[发明专利]一种水浴汽化器有效
申请号: | 201510228426.7 | 申请日: | 2015-05-07 |
公开(公告)号: | CN104806878B | 公开(公告)日: | 2017-01-18 |
发明(设计)人: | 黄永福;姚恒凤;谢飞;杨燕 | 申请(专利权)人: | 镇江飞利达电站设备有限公司 |
主分类号: | F17C7/04 | 分类号: | F17C7/04;F28D7/02 |
代理公司: | 南京苏科专利代理有限责任公司32102 | 代理人: | 董旭东 |
地址: | 212215 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 水浴 汽化器 | ||
技术领域
本发明涉及一种换热器,特别涉及一种水浴汽化器。
背景技术
现有技术中,有一种水浴汽化器,其结构主要包括立式设置的壳体,壳体内下部设有进液管,壳体内上部设有出气管,所述进液管和出气管之间经汽化管束相连,壳体下部和上部之间还设有外循环管路,外循环管路上设有循环泵;壳体上连接有蒸汽进口管,壳体内底部水平设置有环形的蒸汽分配管,蒸汽分配管与蒸汽进口管相连,蒸汽分配管上侧管壁上设有若干出气孔。该装置应用于石化、天然气等领域,用于汽化液态天然气、液氧或液氮等气体,其工作时,壳体内充入水,通过蒸汽分配管供入蒸汽,同时通过进液管供入待汽化的液体,蒸汽进入水中,将水加热,通过水再加热待汽化的液体,使其汽化。壳体内的热水可以通过循环泵循环,以减小流动死区,促进对流换热。通过该装置的不足之处在于:由于蒸汽管路设置在底部,蒸汽进入装置后,蒸汽遇水后由气态瞬间变为液体,在相变过程中,蒸汽由气态快速溃灭,造成局部真空,局部真空会拉动周边的水来填充,造成液击,产生较大的敲击声,同时,产生空泡腐蚀(气蚀),空泡腐蚀现象会撕裂金属表层,在管路上留下蚀点,严重时,会迅速损毁管路,尤其是对应尺寸较小的汽化管束,其损坏后难以修补,会造成整个水浴加热器报废。此外,该装置中的供入量随产气量需求变化而变化,当需要的产气量较少时,蒸汽的供入量相应减少,由于蒸汽分配管上的开孔数及开孔面积不变,在蒸汽供入较少时,部分水会进入蒸汽分配管中,甚至进入蒸汽进口管中,造成更为严重的空泡腐蚀现象,也会造成蒸汽流量波动,汽化产量随之波动。
发明内容
本发明的目的是提供一种水浴汽化器,使其避免空泡腐蚀,保证装置的使用可靠性。
本发明的目的是这样实现的:一种水浴汽化器,包括立式设置的壳体,壳体内下部设有进液管,壳体内上部设有出气管,所述进液管和出气管之间经汽化管束相连,壳体下部和上部之间还设有外循环管路,外循环管路上设有循环泵;壳体上连接有蒸汽进口管,所述壳体内底部设有蒸汽分配器,所述蒸汽分配器包括锥形的锥盖,锥盖下侧中心位置固定有同心设置的内管和外管,蒸汽进口管从上向下连接在锥盖中心并与内管的内腔相连,内管内设有一浮球,内管底部设有用于安装浮球的底盖,内管的内顶部设有与浮球相对应的阀座面,内管的侧面设有若干旋流通孔,所述旋流通孔整体呈涡旋状分布在内管上;所述外管底部敞口,外管侧壁上设有出液孔,锥盖上位于外管外侧的区域设有若干上下贯穿锥盖的分配孔。
本发明工作时,壳体内充满或半充满热水,需要被水浴汽化的液体从进液管进入,在汽化管束内吸热汽化后,再从出气管离开装置,液体汽化的热能来自于蒸汽,蒸汽从蒸汽进口管进入,向下推动浮球,然后蒸汽从旋流通孔中进入内管和外管之间,外管下部敞口,可供水进入,蒸汽推动水流旋转,使得蒸汽和水能够分层,由于离心作用,水紧贴在外管内壁上,蒸汽则在水的内侧,两者之间经过热交换,蒸汽降温形成水,并被新的蒸汽不断补充,而水的温度上升,外管上部的出液孔可供加热后的水离开,进入锥盖下方, 下方由温度较低的水不断补充,从而源源不断地产生热水,热水从锥盖下方上升再从分配孔中上行,穿过锥盖进入汽化管束的区域内,在热水自身动力作用下,一方面与汽化管束内的介质进行热交换,另一方面自身形成对流,保证能把热量源源不断提供给需汽化的液体,通过外循环管可加强水流循环。当外界负荷降低时,汽化气体消耗少,因此蒸汽用量也要少,蒸汽压力下降,浮球升起,可以遮挡旋流孔,使水不会反向进入蒸汽进口管内,当水压较大时,浮球上浮到阀座面,与阀座面接触并彻底关断蒸汽与水之间的通道,可避免水反向进入蒸汽管道。与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本装置工作时,蒸汽和水之间形成一个动态变化的界面,在这个界面上,蒸汽不断湮灭,由于不断有新的蒸汽补充进来,因此,不会形成真空,造成液击,可以避免空泡腐蚀,少量未能及时湮灭的蒸汽在锥盖下方也能及时转变成水,因此,不会在汽化管束这一关键部件周围造成空泡腐蚀,保证了装置的使用可靠性。该装置可用于石油裂解、液化气供应等行业。
作为本发明的进一步改进,所述汽化管束整体呈圆筒形,其外径与锥盖的外径大致相等,其内径与外管的外径大致相等。通过锥盖上的分配孔可直接将温度较高的水向汽化管束位置供入,当汽化管束呈圆筒形时,其中心为空腔,可以形成外升内降的循环对流,提高换热效果。
为保证汽化换热充分,所述汽化管束包括若干层螺旋单管,相邻层螺旋单管的螺旋旋向相反。采用螺旋单管可以增加吸热流程,以便使相应的液体能充分汽化,采用旋向相反的螺旋单管,可消除相互之间因热应力而产生的螺旋扭力,保证装置固定安装可靠、方便。
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