一種新型液體升溫氣化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型液體升溫氣化裝置，包括：氣化器、熱源液出口、氣化液體入口、熱源液入口及渦流高溫氣體出口；所述熱源液出口連接氣化器；所述氣化液體入口設(shè)置在氣化器外部；所述熱源液入口連接氣化器；所述渦流高溫氣體出口設(shè)置在氣化器外部；所述氣化器內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器、回氣管、真空發(fā)生器出口、第一連接器、細(xì)換熱管、第二連接器、中換熱管、第三連接器、粗換熱管、第四連接器、漸變管及渦流管。本實(shí)用新型利用渦流管的氣流冷熱分離效果，使得氣化后的輸出氣體溫度可以高于熱源液的溫度，進(jìn)一步提局了換熱效率。
【專利說明】一種新型液體升溫氣化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液體升溫氣化裝置，具體涉及一種新型液體升溫氣化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的液體氣化裝置從液態(tài)到氣體逐步氣化，溫差逐漸減小，熱交換效率低；換熱不均勻，氣化器內(nèi)外換熱部位容易出現(xiàn)結(jié)霜、結(jié)冰凍結(jié)現(xiàn)象；同時(shí)由于熱傳導(dǎo)的延遲，一般最終輸出的氣體溫度至少低于熱源約5攝氏度。不能達(dá)到高效的換熱效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型根據(jù)流體力學(xué)原理，利用入口待氣化的液態(tài)氣體的動(dòng)能，吸入部分已經(jīng)氣化的氣體混合，實(shí)現(xiàn)物理霧化和初步汽化，盡可能使待氣化的液態(tài)氣體在吸熱汽化、氣化過程中保持較低溫度，與熱源保持較大的溫差，因而具有盡可能大的吸熱能力，并使得熱交換均勻，提高換熱效率。還利用流體力學(xué)原理中可壓縮的流體當(dāng)流管截面積增加，會(huì)引起流速下降，溫度下降，壓力降低的原理，使換熱中的氣體通過增加管路橫截面(流管截面)盡可能保持較低溫度，盡可能保持較大溫差，最大限度提高吸熱能力。最終使汽化、氣化的氣體在同等熱源條件下具有較高的溫度，較高的壓力。
[0004]進(jìn)一步，利用渦流管的特殊性能，將氣化的氣體通過渦流管進(jìn)一步分成更冷、更熱兩股氣流，熱氣流輸出；冷氣流經(jīng)過回流管返回真空發(fā)生器，進(jìn)入再一次的換熱循環(huán)，最大程度吸取熱源的溫度，最大程度提升輸出的氣體溫度，使得輸出的氣體溫度能高于換熱熱源的溫度。
[0005]本實(shí)用新型采用的方案是一種新型液體升溫氣化裝置，包括:氣化器、熱源液出口、氣化液體入口、熱源液入口及渦流高溫氣體出口 ；所述熱源液出口連接氣化器；所述氣化液體入口設(shè)置在氣化器外部；所述熱源液入口連接氣化器；所述渦流高溫氣體出口設(shè)置在氣化器外部；所述氣化器內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器、回氣管、真空發(fā)生器出口、第一連接器、細(xì)換熱管、第二連接器、中換熱管、第三連接器、粗換熱管、第四連接器、漸變管及渦流管；所述氣化液體入口連接真空發(fā)生器；所述真空發(fā)生器連接真空發(fā)生器出口；所述回氣管連接真空發(fā)生器；所述真空發(fā)生器出口連接第一連接器；所述第一連接器連接細(xì)換熱管；所述細(xì)換熱管連接第二連接器；所述第二連接器連接中換熱管；所述中換熱管連接第三連接器；所述第三連接器連接粗換熱管；所述粗換熱管連接第四連接器；所述第四連接器連接漸變管；所述漸變管連接渦流管；所述渦流管分別連接渦流高溫氣體出口和回氣管。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0007]本實(shí)用新型利用流體的動(dòng)能使得蒸發(fā)器內(nèi)部工質(zhì)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，加快熱交換、使得熱交換均勻；
[0008]本實(shí)用新型的利用真空發(fā)生器的射流結(jié)構(gòu)引入的已經(jīng)汽化、氣化的氣體，根據(jù)熱源液不同的溫度，回氣溫度不同，與液態(tài)的待汽化氣體混合后能產(chǎn)生物理霧化、汽化、氣化不同效果，并且經(jīng)過熱量混合交換，使之大部分汽化，這樣的超低溫汽體比熱較小，溫度較低，和換熱管壁接觸均勻，且大溫差提高換熱效率；
[0009]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的管路(氣體流管)從細(xì)到粗，雖然不斷吸收熱量，但流動(dòng)的氣體體積膨脹，會(huì)發(fā)生壓力下降，溫度降低，因而能盡可能創(chuàng)造較大溫差吸收熱量，在出口管路收口，橫截面積減小(流管變細(xì))，引起流動(dòng)的已經(jīng)氣化的氣體升壓升溫，使得排出的氣化后的氣體具有最大的壓力和溫度，提高換熱效率。當(dāng)沒有氣體流動(dòng)時(shí)，則相當(dāng)于普通氣化器，靜態(tài)的氣體流管變化沒有升降壓力、升降溫度的效果；渦流管氣體形成渦流的旋轉(zhuǎn)速度很低，沒有渦流分離冷熱氣流的效果，管路內(nèi)液體氣化過程和傳統(tǒng)的氣化器接近或相同。
[0010]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
[0013]圖1是本實(shí)用新型的一種新型液體升溫氣化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的一種新型液體升溫氣化裝置工作方法流程圖。
[0015]I為氣化器、2為熱源液出口、3為氣化液體入口、4為熱源液入口、5為渦流高溫氣體出口、6為真空發(fā)生器、7為回氣管、8為真空發(fā)生器出口、9為第一連接器、10為細(xì)換熱管、11為第二連接器、12為中換熱管、13為第三連接器、14為粗換熱管、15為第四連接器、16為漸變管及17為渦流管、18為渦流低溫氣體輸出口、19為渦流管入口。
[0016]

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的一種新型液體升溫氣化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]參考圖1，如圖1所示的一種新型液體升溫氣化裝置，包括:氣化器1、熱源液出口
2、氣化液體入口 3、熱源液入口 4及渦流高溫氣體出口 5 ;所述熱源液出口 2連接氣化器I ;所述氣化液體入口 3設(shè)置在氣化器I外部；所述熱源液入口 4連接氣化器I ;所述渦流高溫氣體出口 5設(shè)置在氣化器I外部；所述氣化器I內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器6、回氣管7、真空發(fā)生器出口 8、第一連接器9、細(xì)換熱管10、第二連接器11、中換熱管12、第三連接器13、粗換熱管14、第四連接器15、漸變管16及渦流管17 ;所述氣化液體入口 3連接真空發(fā)生器6 ;所述真空發(fā)生器6連接真空發(fā)生器出口 8 ;所述回氣管7連接真空發(fā)生器6 ;所述真空發(fā)生器出口8連接第一連接器9 ;所述第一連接器9連接細(xì)換熱管10 ;所述細(xì)換熱管10連接第二連接器11 ;所述第二連接器11連接中換熱管12 ;所述中換熱管12連接第三連接器13 ;所述第三連接器13連接粗換熱管14 ;所述粗換熱管14連接第四連接器15 ;所述第四連接器15連接漸變管16 ;所述漸變管16連接渦流管17 ;所述渦流管17分別連接渦流高溫氣體出口 5和回氣管7。
[0020]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的一種新型液體升溫氣化裝置工作方法流程圖。
[0021]參考圖2，如圖2所示，一種新型液體升溫氣化裝置的工作方法，包括以下步驟:
[0022]SI，所述熱源液入口 4輸入熱源液；
[0023]S2，用泵把待氣化的液體從氣化液體入口 3輸入到真空發(fā)生器6 ；
[0024]S3，所述真空發(fā)生器6待汽化的液態(tài)形成的射流帶動(dòng)周圍液體或氣體一起流動(dòng)，在回氣管7形成抽真空作用，因而通過管路吸入部分已經(jīng)氣化的氣體，與射流混合，氣體溫度下降，部分氣體釋放汽化熱使液體溫度上升，一部分液體氣化，根據(jù)從回氣管7吸入的氣體溫度不同，所含熱量不同，形成霧化、汽化、氣化效果；
[0025]S4，所述真空發(fā)生器6內(nèi)隨著射流與回氣管7吸入氣體混合形成霧狀或汽狀或完全氣化的氣體通過真空發(fā)生器出口 8輸出；
[0026]S5，所述真空發(fā)生器出口 8輸出的霧狀液體或汽狀液體或氣體通過第一連接器9輸出到細(xì)換熱管10 ；
[0027]S6，處于氣態(tài)或溫度較低的汽化或霧化的液態(tài)氣體，以霧狀或汽狀或氣體形式進(jìn)入細(xì)換熱管10中，隨著外壁和充斥于氣化器中的熱源液所含熱量的傳入管路中換熱，里面尚處于液態(tài)的液體開始沸騰汽化，已經(jīng)汽化、氣化的氣體升溫，隨著沸騰，隨著升溫，體積膨脹，由液態(tài)的不可壓縮流體變成可壓縮流體，壓力升高，溫度接近管壁外的提供熱量的熱液源；
[0028]S7，氣化的液體經(jīng)過第二連接器11進(jìn)入到橫截面面積增加的中換熱管12后，因?qū)崿F(xiàn)膨脹，壓力下降，溫度下降，管路中氣體和管路外熱源液溫差增加，吸熱能力增加，繼續(xù)升溫，壓力逐步回升，管路內(nèi)外溫差逐漸接近，趨向于傳熱平衡；再通過第三連接器13進(jìn)入到粗換熱管14，換熱管路面積再次增加，管路內(nèi)已經(jīng)氣化、汽化的氣體壓力又一次下降，溫度又一次下降，和管路外熱源液溫差增加，吸熱能力增加，又繼續(xù)吸熱升溫，吸熱升壓，然后通過第四連接器15輸出到連接漸變管16 ；
[0029]S8，在經(jīng)過連接漸變管(16)時(shí)，管路面積逐步縮小，壓力逐步增加，溫度上升，達(dá)到或能略高于熱源液的溫度，然后進(jìn)入渦流管(17)，通過渦流管(17)內(nèi)氣流又一分二，分別輸出較高溫度氣體和較低溫度氣體；高溫的氣體通過渦流高溫氣體出口(5)輸出；另一部分較低溫氣體從渦流低溫氣體出口(18)通過回氣管(7)倒回到真空發(fā)生器￠)，再次在真空發(fā)生器(6)中進(jìn)行混合；
[0030]S9，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。
[0031]所述步驟S4具體為:在待汽化液體流量較小的情況下，通過射流抽真空作用吸入的回氣攜帶的熱能不足以使與其混合的液體發(fā)生汽化，就形成霧狀液滴；在氣化器流量非常小的情況下，射流量很小，回氣管產(chǎn)生抽真空的作用很小，管路內(nèi)液體氣化過程和傳統(tǒng)的氣化器接近或相同。
[0032]本實(shí)用新型利用流體的動(dòng)能使得蒸發(fā)器內(nèi)部工質(zhì)循環(huán)運(yùn)動(dòng)、盡可能迅速霧化、汽化、氣化，比熱減小、溫度較低、換熱均勻；射流結(jié)構(gòu)(真空發(fā)生器)引入的已經(jīng)汽化的氣體，對(duì)液態(tài)的待汽化氣體進(jìn)行物理霧化，并且經(jīng)過熱交換，使之大部分汽化；設(shè)計(jì)的管路(氣體流管)從細(xì)到粗，在出口管路收口，再?gòu)拇值郊?xì)，引起氣體增溫、升壓，最大限度提高輸出氣體的壓力、溫度。
[0033]本實(shí)用新型增加溫差以增強(qiáng)吸熱能力，提高熱量傳導(dǎo)，提高熱效率；盡可能使換熱強(qiáng)度均勻，比熱均勻，減少局部結(jié)霜、冷凍；利用可壓縮流體的熱力學(xué)特性，提高換熱效率，提高輸出氣體溫度；利用物理方法在進(jìn)入時(shí)變成汽態(tài)，不使用外部能源，不會(huì)讓提供熱源的液體凍結(jié)，保持溫差；真空發(fā)生器出去變成超低溫氣體，換熱均勻；利用可壓縮流體提高換熱效率，讓輸出的氣體攜帶盡可能多的熱量，盡可能高的輸出溫度。
[0034]本實(shí)用新型可以用于各種壓力、溫度的液體氣化，_240°C?+300°C;可以在高壓、超高壓、超低溫的情況下使用；熱源可以是空氣源、水源、油源、火源；其它改變流管面積的方式，如并聯(lián)管路；管路排布的形式無(wú)關(guān)，使用螺旋方式或迂回方式或別的方式都可以。
[0035]本實(shí)用新型利用流體的動(dòng)能使得蒸發(fā)器內(nèi)部工質(zhì)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，加快熱交換、使得熱交換均勻；
[0036]本實(shí)用新型的利用真空發(fā)生器的射流結(jié)構(gòu)引入的已經(jīng)汽化、氣化的氣體，根據(jù)熱源液不同的溫度，回氣溫度不同，與液態(tài)的待汽化氣體混合后能產(chǎn)生物理霧化、汽化、氣化不同效果，并且經(jīng)過熱量混合交換，使之大部分汽化，這樣的超低溫汽體比熱較小，溫度較低，和換熱管壁接觸均勻，且大溫差提高換熱效率；
[0037]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的管路(氣體流管)從細(xì)到粗，雖然不斷吸收熱量，但流動(dòng)的氣體體積膨脹，會(huì)發(fā)生壓力下降，溫度降低，因而能盡可能創(chuàng)造較大溫差吸收熱量，在出口管路收口，橫截面積減小(流管變細(xì))，引起流動(dòng)的已經(jīng)氣化的氣體升壓升溫，使得排出的氣化后的氣體具有最大的壓力和溫度，提高換熱效率。
[0038]本實(shí)用新型利用渦流管的氣流冷熱分離效果，使得氣化后的輸出氣體溫度可以高于熱源液的溫度，進(jìn)一步提高了換熱效率。
[0039]當(dāng)沒有氣體流動(dòng)時(shí)，則相當(dāng)于普通氣化器，靜態(tài)的氣體流管變化沒有升降壓力、升降溫度的效果；渦流管氣體形成渦流的旋轉(zhuǎn)速度很低，沒有渦流分離冷熱氣流的效果，管路內(nèi)液體氣化過程和傳統(tǒng)的氣化器接近或相同。
[0040]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型液體升溫氣化裝置，其特征在于，包括:氣化器(I)、熱源液出口(2)、氣化液體入口(3)、熱源液入口(4)及渦流高溫氣體出口(5);所述熱源液出口(2)連接氣化器(I);所述氣化液體入口(3)設(shè)置在氣化器(I)外部；所述熱源液入口(4)連接氣化器(I);所述渦流高溫氣體出口(5)設(shè)置在氣化器(I)外部；所述氣化器(I)內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器(6)、回氣管(7)、真空發(fā)生器出口(8)、第一連接器(9)、細(xì)換熱管(10)、第二連接器(11)、中換熱管(12)、第三連接器(13)、粗換熱管(14)、第四連接器(15)、漸變管(16)及渦流管(17);所述氣化液體入口(3)連接真空發(fā)生器(6);所述真空發(fā)生器(6)連接真空發(fā)生器出口(8);所述回氣管(7)連接真空發(fā)生器(6);所述真空發(fā)生器出口(8)連接第一連接器(9);所述第一連接器(9)連接細(xì)換熱管(10);所述細(xì)換熱管(10)連接第二連接器(11);所述第二連接器(11)連接中換熱管(12);所述中換熱管(12)連接第三連接器(13)；所述第三連接器(13)連接粗換熱管(14);所述粗換熱管(14)連接第四連接器(15);所述第四連接器(15)連接漸變管(16);所述漸變管(16)連接渦流管(17);所述渦流管(17)分別連接渦流高溫氣體出口(5)和回氣管(7)。
【文檔編號(hào)】F28D7/08GK204027387SQ201420475291
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】茍仲武 申請(qǐng)人:茍仲武