[實(shí)用新型]一種水浴蒸汽加熱型氣化器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920171715.8
• 申請(qǐng)日: 2009-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN201425441Y
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永東;張中清;吳曉紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥通用機(jī)械研究院
• 主分類號(hào): F28D19/00
• 分類號(hào): F28D19/00;F28F9/00;F28F9/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及如LO₂、LN₂、LAr、LNG、LCO₂、LC₂H₄、LPG等低溫液體的氣化裝置。

背景技術(shù)

氣化器是低溫液體貯存汽化系統(tǒng)中廣泛使用的設(shè)備，其主要功能是將低溫液體(液氧、液氮、液化天然氣等)通過熱量交換形式，使液化氣體氣化，轉(zhuǎn)變成常溫氣體，以便被工業(yè)利用。

目前工業(yè)裝置氣化器種類繁多，主要有空氣加熱型氣化器、水加熱型氣化器、水浴蒸汽加熱型氣化器等。其中，空氣加熱型氣化器和水加熱型氣化器使用壓力低、占地面積大、處理能力低；水浴蒸汽加熱型氣化器處理能力大，但易振動(dòng)、噪音大。

水浴蒸汽加熱型氣化器常見形式圖1a和圖1b所示，這兩種汽化器是在蒸汽進(jìn)入位置上有差別。在圖1a所示結(jié)構(gòu)中，水蒸汽進(jìn)汽管口9位于設(shè)備底部，蒸汽從設(shè)備底部進(jìn)入；圖1b所示結(jié)構(gòu)中，蒸汽從設(shè)備頂部進(jìn)入。其工作原理是蒸汽由蒸汽管道通過水蒸汽調(diào)節(jié)閥8、蒸汽分配管7或水蒸汽母管10及水蒸汽加熱支管11上的小孔直接與設(shè)備筒體3內(nèi)的水混合，加熱設(shè)備筒體3內(nèi)的水，再由水與換熱盤管4中的低溫液體進(jìn)行換熱，使低溫液體吸熱氣化。圖1a和圖1b中常規(guī)相同的結(jié)構(gòu)設(shè)置還包括氣體出口1、氣體匯集管2、低溫液體分配管5、低溫液體入口6等，在運(yùn)行過程中，當(dāng)蒸汽與冷水相遇時(shí)，常會(huì)產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。當(dāng)?shù)蜏乩渌c水蒸汽相遇時(shí)，水蒸汽凝結(jié)，造成局部真空，引起周圍介質(zhì)高速?zèng)_擊而產(chǎn)生振動(dòng)。如果工藝設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行的工況點(diǎn)吻合，設(shè)備運(yùn)行可能正常，但在實(shí)際工業(yè)運(yùn)用過程中，氣化溫度經(jīng)常偏離設(shè)計(jì)值，振動(dòng)明顯加劇。概括來說，產(chǎn)生振動(dòng)的原因有兩方面：一是水與蒸汽直接接觸而引起；二是客觀存在運(yùn)行工況點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況的現(xiàn)實(shí)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提出一種水浴蒸汽加熱型氣化器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在變工況條件下的運(yùn)行，能有效避免水擊和振動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型水浴蒸汽加熱型氣化器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在筒體中，設(shè)置浮動(dòng)管板換熱器，水蒸汽進(jìn)口管設(shè)置在浮動(dòng)管板換熱器的頂部，低溫水進(jìn)口管設(shè)置在浮動(dòng)管板換熱器的下部，由低溫水進(jìn)口管進(jìn)入浮動(dòng)管板換熱器中的水是以浮動(dòng)管板換熱器的殼體為流道，并從浮動(dòng)管板換熱器上部間隙引入筒體內(nèi)；在筒體中設(shè)置纏繞管式換熱器，在纏繞管式換熱器的底部和頂部，分別設(shè)置低溫液體進(jìn)口管箱和氣體出口管箱。

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：

在水蒸汽進(jìn)口管上設(shè)置膨脹節(jié)。

在纏繞管管束的低溫液體進(jìn)口管箱和氣體出口管箱中采用管板結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型充分利用原有筒體中的剩余空間，增加設(shè)置浮動(dòng)管板換熱器代替直通式蒸汽母管或水蒸汽分布管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在：

1、本實(shí)用新型由直接傳熱改為間接傳熱，蒸汽和水之間的換熱是在浮動(dòng)管板換熱器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，而且蒸汽和水不直接接觸，它們之間由換熱管隔開，避免了水擊和振動(dòng)；

2、本實(shí)用新型在水蒸汽進(jìn)口管上設(shè)置膨脹節(jié)，浮動(dòng)管板換熱器的上管板可以在殼體內(nèi)一定限度地自由伸縮，可以較好地克服溫差應(yīng)力；

3、本實(shí)用新型由原來的水與低溫液體自然對(duì)流換熱改成強(qiáng)制對(duì)流換熱，即低溫液體管外的水由靜止水變成了循環(huán)流動(dòng)水，提高了換熱效率，降低了低溫液體與水換熱的換熱面積，減小總體結(jié)構(gòu)尺寸；

4、本實(shí)用新型在低溫液體和水之間的換熱部件設(shè)置為纏繞管式換熱器，水在纏繞管式換熱器管束間的流動(dòng)呈現(xiàn)了旺盛的錯(cuò)流流動(dòng)狀態(tài)，顯著增強(qiáng)了換熱效果；

5、本實(shí)用新型在纏繞管式換熱器的進(jìn)、出口中采用了管板結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)保證了換熱管與管板之間的焊接連接方式得以可靠的實(shí)現(xiàn)，消除了圖1a和圖1b所示結(jié)構(gòu)中換熱盤管與低溫液體分配管以及換熱盤管與氣體匯集管之間焊縫不易焊透的缺陷。

附圖說明

圖1a為下部進(jìn)汽的已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1b為上部進(jìn)汽的已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

以下通過具體實(shí)施方式，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

參見圖3，本實(shí)施例中，在筒體3中，設(shè)置浮動(dòng)管板換熱器7，水蒸汽進(jìn)口管9設(shè)置在浮動(dòng)管板換熱器7的頂部，低溫水進(jìn)口管5設(shè)置在浮動(dòng)管板換熱器7的下部，由低溫水進(jìn)口管5進(jìn)入浮動(dòng)管板換熱器7中的水是以浮動(dòng)管板換熱器7的殼體11為流道，并從浮動(dòng)管板換熱器7上部間隙引入筒體3內(nèi)；