一種防偏流的冷凝器的製作方法

2023-05-27 19:56:01 2

本實用新型裝置涉及空氣分離中的稀有氣體分離提純技術領域，特別涉及一種防偏流的冷凝器。

背景技術：

氦氣是用途廣泛的稀缺資源，廣泛應用於軍工、科研、石化、製冷、醫療、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬製造、深海潛水、高精度焊接、光電子產品生產等，也是國防軍工和高科技產業發展不可或缺的稀有戰略性物資之一。

氦氣在空氣中含量極少，主要存在於天然氣中，含氦天然氣迄今仍是工業化生產氦氣的唯一來源。我國天然氣中氦氣含量很低，提取難度大，成本高。因此目前氦氣主要依靠進口。

除了從含氦天然氣中提取氦氣之外，也可以採用深冷精餾的方法從空分中得到粗氖氦氣。

如通過氖氦精餾塔底部的上升氣在頂部進入冷凝器，被低壓液氮冷凝成液體，作為精餾塔的回流液。在冷凝器中抽出粗氖氦氣出冷箱，復熱至常溫。精餾塔底部出來的液氮經節流後去冷凝器作為冷源，在冷凝器中，液氮被汽化成氮氣。

冷凝器頂端引出的粗氖氦氣產品相對於換熱器入口只佔一小部分，小於5％，採用一般結構的冷凝器，如不進行專門的設計，極易出現偏流現象，引起換熱器裡的不凝氣體聚集，造成換熱效果下降，換熱溫差擴大，產品純度下降。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於設計一種防偏流的冷凝器，可以使得冷凝器內的氖氦氣流體均勻分布，防止出現偏流的現象，使氖氦氣產品純度更高，冷凝器換熱效果更好，換熱面積得到了充分的利用，同樣的進氣量，冷凝器得到的產品產量更多。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種防偏流的冷凝器，其特徵在於，所述冷凝器內頂部均勻分割為至少兩個腔室，每個腔室設一粗氖氦氣出口管路，該粗氖氦氣出口管路中依次設有溫度計、調節閥及流量計；各粗氖氦氣出口管路匯總至粗氖氦產品氣管道；所述冷凝器上還設有液氮進口管路及其上的液位控制閥、氮氣出口管路及其上的控制閥。

進一步，所述粗氖氦氣出口管路中流量計前設置粗氖氦氣化器。

本實用新型冷凝器頂部分割為兩個以上腔室，當原料氣中大部分被液氮通過冷凝器冷凝下來以外，通過觀察溫度計以及流量計的變化，控制調節閥來使得極少量的粗氖氦氣產品能夠較均勻的分布並均勻的從兩根管線中出來，從而使得冷凝器中的流體均勻分布，避免了偏流現象的出現。

本實用新型裝置的優點在於：

1.本實用新型冷凝器避免了偏流現象的出現，產品純度更高。

2.本實用新型冷凝器換熱效果更好，換熱面積得到了充分的利用，同樣的進氣量，防偏流冷凝器得到的產品產量更多。

3.本實用新型冷凝器換熱效果更好，換熱器面積更小，同樣的產品產量，設備的佔地面積更小。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型的一種防偏流的冷凝器，安裝於氖氦精餾塔10頂部，所述冷凝器1內頂部均勻分割為兩個腔室101、102，腔室101、102分別設一粗氖氦氣出口管路L101、L102，該粗氖氦氣出口管路L101、L102中依次設有溫度計T、調節閥V1、V2及流量計FG；各粗氖氦氣出口管路101、102匯總至粗氖氦產品氣管道；所述冷凝器1上還設有液氮進口管路L1及其上的液位控制閥LVC、氮氣出口管路L2及其上的控制閥V3。

進一步，所述粗氖氦氣出口管路L101、L102中流量計前設置粗氖氦氣化器2、2'。

冷凝器頂部分割為兩個腔室，當原料氣中大部分被液氮通過冷凝器冷凝下來以外，通過觀察溫度計以及流量計的變化，控制調節閥使極少量的粗氖氦氣產品能夠較均勻的分布並均勻的從兩根管線中出來，從而使得冷凝器中的流體均勻分布，避免了偏流現象的出現。