[发明专利]一种高效液体升温气化装置及其方法

权利要求书

1.一种高效液体升温气化装置，其特征在于：所述的高效液体升温气化装置包括壳体、射流真空泵、回热器、换热管路、涡流管及混气三通，所述的壳体为密封结构，其上对应位置的两个端面上分别设热源入口、热源出口、注液口及排气口，其中热源入口与排气口在壳体同一侧面上，热源出口与注液口在壳体另一侧面上，所述的射流真空泵、回热器、换热管路、涡流管及混气三通均位于壳体内部，其中回热器通过连接管路一端与注液口连通，所述连接管路的另一端与射流真空泵连通；所述的回热器另通过连接管路与混气三通一端连通；所述的换热管路另通过连接管路分别与射流真空泵及涡流管连通，且连接处均设连接器；所述的射流真空泵另通过连接管路与回热器和混气三通相连的连接管路连通，所述的涡流管的低温气体出口通过连接管路另与回热器连通，涡流管高温气体出口通过连接管路另与混气三通一端连通，所述的混气三通另与排气口连通，所述的换热器管路包括换热管及渐变增压管，所述渐变增压管呈锥形，所述渐变增压管的锥顶处与涡流管进气口连接，所述渐变增压管的锥底处通过连接器与换热管连接，所述的换热管由至少三级管径逐级递增的换热管路构成，且各级换热管路间有连接器连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效液体升温气化装置，其特征在于，所述的渐变增压管、涡流管高温气体出口及混气三通外表面均设保温层。

3.根据权利要求1所述的一种高效液体升温气化装置，其特征在于，所述的换热管两相邻换热管路间后一级管径为前一级管径的至少1倍。

4.根据权利要求1所述的一种高效液体升温气化装置，其特征在于，所述的涡流管至少一个，且多个涡流管间并联。

5.根据权利要求1所述的一种高效液体升温气化装置，其特征在于，所述的渐变增压管进气端管径与出气端管径比例至少为2：1。

6.一种利用权利要求1-5任意一项所述高效液体升温气化装置的气化方法，其特征在于，其包括如下步骤：

第一步，换热环境准备，首先利用壳体上的热源入口将用于进行换热的热源介质充入动壳体内部，并从热源出口排出，然后再通过壳体上的注液口将待气化的液态目标介质引入到壳体内部的回热器中；

第二步，射流驱动，利用待气化液体自身的压力，将回热器内的待气化的液态目标介质经过射流真空泵的驱动高速喷射到换热管路内，并使待气化液体雾化；同时由于射流泵的真空吸附作用，吸入一部分经回热器升温后的汽体与待汽化液体混合，使得射流雾化作用更加充分；

第三步，多级换热，从射流真空泵喷射出的雾化待气化的液态目标介质进入换热管路中，一方面与壳体内部的热源介质进行热交换升温气化形成气态目标介质，且在升温气化过程中，气态目标介质随着换热管路中的换热管路管径依次至少三次扩张，实现在吸热气化过程中进行至少三次膨胀降温，从而与热源介质间进行多阶段吸热气化，并最终通过换燃气末端的渐变增压管对气态目标介质体积进行收缩增压，并进一步提高气态目标介质温度；

第四步，涡流分流，将经过换热器升温气化后的气态目标介质高速引入到涡流管中，并使其在涡流管内分流，一部分气态目标介质温度再次升高并从涡流管高温气体排气口排出并输送到混气三通中，并与直接从回热器中传输到混气三通中的气态目标介质进行混合，然后从壳体上的排气口排出，另一部分气态目标介质温度下降并从涡流管低温气体排气口排出并输送到回热器中进行热交换，同时在管路中传输过程中再次和热源介质进行热交换吸热、升温，再次接近热源介质温度，然后在混气三通中与涡流管高温气体混合。