[实用新型]一种液氮气化系统

说明书

本实用新型提供一种液氮气化系统，包括热气装置、热气道、热气分布器、水箱、氮气换热管、液氮源，所述热气装置、液氮源设于水箱外，所述热气道、热气分布器、氮气换热管设于水箱内；其中，所述热气道的进气段与热气装置连接，出气段与下部的热气分布器连接；所述氮气换热管的一端通过管道与液氮源连接，另一端通过管道与氮气引出机构连接；所述热气道内还设置阻水机构，所述热气分布器、氮气换热管设于水箱的液面之下。采用本实用新型提供的液氮气化系统进行液氮的气化，其需要产生的温度低、热利用率高，具有对环境适应性强，排放污染物少的优点。

技术领域

本实用新型属于天然气管道氮气置换技术领域，具体涉及一种液氮气化系统。

背景技术

天然气作为一种清洁能源越来越受到各界的青睐，而天然气管道里程数也在突飞猛进的增长。为了提高管道碰口、检修等施工作业的安全性并考虑尽量缩短停气时间，工程上要求将液氮高效气化并短时间置换管道中的天然气以便安全检修，而注氮点往往较为偏远。

关于液氮气化的方法，最为常用的为空温式气化工艺、电加热水浴式气化工艺：

1)、常规空温气化工艺：

如图1所示，包括液氮供应系统、空温式气化器。

液氮通过增压进入空温式气化器，吸收热量后气化并过热，再进入后方用气管网。该工艺为最常用的液氮气化工艺，主要是利用空气自然对流加热氮气换热管中的液氮，使其完全蒸发。

2)、电加热水浴式气化工艺：

如图2所示，包括液氮供应系统、水箱、不锈钢盘管、电加热器。

液氮通过增压进入浸没在温水中的不锈钢盘管，吸收温水的热量后气化并过热，经再进入后方用气管网。电加热器加热水，使水温保持一定范围。

上述现有工艺的作为气化液氮用时的缺点是：

1、空温式气化工艺：虽然比较节能，但对环境的适应性较差，当环境温度较低时气化效果较差，温度过低时甚至无法进行气化作业。氮气置换作业常常处于野外，道路条件有限，而该方法的设备较大，且单台处理量较小，一般需要多台串联使用，这不仅加大了氮气置换作业的难度和风险，还影响了氮气置换作业的效率。

2、电加热水浴式气化工艺：加热负荷对电力要求高，野外环境无法满足；换热效率偏低。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种移动灵活、高效的液氮气化系统。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种液氮气化系统，包括热气装置、热气道、热气分布器、水箱、氮气换热管、液氮源，所述热气装置、液氮源设于水箱外，所述热气道、热气分布器、氮气换热管设于水箱内；其中，所述热气道的进气段与热气装置连接，出气段与下部的热气分布器连接；所述氮气换热管的一端通过管道与液氮源连接，另一端通过管道与氮气引出机构连接；所述热气道内还设置阻水机构，所述热气分布器、氮气换热管设于水箱的液面之下。

本实用新型提供的液氮气化系统，使用前向水箱中注水或其他导热液，流水量一般为水箱内体积的二分之一，最好使氮气换热管与热气分布器全部浸于水中，使用时，热气装置将高温烟气经热气道通入，然后从热气分布器上的小孔喷射到水中，烟气进入池水形成大量的气泡，气泡迅速上升后加热并搅动池水，湍动的水浴再将氮气换热管加热，将氮气换热管内的液氮进行加热，液氮气化后进入外源氮气收集装置中，通过热气装置持续的通入高温气体，就可以对氮气换热管中从液氮源中得到的液氮进行不断的加热以得到氮气。