[发明专利]板翅式热交换器组件

权利要求书

1.一种低温空气分离单元，包括高压塔、低压塔、用于低温空气分离单元的板翅式热交换器组件(S)，所述板翅式热交换器组件包括热交换器，所述热交换器具有至少两个低温液体入口(B、C)、至少两个低温液体出口(B、C)、在所述热交换器的第一端处的至少一个富氮流入口(D)和在所述热交换器的第二端处的至少一个富氮流出口，所述热交换器构造成在所述至少一个富氮流入口处接收所述空气分离单元的至少一个富氮流(WN、LPGAN)，并且在所述至少两个低温液体入口处接收分开的至少两个低温液体(LOX、LIN、LR)的流；所述热交换器构造成接收空气分离单元的至少一个低温液体的第一流，并且将所述至少一个低温液体的所述第一流以错流取向从第一低温液体入口引导到第一低温液体出口；所述热交换器构造成接收空气分离单元的至少一个低温液体的第二流，并且将所述至少一个低温液体的所述第二流从第二低温液体入口引导到第二低温液体出口；所述热交换器还构造成接收所述至少一个富氮流的一部分流，并且在第一热交换部段中将所述至少一个富氮流的一部分流沿着第一方向从所述至少一个富氮流入口引导到所述至少一个富氮流出口，以使所述至少一个低温液体的所述第一流和所述至少一个低温液体的所述第二流过冷，其中，所述第一方向大体上正交于所述至少一个低温液体的所述第一流，并且优选地正交于所述至少一个低温液体的所述第二流，其中，低温液体中的第一个的入口比低温液体中的第二个的出口更靠近第一端，

其中，低温液体中的第一个(LOX)的出口和入口(C)比所述热交换器的任何其它低温液体入口和任何其它低温液体出口(A、B)更靠近所述第一端，所述热交换器组件连接至所述低压塔，使得所述至少一个低温液体的所述第一流包括来自低压塔的液氧(LOX)流，并且所述热交换器组件连接至所述高压塔，使得所述至少一个低温液体的所述第二流包括来自高压塔的底部液体(LR)流或来自所述高压塔的富氮液体(LL)流或液化空气(AL)流或液化氮(LIN)流。

2.根据权利要求1所述的低温空气分离单元，其中，所述热交换器包括第三低温液体入口、第三低温出口，第一热交换器构造成接收空气分离单元的至少一个低温液体的第三流，并且将所述至少一个低温液体的所述第三流从第三低温液体入口引导到第三低温液体出口，其中，低温液体中的第一个的入口比低温液体中的第三个的出口更靠近第一端。

3.根据权利要求2所述的低温空气分离单元，其中，第二或第三低温液体入口比任何其它低温液体入口或出口更靠近第二端。

4.根据前述权利要求中任一项所述的低温空气分离单元，其中，至少一个富氮流沿着所述第一方向的流动是向上或向下取向的流动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的低温空气分离单元，其中，所述低温液体入口竖直布置在相应的低温液体出口下方，使得如果所述至少富氮流是向下取向的流动，则低温液体的总体流动处于向上的流动取向。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的低温空气分离单元，其中，如果所述富氮流处于向上方向，则所述低温液体入口在相应的液体出口上方。

7.一种用于在热交换器(S)中冷却和加热来自根据前述权利要求中任一项所述的低温空气分离单元的流的方法，其中，至少一种从包括废氮流、产品氮流或来自塔系统的其它富氮返回流的组中选择的至少一个富氮流(WN、LPGAN)通过从富氮流体入口经过所述热交换器流到富氮流体出口而被加热，液氧流(LOX)通过从第一低温液体入口流到第一低温液体出口而被冷却，并且另一低温流通过从第二低温液体入口流到第二低温液体出口而被冷却，使得所述液氧流仅在所述热交换器的靠近第一端的区域中被冷却，并且其它低温流仅在所述热交换器的靠近第一端的区域之外被冷却。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述液氧流(LOX)被冷却至比进入所述富氮流入口的所述至少一种富氮流(WN、LPGAN)的温度高至多15℃的温度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述液氧流(LOX)被冷却至比进入所述富氮流入口的所述至少一种富氮流(WN、LPGAN)的温度高至多10℃的温度。