CN108332582A - 一种免除霜空温汽化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空温汽化器技术领域，具体公开一种免除霜空温汽化器。所述空温汽化器包括第一汽化部、第二汽化部；第一汽化部、第二汽化部均包括若干组并联在一起的翘片组，所述翘片组由串联的翘片管形成，所述第一汽化部的翘片组的一端与所述第二汽化部的翘片组的一端相连，所述第一汽化部的翘片组的另一端与输入端口相连，所述第二汽化部的翘片组的另一端与输出端口相连；所述翘片管在径向均匀设置有若干翘片，所述翘片表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸。本发明提供的空温汽化器，在防止表面结霜的同时，使翘片表面的吸热效率更高，流量稳定有利于生产的稳定，无须人工除霜，无须备用设备。

Description

一种免除霜空温汽化器
技术领域
本发明涉及空温汽化器技术领域，尤其涉及一种免除霜空温汽化器。
背景技术
现有的空温汽化器一般为翘片式换热器，低温液体入口一般设在前底部，出口在另一侧，通常要求出口温度不低于环境10℃，汽化器连续运行结霜、结冰导致出口温度下降、流量不稳定，人工除霜很难彻底除尽，为保证生产稳定，一般厂家可能会把汽化器换热面积做大甚至采用两台汽化器切换使用，即使这样，冬季部分地区汽化器也难保能够运行正常。
常规的汽化器工作结冰模式是：低温液体在翘片管中流动，翘片周围空气通过翘片传热给低温液体温度下降，随着温度下降比重增加形成下降气流，空气中水汽由不饱和至饱和并冷凝进而凝结生成雪花并在表面附着，雪花的附着使得换热面空气交换受阻，由于换热翘片温度低冷凝水还会在翘片表面富集并形成壁流水膜，水膜下流过程会逐步增厚并且温度进一步下降并结冰，换热效率下降，流量也会变得不稳定，温度过低还可能会冻坏后系统的仪表、设备；常规低温液体空温汽化器因表面处于湿润状态，在酸性气体浓度相对较高的工厂或工艺园区，腐蚀也是一大挑战。
发明内容
针对现有空温汽化器结霜、结冰导致出口温度下降、流量不稳定，且人工除霜较为困难等问题，本发明提供一种免除霜空温汽化器。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种免除霜空温汽化器，所述免除霜空温汽化器包括第一汽化部、第二汽化部；第一汽化部、第二汽化部均包括若干组并联在一起的翘片组，所述翘片组由串联的翘片管形成，所述第一汽化部的翘片组的一端与所述第二汽化部的翘片组的一端相连，所述第一汽化部的翘片组的另一端与输入端口相连，所述第二汽化部的翘片组的另一端与输出端口相连；所述翘片管在径向均匀设置有若干翘片，所述翘片表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸。
相对于现有技术，本发明提供的免除霜空温汽化器，翘片表面设置有疏水涂层，疏水涂层中石墨会增强疏水材料的吸热效果，在防止表面结霜的同时，表面黑色吸收光和热，使翘片表面的吸热效率更高，流量稳定有利于生产的稳定，且无须人工除霜，节约了人力消耗，无须备用设备，降低了设备安装占地。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例免除霜空温汽化器侧视剖视结构示意图；
图2是本发明实施例免除霜空温汽化器俯视剖视结构示意图；
图中：1-第一汽化部；2-第二汽化部；3-翘片组；4-翘片管；5-输入端口；6-输出端口；41-翘片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种免除霜空温汽化器。如图1及图2所示，该免除霜空温汽化器包括第一汽化部1、第二汽化部2；第一汽化部1、第二汽化部2均包括若干组并联在一起的翘片组3，所述翘片组3由串联的翘片管4形成，所述第一汽化部1的翘片组3的一端与所述第二汽化部2的翘片组3的一端相连，所述第一汽化部1的翘片组3的另一端与输入端口5相连，所述第二汽化部2的翘片组3的另一端与输出端口6相连；所述翘片管4在径向均匀设置有若干翘片41，所述翘片41表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸。
优选地，与所述输入端口相连接的第一汽化部的翘片组高度低于与所述输出端口相连接的第二汽化部的翘片组高度，翘片组高度前高后低，汽化器工作时空气被吸热形成下沉气流从换热器上部流向下部距离会缩短，水汽冷凝率明显下降，换热效率随之提高。
优选地，与所述输入端口相连接的第一汽化部的翘片管之间的间距大于与所述输出端口相连接的第二汽化部的翘片管之间的间距，翘片管之间的间距前疏后密，增强水平通风能力，提高了翘片环境温度。
优选地，所述翘片管的翘片数量，根据翅片规格(管换热面积)、翘片管内液体流量及输出端口温度进行调整，提高换热效率。
优选地，所述翘片与翘片形成空腔，有利于提高下沉空气的对流流量而控制空气至上而下温度降低幅度，减少水汽冷凝量，且所述空腔能够提高水平通风能力，吹走翘片表面的水珠，避免结霜。
优选地，所述疏水涂层的制备方法为：将翘片表面进行镀锌处理，并用乙醇、丙酮、超声水清洗，经高纯氮气吹干后，浸入DMF溶液中，于95℃处理20-30h，水洗、干燥处理后，用石墨与十二羟基硬脂酸的乙醇溶液进行喷涂，乙醇冲洗后晾干，使翘片表面形成条状的微纳米氧化锌，锌表面的接触角达到155°，具有较高的超疏水性，其中的黑色纳米石墨会增强疏水材料的吸热效果，在防止表面结霜的同时，表面因为黑色吸收光和热，使翘片表面的吸热效率更高。
优选地，所述石墨与十二羟基硬脂酸的质量比为2-5:100。
优选地，石墨与十二羟基硬脂酸的乙醇溶液浓度为0.01mol/L，氧化锌中的锌很快与十二羟基硬脂酸发生配位反应生成十二羟基硬脂酸锌，在锌基底表面生成一层自组装膜，与石墨一起形成黑色纳米疏水涂层。
优选地，所述DMF溶液浓度为5％，常温下，锌在水中的氧化速度很慢，而在DMF存在，95℃条件下氧化被促进，水中的Zn2+的释放加快，不断的形成[Zn(DMF)n]2+，可在表面形成小于15μm的毛绒状小球，增加了锌基底表面的粗糙程度，便于硬脂酸后期在锌基底形成稳定的超疏水层。
优选地，所述干燥处理的温度为120-140℃。
优选地，所述镀锌处理中的锌金属可以由镁基合金、锌基合金或奥氏体不锈钢代替。
本发明实施例提供的免除霜空温汽化器，翘片表面设置有疏水涂层，黑色纳米疏水涂层中石墨会增强疏水材料的吸热效果，在防止表面结霜的同时，表面黑色吸收光和热，使翘片表面的吸热效率更高，流量稳定有利于生产的稳定，且无须人工除霜，节约了人力消耗，无须备用设备，降低了设备安装占地。
为了更好的说明本发明实施例提供的免除霜空温汽化器，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种免除霜空温汽化器
所述免除霜空温汽化器包括第一汽化部、第二汽化部；第一汽化部、第二汽化部均包括若干组并联在一起的翘片组，所述翘片组由串联的翘片管形成，所述第一汽化部的翘片组的一端与所述第二汽化部的翘片组的一端相连，所述第一汽化部的翘片组的另一端与输入端口相连，所述第二汽化部的翘片组的另一端与输出端口相连；所述翘片表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸，
其中，所述疏水涂层的制备方法为：将翘片表面进行镀锌处理，并用乙醇、丙酮、超声水清洗3次，经高纯氮气吹干后，浸入浓度为5％的DMF溶液中，于95℃处理24h，用蒸馏水冲洗3次，130℃烘箱干燥处理后，用质量比为1:25的石墨与十二羟基硬脂酸配制成的浓度为0.01mol/L的乙醇溶液进行喷涂，用无水乙醇冲洗后晾干，得到疏水处理的翘片。
实施例2
一种免除霜空温汽化器
所述免除霜空温汽化器包括第一汽化部、第二汽化部；第一汽化部、第二汽化部均包括若干组并联在一起的翘片组，所述翘片组由串联的翘片管形成，所述第一汽化部的翘片组的一端与所述第二汽化部的翘片组的一端相连，所述第一汽化部的翘片组的另一端与输入端口相连，所述第二汽化部的翘片组的另一端与输出端口相连；所述翘片表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸，
其中，所述疏水涂层的制备方法为：将翘片表面进行镀锌处理，并用乙醇、丙酮、超声水清洗3次，经高纯氮气吹干后，浸入浓度为5％的DMF溶液中，于95℃处理30h，用蒸馏水冲洗4次，140℃烘箱干燥处理后，用质量比为1:50的石墨与十二羟基硬脂酸配制成的浓度为0.01mol/L的乙醇溶液进行喷涂，用无水乙醇冲洗后晾干，得到疏水处理的翘片。
实施例3
一种免除霜空温汽化器
所述免除霜空温汽化器包括第一汽化部、第二汽化部；第一汽化部、第二汽化部均包括若干组并联在一起的翘片组，所述翘片组由串联的翘片管形成，所述第一汽化部的翘片组的一端与所述第二汽化部的翘片组的一端相连，所述第一汽化部的翘片组的另一端与输入端口相连，所述第二汽化部的翘片组的另一端与输出端口相连；所述翘片表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸，
其中，所述疏水涂层的制备方法为：将翘片表面进行镀锌处理，并用乙醇、丙酮、超声水清洗2次，经高纯氮气吹干后，浸入浓度为5％的DMF溶液中，于95℃处理20h，用蒸馏水冲洗2次，120℃烘箱干燥处理后，用质量比为1:20的石墨与十二羟基硬脂酸配制成的浓度为0.01mol/L的乙醇溶液进行喷涂，用无水乙醇冲洗后晾干，得到疏水处理的翘片。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种免除霜空温汽化器，其特征在于：所述免除霜空温汽化器包括第一汽化部、第二汽化部；第一汽化部、第二汽化部均包括若干组并联在一起的翘片组，所述翘片组由串联的翘片管形成，所述第一汽化部的翘片组的一端与所述第二汽化部的翘片组的一端相连，所述第一汽化部的翘片组的另一端与输入端口相连，所述第二汽化部的翘片组的另一端与输出端口相连；所述翘片管在径向均匀设置有若干翘片，所述翘片表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层中含有石墨与十二烷基硬脂酸。
2.如权利要求1所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：与所述输入端口相连接的第一汽化部的翘片组高度低于与所述输出端口相连接的第二汽化部的翘片组高度。
3.如权利要求2所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：与所述输入端口相连接的第一汽化部的翘片管之间的间距大于与所述输出端口相连接的第二汽化部的翘片管之间的间距。
4.如权利要求1所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：所述翘片与翘片形成空腔。
5.如权利要求1-4任一项所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：所述疏水涂层的制备方法为：将翘片表面进行镀锌处理，并用乙醇、丙酮、超声水清洗，经高纯氮气吹干后，浸入DMF溶液中，于95℃处理20-30h，水洗、干燥处理后，用石墨与十二羟基硬脂酸的乙醇溶液进行喷涂，乙醇冲洗后晾干。
6.如权利要求5所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：所述石墨与十二羟基硬脂酸的质量比为2-5:100。
7.如权利要求5所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：所述DMF溶液浓度为5％。
8.如权利要求5所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：所述干燥处理的温度为120-140℃。
9.如权利要求5所述的免除霜空温汽化器，其特征在于：所述镀锌处理中的锌金属可以由镁基合金、锌基合金或奥氏体不锈钢代替。
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