[發(fā)明專利]一種氨汽化器及其工作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710686644.4
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107449288A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 李晶晶;于濤;段有龍
• 申請（專利權）人: 中冶焦耐（大連）工程技術有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F28D7/16;F28F1/40;F28F9/007
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發(fā)明涉及液氨汽化技術領域，尤其涉及一種用于焦爐煙道氣脫硝工藝中液氨汽化的氨汽化器。

背景技術

焦爐煙道氣脫硝工藝中需要大量高純度的氨氣用于凈化煙道氣中超標的氮氧化物，高純度的氨氣需要經由液氨進行汽化，以滿足煙道氣脫硝工藝的需求。但目前常用的氨汽化裝置普遍存在設備體積大、液氨汽化效果差及安全性低的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種氨汽化器及其工作方法，所述氨汽化器具有設備體積小、重量輕、液氨汽化效果好且安全性高的優(yōu)點。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種氨汽化器，包括自下而上依次設置的管箱、換熱段和汽化段；所述管箱底部設放空口，中部設液氨入口；換熱段由管板、換熱管和殼程筒體組成，換熱段與汽化段、管箱之間分別通過上、下2個管板分隔，換熱管豎直設置在換熱段的殼程筒體內，其上端穿過上方的管板連通汽化段，下端穿過下方的管板連通管箱；殼程筒體的下部一側設蒸汽入口，上部另一側設冷凝水出口；汽化段下部為錐段，頂部設氨氣出口、安全閥接口和壓力計接口。

所述換熱管的內壁為多孔結構。

所述換熱段中部的殼程筒體外側設支座,用于氨汽化器整體固定支撐。

一種氨汽化器的工作方法，包括如下步驟；

1)對液氨進行汽化時，液氨由液氨入口進入管箱，之后進入換熱段的換熱管內部，與換熱管外部的蒸汽冷凝水換熱；

2)蒸汽由換熱段底部的蒸汽入口進入換熱段，與冷凝水發(fā)生熱量交換，并凝結成冷凝水，多余的冷凝水從換熱段頂部的冷凝水出口排出；

3)換熱后吸收熱量的液氨溫度超過對應壓力下的飽和溫度，進入飽和沸騰狀態(tài)，由于換熱管內壁的多孔結構，大大增大了傳熱系數(shù)，使沸騰更加劇烈，液氨汽化更加迅速；

4)夾帶著液氨霧滴的氨汽進入汽化段，液氨霧滴在汽化段自由沉降，再次進入換熱管內繼續(xù)換熱；氨氣則通過汽化段頂部的氨氣出口進入后續(xù)單元。

所述換熱管采用水浴方式加熱。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)氨汽化器的換熱段以蒸汽作為熱源，大大提高了傳熱溫差；

2)采用水浴方式進行加熱換熱管，可以充分利用蒸汽冷凝潛熱；

3)傳熱管內壁采用多孔結構，可以減小沸騰所需的溫差，并大大提高沸騰傳熱系數(shù)；

4)汽化段位于換熱段上方，并通過錐段連接，能夠擴大液氨汽化空間，大大減少氣相中夾帶的過熱液氨霧滴，防止液氨霧滴夾帶進入后續(xù)管道造成結霜。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述一種氨汽化器的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明所述換熱管內壁結構示意圖。

圖中：1.管箱 2.液氨入口 3.管板 4.換熱段 5.支座 6.冷凝水出口 7.汽化段8.安全閥接口 9.氨氣出口 10.壓力計接口 11.錐段 12.換熱管 13.蒸汽入口 14.放空口

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明所述一種氨汽化器，包括自下而上依次設置的管箱1、換熱段4和汽化段7；所述管箱1底部設放空口14，中部設液氨入口2；換熱段4由管板3、換熱管12和殼程筒體組成，換熱段4與汽化段7、管箱1之間分別通過上、下2個管板3分隔，換熱管12豎直設置在換熱段4的殼程筒體內，其上端穿過上方的管板3連通汽化段4，下端穿過下方的管板3連通管箱1；殼程筒體的下部一側設蒸汽入口13，上部另一側設冷凝水出口6；汽化段7下部為錐段11，頂部設氨氣出口9、安全閥接口8和壓力計接口10。

如圖2所示，所述換熱管12的內壁為多孔結構。

所述換熱段4中部的殼程筒體外側設支座5,用于氨汽化器整體固定支撐。

一種氨汽化器的工作方法，包括如下步驟；

1)對液氨進行汽化時，液氨由液氨入口2進入管箱1，之后進入換熱段4的換熱管12內部，與換熱管12外部的蒸汽冷凝水換熱；

2)蒸汽由換熱段4底部的蒸汽入口13進入換熱段4，與冷凝水發(fā)生熱量交換，并凝結成冷凝水，多余的冷凝水從換熱段4頂部的冷凝水出口6排出；

3)換熱后吸收熱量的液氨溫度超過對應壓力下的飽和溫度，進入飽和沸騰狀態(tài)，由于換熱管12內壁的多孔結構，大大增大了傳熱系數(shù)，使沸騰更加劇烈，液氨汽化更加迅速；

4)夾帶著液氨霧滴的氨汽進入汽化段7，液氨霧滴在汽化段7自由沉降，再次進入換熱管12內繼續(xù)換熱；氨氣則通過汽化段7頂部的氨氣出口9進入后續(xù)單元。

所述換熱管12采用水浴方式加熱。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。