CN105318189A - 卧式设有除霜刷的液化天然气气化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气化器。一种卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，包括气化管，气化管包括若干弯折段和直线结构的气化段，气化段和弯折段间隔设置而形成折返结构，气化段的外表面设有若干换热片，气化段沿水平方向延伸，换热片沿所述气化段的周向分布，换热片为平板结构，换热片所在的平面同所述气化段的轴线平行，换热片沿气化段周向的两侧都设有除霜刷，除霜刷包括刷座和设置于刷座的刷毛，刷毛同所述换热片抵接在一起，除霜刷连接有驱动除霜刷沿气化段的轴向伸缩的驱动机构。本发明提供了一种能够方便地除去换热片表面的霜的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，解决了现有的液化天然气气化器除霜不便的问题。

Description

卧式设有除霜刷的液化天然气气化器

技术领域

本发明涉及气化器，尤其涉及一种卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，属于液化天然气输送技术领域。

背景技术

液化天然气是将温度降到零下140度以下后，通过专用的液化气运输车运送到储气站并装进储气站的低温保温罐中，当需要往外通过管道传送气态液化气的时候，低温储气罐（实际上是液态保存的）通过管子流出液态的液化天然气，而后通过液化天然气气化器跟外界环境交换冷量后，使液化气温度升高，从而实现在气化器出口段走出气态的天然气，而后通过管道供应给用户。在中国专利申请号为2014104052170、公开号为cn104197190、名称为“一种空温式气化器及其使用方法”的专利文件中即开关了一种现有的液化天然气气化器。现有的液化天然气气化器包括若干根气化管，气化管包括若干气化段和弯折段，气化段和弯折段间隔设置而形成折返结构，气化段的外表面设有若干换热片。使用时将气化管的进口端同低温保温罐连接在一起、出口端同送气管道连接在一起。

现有的液化天然气气化器存在以下不足：换热器表面容易产生结霜现象后除霜不便，产生结霜后则会影响气化器的气化效果，导致液化天然气不能够充分气化。

发明内容

本发明提供了一种能够方便地除去换热片表面的霜的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，解决了现有的液化天然气气化器除霜不便的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，包括气化管，所述气化管包括若干弯折段和直线结构的气化段，所述气化段和弯折段间隔设置而形成折返结构，所述气化段的外表面设有若干换热片，所述气化段沿水平方向延伸，所述换热片沿所述气化段的周向分布，所述换热片为平板结构，所述换热片所在的平面同所述气化段的轴线平行，所述换热片沿气化段周向的两侧都设有除霜刷，所述除霜刷包括刷座和设置于刷座的刷毛，所述刷毛同所述换热片抵接在一起，所述除霜刷连接有驱动除霜刷沿气化段的轴向伸缩的驱动机构。使用过程中当换热片表面结霜后，则通过驱动机构驱动刮刀沿气化段的轴向伸缩（往复平移运动），除霜刷中的刷毛将换热片两侧表面的霜给刮除掉，从而避免霜覆盖在换热片上而影响吸热效果。

作为优选，所有的换热片上的除霜刷共用所述驱动机构，所述驱动机构包括基板、转动连接于基板的中间齿轮、连接于除霜刷的螺纹杆、连接于除霜刷的导向杆、螺纹连接于螺纹杆的输出齿轮和驱动中间齿轮转动的电机，所述导向杆、螺纹杆和气化段三者平行，所述导向杆穿设于所述基板，所述输出齿轮转动连接于所述基板，所述输出齿轮同所述中间齿轮啮合在一起，所述电机固接于所述基板，所述电机包括电机壳和转动连接于电机壳的电机轴。结构紧凑好，对各片换热片除霜时的同步性好。

作为优选，所述电机轴通过两个轴承支撑于所述电机壳，所述电机壳和两个轴承之间形成加油腔，所述加油腔内设有啮合在一起的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮同所述电机轴连接在一起，所述第二齿轮同所述电机壳转动连接在一起；所述第一齿轮内设有加油机构，所述加油机构包括出油口、补气口、密封头、驱动密封头密封住出油口的第一弹簧、缸体和滑动密封连接于缸体的活塞，所述活塞将所述缸体分割为气腔和油腔，所述活塞设有朝向气腔开启的单向阀，所述活塞通过连杆同所述密封头连接在一起，所述出油口通过油道同所述油腔相连通，所述补气口通过气道同所述气腔相连通，所述出油口设置于所述第一齿轮的齿顶，所述密封头伸出所述第一齿轮的齿顶的距离大于所述第一齿轮与第二齿轮之间的齿顶隙。使用时，在油腔内装上润滑油，电机轴转动时带动第一齿轮转动，当第一齿轮转动到设有出油口的齿同第二齿轮啮合在一起时，第一齿轮的齿槽驱动密封头缩进齿轮内，密封条内缩时使第一弹簧储能的同时还通过连杆驱动活塞朝向油腔移动而驱动油腔内润滑油经油道流向出油口而流到加油腔从而实现对轴承的润滑；当密封头同齿槽错开时，在第一弹簧的作用下密封头重新密封住出油口，密封头移动的过程驱动活塞朝向气腔移动，此时由于油腔中的油已经部分流出、故油腔内的压力小于气腔的压力，单向阀开启而使得空气补充到油腔中和将加油腔中多余的有回收进油腔中，使得下一次活塞挤压油腔时润滑油能够可靠地流出。实现了电机轴承的自动润滑。

作为优选，所述电机轴内设有安装腔，所述安装腔内设有减震结构，所述减震结构包括沿所述电机轴的径向依次抵接在一起的调节螺母、芯套、小端朝向芯套的蝶形弹簧和安装板，所述安装板固接有穿过所述弹性弹簧和芯套后同所述调节螺母螺纹连接在一起的调节螺杆，所述芯套外连接有橡胶圈，所述橡胶圈外连接有质量圈，所述橡胶圈设有压住蝶形弹簧的锥台形沉孔。在电机轴内设置减震结构，减震结构的质量圈为减震结构提供质量M，橡胶圈为减震结构提供刚度和阻尼，通过减震结构的橡胶圈将振动能量转换为摩擦热能消耗掉，从而降低驱动机构工作时产生的振动和噪声；通过调整质量块圈的重量和橡胶圈的硬度可以调整减震结构的刚度和阻尼，使减震结构的模态频率与电机轴共振时的频率一致；通过旋转调节螺母调节弹性垫板的预压力，可以扩大调整减震结构刚度和阻尼的范围。减小电机轴振动引起的振动噪声的效果较好。

作为优选，所述芯套内设有橡胶衬套。可以避免芯套的内周面与调节螺杆擦碰产生振动噪声。

作为优选，所述的芯套的外周面设有若干个伸入橡胶圈中的芯套部连接环，所述质量圈的内周面设有若干个伸入所述橡胶圈中的质量圈部连接环。连接更稳固。

作为优选，位于同一片换热片两侧的除霜刷之间设有使刷毛同换热片抵接在一起的弹性连接臂。能够避免除霜的过程中刷毛同换热片的抵接力度不够。如果刷毛同换热片的抵接力度不够，则会在换热片上产生残余霜，而该残余的霜由于被除霜刷摩擦过而产生了局部融化现象，从而回结成冰，结成冰后则难以除去。

作为优选，所述刷座朝向所述换热片的一侧设有刮刃，所述刮刃同所述换热片之间断开。当霜的厚度超过刮刃同换热片之间的断开间隙时，则首先由刮刀将超出的霜除去、然后通过刷毛将余下的霜除去，能够避免霜的厚度过大而导致刷毛过渡弯折、从而影响刷毛的使用寿命和除霜的效果。

作为优选，所述气化管的出口端的周面上设有若干出气孔，所述出气孔的外端连接有管座，所述管座连接有出气管，所述管座和所述气化管之间、所述管座和所述出气管之间都通过焊接的方式固定在一起。使用时，使输气管同出气管连接在一起来实现液化天然气的输出，该结构同多根输气管进行连接时方便，能够通过射线探伤。便于发现气化段和气化管的连接处是否密封不良。

作为优选，所述出气孔内穿设有内管，所述内管的内端设有钩接在所述气化管内表面的凸缘，所述内管穿设在所述管座和出气管内，所述内管外端的外周面和出气管内周面之间设有金属密封环，所述密封环轴向远离所述气化管的一端设有环形胀开槽，所述胀开槽沿密封环的周向延伸，所述胀开槽和所述内管的内部空间连通，所述管座、内管和出气管三者焊接在一起。能够有效地提高出气管和气化管之间的连接强度和密封可靠性。

本发明具有下述优点：能够方便快速地将换热片表面的霜除去。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体结构示意图。

图2为气化段和除霜机构的放大示意图。

图3为图2的D处沿平行于换热片且垂直于气化段的轴线方向进行正投影的放大示意图。

图4为电机的示意图。

图5为第一齿轮和第二齿轮的剖视示意图。

图6为图5的A处的局部放大示意图。

图7为图5的B处的局部放大示意图。

图8为减震结构的结构示意图。

图9实施例二的局部示意图。

图10为出气管和气化管的连接结构示意图。

图11为图10的C处的局部放大示意图。

图中：气化管1、出气孔11、管座12、气化段13、弯折段14、气化管的进口端15、气化管的出口端16、出气管2、减震结构3、安装板31、蝶形弹簧32、芯套33、芯套部连接环331、调节螺母34、锁紧螺母35、调节螺杆36、橡胶衬套37、橡胶圈38、锥台形沉孔381、质量圈39、质量圈部连接环391、内管4、凸缘41、密封环42、胀开槽421、电机5、电机轴51、电机壳52、驱动齿轮53、轴承55、加油腔56、第一齿轮58、第一齿的齿顶581、第二齿轮57、短轴571、焊缝6、换热片7、加油机构8、出油口81、补气口82、密封头83、第一弹簧84、缸体85、气腔851、油腔852、活塞86、单向阀861、连杆862、油道87、气道88、除霜机构9、除霜刷91、刷座911、刷毛912、刮刃913、弹性连接臂915、驱动机构92、基板921、中间齿轮922、螺纹杆923、导向杆924、输出齿轮925、密封头伸出第一齿轮的齿顶的距离L1、第一齿轮与第二齿轮之间的齿顶隙L2。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，包括气化管1。气化管1为圆管。气化管1包括若干气化段13和弯折段14。气化段13为沿水平方向延伸的直线形结构、即为水平方向延伸的直管。所有的气化段13之间相互平行。气化段13和弯折段14间隔设置而使得气化管1形成折返结构。气化段13的外表面设有若干换热片7。换热片7沿气化段13的周向分布。换热片7同气化段13焊接在一起，也可以一体结构连接在一起。换热片7为平板结构。换热片7所在的平面同气化段13的轴线平行。每一个气化段13都设置有一个除霜机构9。

除霜机构9包括若干对除霜刷91和驱动机构92。所有的除霜刷91共用同一个驱动机构92。除霜刷91的对数同换热片7的数量相等。同一对除霜刷91中的两把除霜刷沿气化段13的周向分布在换热片7的两侧。驱动机构92包括基板921、中间齿轮922、螺纹杆923和导向杆924。基板921同气化段13固接在一起。中间齿轮922转动连接于基板921。螺纹杆923沿上下方向延伸。螺纹杆923的数量同除霜刷91的数量相等。螺纹杆923的一端穿设于基板921。螺纹杆923的另一端一一对应地同除霜刷91连接在一起。导向杆924同螺纹杆923平行。导向杆924的数量同除霜刷91的数量相等。导向杆924的一端穿设于基板921中的导向套中。导向杆924的另一端一一对应地同除霜刷91连接在一起。

参见图2，驱动机构还包括电机5。每一根螺纹杆923的上端螺纹连接有一个输出齿轮925。输出齿轮925转动连接于基板921。所有的输出齿轮925沿中间齿轮922的周向分布。输出齿轮925同中间齿轮922啮合在一起。电机5包括电机壳52和转动连接于电机壳的电机轴51。电机壳52同基板921固接在一起。电机轴51沿气化段的延伸方向延伸。电机轴51上设有驱动齿轮53。驱动齿轮53同中间齿轮922啮合在一起。除霜刷91包括刷座911和设置于刷座的刷毛912。导向杆924和螺纹杆923是同刷座911连接在一起的。

参见图3，刷座911朝向换热片的一侧设有刮刃913。刮刃913同换热片7之间断开。刷毛912同换热片7抵接在一起。位于同一片换热片两侧的除霜刷91（即同一对除霜刷的两把除霜刷）之间设有使刷毛912同换热片7抵接在一起的弹性连接臂915。弹性连接臂915是同刷座911连接在一起。

参见图4，电机轴51通过两个轴承55支撑于电机壳52。电机壳52和两个轴承55之间形成加油腔56。加油腔56内设有第一齿轮58和第二齿轮57。第一齿轮58和第二齿轮57啮合在一起。第一齿轮58同电机轴51连接在一起。第二齿轮57通过短轴571同电机壳52转动连接在一起。电机轴51内设有安装腔511。安装腔511内设有若干个沿电机轴周向分布的减震结构3。减震结构3包括安装板31和质量圈39。安装板31和质量圈39沿电机轴51的径向分布。

参见图5，第一齿轮58内设有加油机构8。加油机构8的个数同第一齿轮58的齿数相等。

参见图6，加油机构8包括出油口81、补气口82、密封头83、第一弹簧84、缸体85和活塞86。同一个加油机构的出油口81和补气口82设置于第一齿轮58的同一个齿的齿顶581上、同一个齿的齿顶只设置一个加油机构的出油口和补气口，即本实施例中加油机构和第一齿轮58的齿是一一对应地设置的。密封头83和第一弹簧84设置在出油口81内，在第一弹簧84的作用下密封头83伸出齿顶581且密封住出油口。密封头伸出第一齿轮的齿顶的距离L1大于第一齿轮与第二齿轮之间的齿顶隙L2（参见图7）。缸体85以一体结构的方式形成于第一齿轮58内，即为第一齿轮58内的腔。活塞86滑动密封连接于缸体85。活塞86将缸体85分割为气腔851和油腔852。活塞86设有朝向气腔851开启的单向阀861。活塞86通过连杆862同密封头83连接在一起。连杆862同第一齿轮58之间滑动密封连接在一起，使得出油口81同气腔851断开。出油口81通过油道87同油腔852相连通。补气口82通过气道88同气腔851相连通。油道87和气道88都是以一体结构的方式形成于第一齿轮58内，即为第一齿轮58内的孔。

参见图8，减震结构3还包括锁紧螺母35、调节螺母34、芯套33和小端朝向芯套的蝶形弹簧32。锁紧螺母35、调节螺母34、芯套33、蝶形弹簧32和安装板31沿电机轴的径向依次抵接在一起。安装板31固接有调节螺杆36。调节螺杆36穿过蝶形弹簧32和芯套33后同调节螺母34和锁紧螺母35螺纹连接在一起。芯套33内设有橡胶衬套37。芯套33外连接有橡胶圈38。芯套33的外周面设有若干个伸入橡胶圈38中的芯套部连接环331。橡胶圈38设有压住蝶形弹簧32的锥台形沉孔381。质量圈39连接在橡胶圈38外。质量圈39为钢制作而成。质量圈39的内周面设有若干个伸入橡胶圈38中的质量圈部连接环391。减震结构3是通过将安装板31焊接在横杆内而同横杆连接在一起的。

使用时，参见图1、图2和图3，气化管的进口端15同液化天然气储罐连接在一起。气化管的出口端16输出给送气管供用户使用。当换热片7上结霜而需要去除时，启动电机5而使电机5正反转，电机5驱动驱动齿轮53转动，驱动齿轮53中间齿轮922转动，中间齿轮922驱动输出齿轮925转动，输出齿轮925驱动螺纹杆923升降，螺纹杆923驱动除霜刷91升降，除霜刷91的刀刃912将换热片7上的霜给刮下，从而实现除霜。

本发明电机中的轴承的润滑的过程为：

参见图7，第一齿轮58转动的过程中，第二齿轮57的齿槽的底面挤压密封头83向第一齿轮58内收缩，密封头83收缩而使得出油口81开启并使得第一弹簧84储能。

参见图6，密封头83收缩时还通过连杆862驱动活塞86朝向油腔852移动，油腔852内的压力上升使得单向阀861关闭且油腔852内的润滑油经油道87流向出油口81而从出油口81中流出而实现对轴承55的润滑。

当第二齿轮失去对密封头83的挤压作用时，在第一弹簧84的作用下密封头83外移而将出油口81密封住，密封头83伸出时通过连杆862驱动活塞86朝向气腔851移动，油腔852内的压力下降而气腔851内的压力上升，使得单向阀861开启，空气和加油腔56内多余的油经补气口82、气道88和单向阀861而流向油腔852，使得油腔852内的压力能够维持在同齿轮外部内的气压相等，以便活塞86下一次朝向油腔852移动时能够将润滑油挤压出。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图9，气化管的出口端16的周面上设有若干出气孔11。出气孔11的外端连接有管座12。管座12和气化管的出口端16焊接在一起。出气孔11内穿设有内管4。内管4的内端设有凸缘41。内管4穿过管座12后穿进出气管2内。

参见图10，凸缘41钩接在气化管的出口端16内周面上。凸缘41和气化管的出口端16内周面仅通过抵接的方式连接在一起。管座12、内管4和出气管2三者的交汇处焊接在一起而形成焊缝6。焊缝6将管座12、内管4和出气管2三者密封连接在一起。

参见图11，内管4外端的外周面和出气管2内周面之间设有金属密封环42。密封环42轴向远离气化管1的一端设有环形胀开槽421。胀开槽421沿密封环42的周向延伸。胀开槽421和内管4的内部空间连通

使用时通过出气管2同输气管连接而实现液化天然气的输出。

Claims (10)

1.一种卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，包括气化管，所述气化管包括若干弯折段和直线结构的气化段，所述气化段和弯折段间隔设置而形成折返结构，所述气化段的外表面设有若干换热片，其特征在于，所述气化段沿水平方向延伸，所述换热片沿所述气化段的周向分布，所述换热片为平板结构，所述换热片所在的平面同所述气化段的轴线平行，所述换热片沿气化段周向的两侧都设有除霜刷，所述除霜刷包括刷座和设置于刷座的刷毛，所述刷毛同所述换热片抵接在一起，所述除霜刷连接有驱动除霜刷沿气化段的轴向伸缩的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所有的换热片上的除霜刷共用所述驱动机构，所述驱动机构包括基板、转动连接于基板的中间齿轮、连接于除霜刷的螺纹杆、连接于除霜刷的导向杆、螺纹连接于螺纹杆的输出齿轮和驱动中间齿轮转动的电机，所述导向杆、螺纹杆和气化段三者平行，所述导向杆穿设于所述基板，所述输出齿轮转动连接于所述基板，所述输出齿轮同所述中间齿轮啮合在一起，所述电机固接于所述基板，所述电机包括电机壳和转动连接于电机壳的电机轴。

3.根据权利要求2所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述电机轴通过两个轴承支撑于所述电机壳，所述电机壳和两个轴承之间形成加油腔，所述加油腔内设有啮合在一起的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮同所述电机轴连接在一起，所述第二齿轮同所述电机壳转动连接在一起；所述第一齿轮内设有加油机构，所述加油机构包括出油口、补气口、密封头、驱动密封头密封住出油口的第一弹簧、缸体和滑动密封连接于缸体的活塞，所述活塞将所述缸体分割为气腔和油腔，所述活塞设有朝向气腔开启的单向阀，所述活塞通过连杆同所述密封头连接在一起，所述出油口通过油道同所述油腔相连通，所述补气口通过气道同所述气腔相连通，所述出油口设置于所述第一齿轮的齿顶，所述密封头伸出所述第一齿轮的齿顶的距离大于所述第一齿轮与第二齿轮之间的齿顶隙。

4.根据权利要求2或3所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述电机轴内设有安装腔，所述安装腔内设有减震结构，所述减震结构包括沿所述电机轴的径向依次抵接在一起的调节螺母、芯套、小端朝向芯套的蝶形弹簧和安装板，所述安装板固接有穿过所述弹性弹簧和芯套后同所述调节螺母螺纹连接在一起的调节螺杆，所述芯套外连接有橡胶圈，所述橡胶圈外连接有质量圈，所述橡胶圈设有压住蝶形弹簧的锥台形沉孔。

5.根据权利要求4所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述芯套内设有橡胶衬套。

6.根据权利要求4所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述的芯套的外周面设有若干个伸入橡胶圈中的芯套部连接环，所述质量圈的内周面设有若干个伸入所述橡胶圈中的质量圈部连接环。

7.根据权利要求1或2或3所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，位于同一片换热片两侧的除霜刷之间设有使刷毛同换热片抵接在一起的弹性连接臂。

8.根据权利要求7所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述刷座朝向所述换热片的一侧设有刮刃，所述刮刃同所述换热片之间断开。

9.根据权利要求1或2或3所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述气化管的出口端的周面上设有若干出气孔，所述出气孔的外端连接有管座，所述管座连接有出气管，所述管座和所述气化管之间、所述管座和所述出气管之间都通过焊接的方式固定在一起。

10.根据权利要求9所述的卧式设有除霜刷的液化天然气气化器，其特征在于，所述出气孔内穿设有内管，所述内管的内端设有钩接在所述气化管内表面的凸缘，所述内管穿设在所述管座和出气管内，所述内管外端的外周面和出气管内周面之间设有金属密封环，所述密封环轴向远离所述气化管的一端设有环形胀开槽，所述胀开槽沿密封环的周向延伸，所述胀开槽和所述内管的内部空间连通，所述管座、内管和出气管三者焊接在一起。