[发明专利]液氨与盐水换热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境保护领域，尤其涉及一种液氨与盐水换热系统。

背景技术

液氨又称为无水氨，是一种无色液体，有强烈刺激性气味，在气化后转变为气氨，能吸收大量的热，被誉为“冷冻剂”。氨作为一种重要的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨多储于耐压钢瓶或钢槽中，在工业上应用广泛，由于液氨具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高。

液氨的温度较低，使用时需要升温得到气氨，由于加热液氨耗费能源且易于造成化学事故，因此人们通常使用换热介质，例如盐水与液氨换热。换热时液氨温度升高变成气氨，气氨接入用气设备，换热介质放热温度更低，降温后的换热介质可应用于设备的冷却循环，从而实现能量的多级利用。

液氨与盐水换热系统通常包括液氨蒸发罐和盐水循环机构，液氨蒸发罐内设置有盐水通道，盐水通道至少有部分浸没在液氨蒸发罐所盛放的液氨内；盐水循环机构与盐水通道相连接，用于令盐水在液氨蒸发罐和外部之间循环。使用时，盐水通过盐水泵泵入冷冻机制冷降温后，进入液氨蒸发罐，液氨蒸发罐内的液氨与盐水进行换热，液氨吸热气化后接入用气设备；而盐水放热后温度更低，可排出后接入其他生产设备再利用。

气氨的加压和冷却需要压力变送器、换热器等设备得以实现，换热介质通常需要源源不断地输送才能保持气化所需的温度，在现有的技术中，通常使用冷冻盐水作为换热介质，而盐水通道与液氨蒸发罐的接触面积较小，换热的效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液氨与盐水换热系统，具有可靠高效的优势。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种液氨与盐水换热系统，包括：

液氨蒸发罐，液氨蒸发罐内设置有盐水通道，盐水通道至少有部分浸没在液氨蒸发罐所盛放的液氨内；

盐水循环机构，盐水循环机构与盐水通道相连接，用于令盐水在液氨蒸发罐和外部之间循环；

液氨与盐水换热系统还包括用于令液氨蒸发罐内的液氨流动的搅拌机构。

液氨存放于一定压力的液氨蒸发罐内，盐水通道部分浸没在液氨内，存在温度差的盐水与液氨进行换热反应生成气氨，气氨接入用气设备，盐水通道与盐水循环机构相连接，使得盐水能够重复使用。

相对现有技术而言，本发明在液氨与盐水换热系统中设置有搅拌机构，搅拌机构能够对液氨蒸发罐内的液氨造成扰动，使得液氨蒸发罐内的液氨与盐水通道内的盐水换热更加均匀，从而提高换热效率。

作为优选，搅拌机构包括设置在液氨蒸发罐外的搅拌电机、与搅拌电机传动连接的搅拌轴、以及设置在搅拌轴上且位于液氨蒸发罐内的搅拌叶；

搅拌电机能够带动搅拌轴沿自身轴线旋转，并带动搅拌叶旋转，以使液氨流动。搅拌电机带动液氨在液氨蒸发罐内转动，能够使液氨与盐水的换热过程更均匀，搅拌叶增大了扰动的面积，使得换热反应更充分。

进一步地，作为优选，盐水通道为设置在液氨蒸发罐内的管道，且盐水通道沿着搅拌叶的旋转方向环绕并形成螺旋状结构。盐水通道形成螺旋状结构，增大液氨与盐水换热的面积，且盐水通道沿着搅拌叶旋转方向环绕，盐水在盐水通道的流动与搅拌叶的旋转同时工作且互不干扰，提高了液氨与盐水换热的效率。

进一步地，作为优选，搅拌叶在盐水通道的上方形成分别伸展至盐水通道的内外两侧的两条分支。通过设置内外两条分支，增大径向流扰动，使热交换更加均匀，提高了换热效率。

另外，作为优选，搅拌机构包括管道和设置在液氨蒸发罐外的搅拌电机；

管道包括穿过液氨蒸发罐的罐壁的直管部和位于液氨蒸发罐外内的折管部，其中，直管部通过轴承与盐水循环机构连接，并能够自由旋转；直管部还与搅拌电机传动连接；

折管部至少有部分弯折，搅拌电机通过直管部带动折管部沿直管部的自身轴线旋转；

管道位于液氨蒸发罐内的部分构成了盐水通道。

管道包括直管部和折管部，直管部直接与搅拌电机传动连接，使得热交换的面积增大。直管部能够直接绕直管部的旋转轴线旋转，使得液氨以旋转轴线为中心产生离心力。折管部也可以以直管部的旋转轴线为中心旋转，直管部的自转和折管部的公转产生的离心力，形成了压紧力作用于液氨蒸发罐中的液氨，使得液氨产生旋涡状的上下对流。连续不断的上下对流能够在短时间内使搅拌分散液氨，产生良好的扰动效果，并增大了液氨与盐水换热的面积。

进一步地，作为优选，直管部为两个，并分别为上直管部和下直管部；