[发明专利]一种高压气瓶充装气体冷却装置

说明书

本发明涉及高压气体充装技术领域，具体涉及一种针对待充装高压气体进行冷却的装置。一种高压气瓶充装气体冷却装置，其技术方案是：壳体的前后两端分别设有前封端法兰以及后封端法兰；在靠近前封端法兰的壳体侧壁处设有冷却气体出口，在靠近后封端法兰的壳体侧壁处设有冷却气体入口；翅片螺旋管的两端分别设有高温气体入口管以及气体出口管；翅片螺旋管置于壳体内，高温气体入口管从前封端法兰向外伸出，气体出口管从后封端法兰向外伸出；高温气体入口管与前封端法兰、气体出口管与后封端法兰间均进行密封处理。本发明可为船舶消防充气站中经气驱增压泵加压的高温空气进行降温处理，使得充装后的气瓶能够立即投入使用。

技术领域

本发明涉及高压气体充装技术领域，具体涉及一种针对待充装高压气体进行冷却的装置。

背景技术

船舶上所使用的消防呼吸气瓶都是可重复充装重复使用的，为节省充装时间、保障救火效率，往往使用高压充气装置(消防充气站)对气瓶进行重复充装，但在其增压充气过程中，会产生大量的热量，这些热量包括气源中一氧化碳与二氧化碳过滤时产生的热量、增压泵工作时产生的热量等。而由于气瓶中的空气要求直接用于消防员救火时的呼吸气源，大多数紧急情况下消防呼吸气瓶在现场充装完毕后就立刻投入使用的，因此需要在空气增压系统末端设计一套紧凑、轻巧、高效并小型化的空气冷却装置，用来降低气源温度，使得充装后的气瓶能够立即投入使用，为消防员顺利完成灭火救援任务提供重要的保障。

发明内容

本发明的目的是：为使得充装后的气瓶能够立即投入使用，提供一种高压气瓶充装气体冷却装置。

本发明的技术方案是：一种高压气瓶充装气体冷却装置，包括：壳体以及翅片螺旋管；

壳体的前后两端分别设有前封端法兰以及后封端法兰；在前封端法兰所在端的壳体侧壁上设有冷却气体出口，在后封端法兰所在端的壳体侧壁上设有冷却气体入口；

翅片螺旋管的两端分别设有高温气体入口管以及气体出口管；翅片螺旋管置于壳体内，高温气体入口管从前封端法兰向外伸出，气体出口管从后封端法兰向外伸出；高温气体入口管与前封端法兰、气体出口管与后封端法兰间均进行密封处理。

在增压充气过程中，高温高压气体从高温气体入口管通入翅片螺旋管内，冷却气体从冷却气体入口通入壳体内部空腔，对翅片螺旋管内气体进行冷却，高温气体与冷却气体的流动方式为逆向流动。

进一步的，将低压气源分为两路，其中一路经气驱增压泵加压后转换为高温高压气体通入高温气体入口管，高温高压气体经冷却装置冷却后转化为常温高压气体，可直接对与气体出口管相连的充气组件进行充气操作，充气完毕后的呼气气瓶即可立即投入使用；另一路的低压气源作为气驱增压泵的驱动气体，根据焦耳-汤姆逊效应，驱动气体经气驱增压泵做功后排出转换为低温废气，即是理想的冷却气体，将低温废气通入冷却气体入口，对翅片螺旋管内的高温高压气体进行冷却，之后经冷却气体出口向外排出，无需增设额外的冷却源。

进一步的，为减少船舶上的噪音来源，在冷却气体出口处设置排气消音器。

进一步的，冷却装置为整体可拆卸式：前封端法兰与后封端法兰分别与壳体的前后两端通过螺纹连接；高温气体入口管以及气体出口管分别从前封端法兰、后封端法兰的中心处向外伸出，在前封端法兰、后封端法兰的中心凹槽处安装密封圈，并利用压紧螺母对密封圈进行压紧，形成密封结构，防止冷却气体沿高温气体入口管以及气体出口管泄露至冷却装置外部，影响冷却效果。

进一步的，为增强翅片螺旋管内高温气体与管外冷却气体的换热性能，提高高温气体的冷却效率，翅片螺旋管采用高导热性能材料，如铜；而壳体、前封端法兰、后封端法兰采用低导热性能材料，如钢，其目的在于降低壳体内冷却气体与壳体外自然空气之间的换热性能，以避免壳体内冷却气温温度因外界换热而升高。