CN204359172U - 一种液氮蒸发器 - Google Patents

Abstract

本新型提出了一种液氮蒸发器，包括第一接口、第一直管、第一壳体、盘管、汇集管、第二壳体、第二直管、第一冷却剂水管接口、第二冷却剂水管接口、第二接口；第一壳体和第二壳体组成蒸发器壳体，第一冷却剂接口设置在第一壳体上，第二冷却剂水管接口设置在第二壳体上；盘管位于蒸发器壳体内部，与汇集管相连接；盘管的外表面包括第一散热翅片，盘管的内表面包括第二散热翅片。本新型提出的液氮蒸发器具有对称结构、高散热结构的盘管设计，保证了流经盘管的流体进行充分的热交换，实现大排量氮气蒸发，作业安全系数高，尤其适用于在可燃性气体含量较高的油气井使用液氮泵设备作业。

Description

一种液氮蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种液氮蒸发装置，尤其是带有盘管结构的油田施工用液氮泵设备。

背景技术

在油田施工中，对高压低温液氮加热的方式通常采用直燃式，即燃油锅炉加热，但是对于油气井而言，其可燃性气体含量高，明火加热存在诸多隐患，极易发生爆炸。为了安全，对于在可燃性气体含量较高的油气井使用液氮泵设备作业时，取消明火加热是十分必要的。现有技术中，热回收式液氮蒸发器是一种解决方案，其利用加热的冷却剂来蒸发高压液氮，其中包括多根盘管，以实现大排量氮气蒸发，高压低温液氮流经盘管内部通道，冷却剂流经盘管外部，从而可以在盘管处进行充分热交换，使高压低温液氮变为高压常温氮气排出。对该技术方案而言，在盘管处能否有效进行充分热交换是关键，因此，有必要设计一种带有高效热交换盘管结构的液氮蒸发器。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种热回收式液氮蒸发器，克服明火加热易发生爆炸，存在安全隐患的缺陷，利用加热的冷却剂来蒸发高压液氮，提高液氮泵设备的防爆能力，以适应在可燃性气体含量较高的油气井使用液氮泵设备作业。

本实用新型的技术方案如下：

一种液氮蒸发器，包括第一接口、第一直管、第一壳体、盘管、汇集管、第二壳体、第二直管、第一冷却剂水管接口、第二冷却剂水管接口、第二接口；第一壳体和第二壳体组成蒸发器壳体，第一冷却剂接口设置在第一壳体上，第二冷却剂水管接口设置在第二壳体上；盘管位于蒸发器壳体内部，与汇集管相连接；其特征在于：盘管的外表面包括第一散热翅片，盘管的内表面包括第二散热翅片。

进一步地，其中第一散热翅片、第二散热翅片均匀分布在盘管的内外表面。

进一步地，其中第一散热翅片、第二散热翅片为高导热材料制成。

进一步地，其中第一散热翅片、第二散热翅片为与盘管一体成型制成。

进一步地，其中第一散热翅片、第二散热翅片的材质为铜或铝。

本实用新型与现有技术比较所具有的有益效果是：(1)没有明火，防爆能力强，作业安全系数高，尤其适用于在可燃性气体含量较高的油气井使用液氮泵设备作业。(2)采用对称结构，高压低温液氮可从任何一端的接口进入，从另一端排出高压常温氮气；同样，加热的冷却剂可从与液氮流向相反方向一端的冷却剂水管接口进入，从另一端回液。(3)采用多根盘管，以实现大排量氮气蒸发。(4)盘管的内外表面带有翅片，保证了流经盘管的流体进行充分的热交换。(5)所有高压部件均采用高压、耐低温材料，最高额定工作压力达103Mpa，允许最低工作液氮温度为-210℃，满足液氮泵设备作业高压、低温的要求。(6)结构简单，连接使用非常方便，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型液氮蒸发器的主视剖面图。

图2是本实用新型液氮蒸发器中单根盘管的横断面剖面图。

图中：1-第一接口，2-第一锁固螺母，3-第一直管，4-第一壳体，5-盘管，6-汇集管，7-中间支撑板，8-第二壳体，9-第二直管，10-第二锁固螺母，11-第二冷却剂水管接口，12-第二接口，13-第二冷却剂水管接口，14-第一散热翅片，15-第二散热翅片。

具体实施方式

参见图1、图2，本申请所提出的液氮蒸发器，主要包括第一接口1、第一锁固螺母2、第一直管3、第一壳体4、盘管5、汇集管6、中间支撑板7、第二壳体8、第二直管9、第二锁固螺母10、第一冷却剂水管接口13、第二冷却剂水管接口11、第二接口12；第一壳体4和第二壳体8组成蒸发器壳体，内部用中间支撑板7加强，第一冷却剂接口13设置在第一壳体4上，第二冷却剂水管接口11设置在第二壳体8上；第一接口1通过第一锁固螺母2、第一直管3与汇集管6前部连接，第二接口12通过第二锁固螺母10、第二直管9与汇集管6后部连接；盘管5位于蒸发器壳体内部，与汇集管6相连接；盘管5的外表面包括均匀分布的散热翅片14，盘管5的内表面也包括均匀分布的散热翅片15。

在工作开始前，将外部高压低温液氮与第一接口1或者第二接口12连接好，第二接12或者第一接口1与外部高压常温氮气出口连接好；外部冷却剂进口与第二冷却剂水管接口11或者第一冷却剂水管接口13连接好，第一冷却剂水管接口13或第二后冷却剂水管接口11与外部冷却剂出口连接好。工作时，外部供给的加热后的冷却剂以一定压力和流量从一端冷却剂水管接口进入，从另一端回液。高压低温液氮则从与冷却剂流向相反方向一端的接口进入，从另 一端排出高压常温氮气。高压低温液氮流经的是盘管5内部通道，冷却剂流经的是盘管5外部，盘管内外表面设置的翅片，使得可以在盘管5处进行充分热交换，使高压低温液氮变为高压常温氮气排出。大大提高了安全性能。

以上，仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式，但本专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液氮蒸发器，包括第一接口(1)、第一直管(3)、第一壳体(4)、盘管(5)、汇集管(6)、第二壳体(8)、第二直管(9)、第一冷却剂水管接口(13)、第二冷却剂水管接口(11)、第二接口(12)；第一壳体(4)和第二壳体(8)组成蒸发器壳体，第一冷却剂接口(13)设置在第一壳体(4)上，第二冷却剂水管接口(11)设置在第二壳体(8)上；盘管(5)位于蒸发器壳体内部，与汇集管(6)相连接；其特征在于：盘管(5)的外表面包括第一散热翅片(14)，盘管(5)的内表面包括第二散热翅片(15)。

2.根据权利要求1所述的液氮蒸发器，其中第一散热翅片(14)、第二散热翅片(15)均匀分布在盘管(5)的内外表面。

3.根据权利要求1或2所述的液氮蒸发器，其中第一散热翅片(14)、第二散热翅片(15)为高导热材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的液氮蒸发器，其中第一散热翅片(14)、第二散热翅片(15)为与盘管(5)一体成型制成。

5.根据权利要求3所述的液氮蒸发器，其中第一散热翅片(14)、第二散热翅片(15)的材质为铜或铝。