого теплообменника-конденсатора-испарителя или одного из пластинчатых теплообменников-конденсаторов-испарителей (100) часть обогащенного кислородом выходящего из низа колонны продукта первой дистилляционной колонны частично испаряют в направляющих текучую среду структурах первых теплообменных пластин, и в котором обогащенный аргоном головной продукт третьей дистилляционной колонны частично сжижают в направляющих текучую среду структурах вторых теплообменных пластин.
Наверх