[实用新型]立式水浴氮气气化器

说明书

技术领域

本实用新型属于石化设备的部件装置的低温常压容器盘管式换热器，特别涉及一种立式水浴氮气气化器。

背景技术

氮气是一种用途广泛的工业气体原料，但用气点距离氮气气源点较远且用量较大，在气源产地可将氮气按气液体积比630∶1进行冷却液化成液氮朙N₂，利用低温槽车运至用气点，利用气化器进行气化并稳压后进入后方用气管网，适用于工业用户，液氮气化器一般为空温式形式气化，节约能源，但环境温度低于0℃空温式气化器不起作用，这就需要采用强制换热的气化器，对于氮气用气量较大场合，可利用热水炉提供循环热水作为热源气化液氮。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种适用于使用工况的立式水浴氮气气化器。解决以下几个难点：1、冷热介质温差过大，将近270℃，设备结构要考虑换热管大幅度热胀冷缩，同时考虑材料耐低温和防腐要求。2、液氮在换热管内剧烈气化，从液态柶汗泊鏂气态瞬时转化，设计结构形式时考虑气体流向，防止气阻现象。3、为降低成本，设备上盖为碳钢材质最低耐温-19℃，液态氮气入口管温度可达-196℃，若直接焊在上盖上会产生冷脆。4、筒体内的水无强制循环装置，结构设计时应考虑利用热对流循环，提高换热效率。

本实用新型的技术方案是：

一种立式水浴氮气气化器，其特征在于：在立式的筒体内有换热盘管，在筒体上盖外内有盘管液态氮气入口管和气态氮气出口管，进、出口管焊在筒体的上盖上，上盖内向下连接有吊架，换热盘管固定在吊架上；筒体侧下部装有电加热棒，上盖上有注水口，筒体下方有排水口。

液态氮气入口管通过过渡套管焊接在上盖上，过渡套管连接在筒体内材质为304不锈钢换热盘管。

筒体上口有筒体法兰，上盖通过筒体法兰与筒体连接；筒体侧下部有电加热棒口法兰，电加热棒装在筒体侧下部的电加热棒口法兰上。

上盖设有水位开关、铂热电阻和吊耳。筒体侧壁上包覆有保温棉和蒙皮，筒体侧壁上设有水位计、温度计、电加热棒。筒体下方焊在底座上。

本实用新型结构优点是：

可自由伸缩的304不锈钢盘管结构不受温差大的介质的热胀冷缩影响，既耐低温又防腐；换热盘管下进液上出气形式利于气流流向，避免气阻；液氮入口管通过304不锈钢过渡套管间接焊在上盖上，避免碳钢材质的上盖直接接触低温管而产生冷脆；立式结构，电加热棒在筒体下方插入，换热盘管在筒体上方，形成热对流循环，提高换热效率，减少换热面积，降低设备成本。设备结构简单，布置紧凑，氮气的气化能力可达100~5000NM3/h。

附图说明

图1是立式水浴氮气气化器的结构示意图

图2是立式水浴氮气气化器的结构俯视图

图中：

1底座、2排净阀、3保温棉、4温度计、5筒体、6吊架、7水位计、8出气管、9上盖、10过渡套管、11进液管、12筒体法兰、13换热盘管、14电加热棒口法兰、15电加热棒、16水位开关、17铂热电阻、18吊耳、19液氮入口、20氮气出口、21电加热棒口、22注水口、23排水口

具体实施方式

如图1所示的一种立式水浴氮气气化器，采用立式水浴结构，液氮入口管连接换热盘管，换热盘管出口连接氮气出口管，进出口管焊在上盖上，换热盘管通过吊架与上盖固定，便于换热盘管安装与维修，接触氮气部件材质均为304不锈钢，既耐低温又防腐；上盖通过法兰与筒体连接，筒体侧壁焊有电加热棒口法兰，电加热棒从侧方插入并浸没在水中，筒体下方焊在底座上；上盖设有注水口，筒体下方设有排水口。

上盖设有水位开关、铂热电阻和吊耳，通过水位开关和铂热电阻自动控制电加热棒的启停，使筒体内的水温自动控制在一定范围内。

筒体侧壁上包覆保温棉和蒙皮，减少热量损失，节约能源。

筒体设有水位计、温度计，便于操作人员直观观察，记录

入口管通过304不锈钢过渡套管焊在上盖上，避免碳钢材质的上盖直接接触低温换热管产生冷脆。

工作原理：液氮从液态入口N1口进入换热盘管，通过隐没在温水中的换热盘管完成气化并过热，最终氮气顺着气流方向从气态出口N2口输出进入后方管网，温水的热能由筒体下方浸没在水中的电加热棒提供。

立式水浴氮气气化器主要由底座支撑整台设备，筒体焊接在底座上，筒体上方焊有法兰，通过螺栓与上盖连接，氮气进出口管，换热盘管和支撑吊架均焊在上盖上，氮气进出口通过法兰与外管网连接。

立式水浴氮气气化器，此换热器是在总结了盘管换热器的优缺点后结合实际使用工况，进行改进的一种适用于低温介质的盘管结构换热器。采用新结构奥利达公司已经设计、制造并投入运行，并且取得了很好的效果。