CN208381749U - 一种低温液体转化为高压气体的汽化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，涉及低温液体汽化设备技术领域，解决了现有液体汽化设备结构太过复杂的问题。技术方案为一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，包括储料罐，储料罐上连通有带进料阀的进料管和带出料阀的出料管，出料管上还依次设置有低温泵和汽化器，低温泵上还连通有回气管，回气管背向低温泵的一端与储料罐连通，且回气管上设置有回气阀，出料管的出口端连通有气体存储罐，出料管上还设置有控制阀，控制阀位于汽化器和气体存储罐之间的管路上，气体存储罐上还设置有传输管，传输管上设置有输料阀。本实用新型结构合理，系统结构简洁紧凑，能够快速的将低温液体转化为高压气体。

Description

一种低温液体转化为高压气体的汽化系统

技术领域

本实用新型涉及低温液体汽化设备技术领域，特别涉及一种低温液体转化为高压气体的汽化系统。

背景技术

随着近几年新型能源及新工艺的不断更新和出现，需要高压氧气、高压氮气的行业也越来越多，目前由于气体的存放和运输极为不方便，所以都将气体低温液化后以液体的形式进行运输和储存，在需要使用时，再将低温液体汽化后使用。

但是现有的液体汽化设备结构太过复杂，现提出一种设计简洁紧凑的低温液体转化为高压气体的汽化系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设计简洁紧凑的低温液体转化为高压气体的汽化系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，包括储料罐，所述储料罐上连通有带进料阀的进料管和带出料阀的出料管，所述出料管上还设置有低温泵和汽化器，所述出料阀位于所述汽化器和所述储料罐之间的管路上，所述低温泵位于所述汽化器和所述出料阀之间的管路上，所述低温泵上还连通有回气管，所述回气管背向所述低温泵的一端与所述储料罐连通，且所述回气管上设置有回气阀，所述出料管的出口端连通有气体存储罐，所述出料管上还设置有控制阀，所述控制阀位于所述汽化器和所述气体存储罐之间的管路上，所述气体存储罐上还设置有传输管，所述传输管上设置有输料阀。

通过采用上述方案，气体在低温条件下保持液化并存储在储料罐内进行运输，低温液体可从进料管处输进储料罐内，在需要将储料罐内的低温液体转化成高压气体输出时，打开出料阀和回气阀，低温液体由出料管排出到低温泵处，然后由工作中的低温泵对低温液体增压并将低温液体打至汽化器处，其中一些在低温泵中汽化的液体通过回气管输回储料罐内，汽化器对低温液体进行加热汽化，使得低温液体转化为高压气体，打开汽化器和气体存储罐之间的控制阀，则高压气体充入气体存储罐内等待使用，从而完成将低温液体转化为高温气体的转化过程，系统整体设计简洁紧凑、实用，做成撬装，移动方便，可根据场地不同安装使用。

本实用新型进一步设置为：所述回气管上还设置有支管，支管位于所述回气阀和所述低温泵之间的管路上，且支管上设置有放空阀。

通过采用上述方案，在使用低温泵对出料管输出的低温液体进行增压时，需要打开回气管上的回气阀，因为低温泵的温度高于低温液体的温度，所以有一部分低温液体会在低温泵内汽化，在低温泵内汽化的液体则通过回气管输回储料罐内，但是打开了回气阀后，储料罐内和低温泵通过回气管连通，从而会导致储料罐内的气压和低温泵内的气压等大，并且储料罐内的气压高于罐外气压，此时储料罐内的低温液体输送至低温泵处时仅靠储料罐内低温液体的液压，所以会使得储料罐内的低温液体输送至低温泵处的输送速度比较慢，故在回气阀和低温泵之间的回气管路上设置了支管，并在支管上设置放空阀，当关闭回气阀并打开放空阀时，出料管内的低温液体输送至低温泵处的压力为低温液体的液压加上储料罐内的气压再减去低温泵内的气压，此时低温泵内的气压等于储料罐外的气压，而储料罐内的气压又大于储料罐外的气压，所以相比较于之前，储料罐内的低温液体输出时的压力有所变大，从而能够加快储料罐内低温液体输送至低温泵处的输送速度。

本实用新型进一步设置为：所述低温泵为柱塞泵，所述出料管上还设置有缓冲器，所述缓冲器位于所述低温泵和所述汽化器之间的管路上，且所述缓冲器上连接有压力表盘管，所述压力表盘管背离所述缓冲器的一端连接有压力表。

通过采用上述方案，在出料管上设置压力表以测量低温泵输出后的管内压力，当测量到管内压力过大时，可以适当调慢低温泵；当测量到管内压力过小时，则可以适当调快低温泵；而低温泵采用柱塞泵，柱塞泵属于容积式泵，能耗低、体积小、安全性好、可靠性高，但是柱塞泵在工作时，需要打开其排出阀进行排液，从而导致排出的液体压力很不稳定，容易快速变化，压力表直接连接在出料管上对低温泵打出的液体压力进行测量时测出的数值非常的不稳定，所以设置了缓冲器进行缓冲，缓冲器设置为一根管道，管道竖直向上，则管道的上端远离出料管，低温液体在管道内时会逐渐汽化，则会在管道的上端形成一截气体部，管道的下部分位置则为液体部，气体部的气压和液体部的液压等大，而气体比液体更容易被压缩，所以在出料管内的低温液体压力快速变化时，缓冲器内的气体能够在一定程度上被压缩以进行缓冲，此时气压表通过气压表盘管与缓冲器内连通，从而使得压力表测出的压力值更加稳定。

本实用新型进一步设置为：所述出料管上还设置有支管，支管位于所述低温泵和所述汽化器之间的管路上，且支管上设置有放气阀。

通过采用上述方案，在使用低温泵时，需要对低温泵进行预冷操作，而在启动低温泵进行预冷时，如果低温泵内存在气体则会使得低温液体难以流入低温泵内，使得低温泵难以启动，从而在出料管上设置了支管，在支管上设置了放气阀，在启动低温泵进行预冷前，先打开放气阀，然后再启动低温泵进行预冷，低温泵内和管道内的气体会通过放气阀排出管道，当放气阀处排出一点低温液体后即关闭放气阀，从而使得低温泵更加容易启动。

本实用新型进一步设置为：所述出料管上还设置有止回阀，所述止回阀位于所述汽化器和所述控制阀之间的管路上。

通过采用上述方案，在出料管上设置止回阀，将止回阀设置在汽化器和控制阀之间的管路上，低温液体通过汽化器加热汽化形成高压气体后，继续通过出料管输出，打开控制阀输出高压气体时，为了避免外部气压高于出料管内气压而导致气体倒灌而损坏装置，所以在出料管上设置了止回阀以防止气体倒灌。

本实用新型进一步设置为：所述出料管上还设置有第一支管和第二支管，第一支管位于所述止回阀和所述控制阀之间的管路上，第二支管位于所述控制阀和所述气体存储罐之间的管路上，且第一支管和第二支管上皆设置有安全阀。

通过采用上述方案，在止回阀和控制阀之间的管路上设置第一支管，在控制阀和气体存储罐之间的管路上设置第二支管，并在第一第一支管和第二支管上设置安全阀，安全阀为泄压阀，当控制阀关闭而出料管内又气压过大时，气体可以通过第一支管上的安全阀排出以进行泄压，当控制阀打开而气体存储罐内气体又充满时或控制阀关闭而气体存储罐内的气压又过高时，气体可以通过第二支管上的安全阀排出以进行泄压，从而避免出料管内气压过大而导致出料管破裂。

本实用新型进一步设置为：所述出料管上还设置有温度变送器，所述温度变送器位于所述汽化器和所述止回阀之间的管路上。

通过采用上述方案，在出料管上设置温度变送器，将温度变送器设置在汽化器和止回阀之间的管路上，温度变送器可以测量汽化器输出的气体温度，当温度变送器测量到汽化器输出的气体温度过低时，温度变送器发送信号到控制系统以控制低温泵降低工作速度，甚至直接控制低温泵停止工作，从而使得汽化器的出口温度不至过低。

本实用新型进一步设置为：所述储料罐为双层结构，且夹层内设置有保温层。

通过采用上述方案，将储料罐设置为双层结构，在储料罐受到外部的损坏时优先损坏的是储料罐的外层外壳，可以起到保护储料罐内层壳体的作用，当储料罐的内层壳体损坏时，储料罐的外层壳体也可以起到密封作用，从而使得储料罐不易泄露，并且在储料罐的夹层内设置保温层以对储料罐进行保温，从而避免储料罐内的低温液体受到外部温度影响而汽化严重。

本实用新型进一步设置为：所述储料罐上还设置有用于其内部泄压的外壳保险装置。

通过采用上述方案，由于储料罐内的是低温液体，在低温液体受热时，低温液体会逐渐汽化，从而会使得储料罐内的压力逐渐增大，所以在储料罐上设置了用于其内部泄压的外壳保险装置，外壳保险装置一般设置为泄压阀，在储料罐上设置一根与其内部连通的管道，并将泄压阀设置在管道上，当储料罐内压力过大时，泄压阀可以排出储料罐内的气体以对储料罐内部进行减压，从而避免储料罐内部压力过大而导致储料罐破裂甚至是爆炸。

本实用新型进一步设置为：所述汽化器的换热管为星形翅片管。

通过采用上述方案，星形翅片管为中间一根圆管，然后在圆管的外壁上沿其周向均匀间隔设置换热翅片的结构，星形翅片管制造成本低、加工方便、性能稳定，使得汽化器的换热管拥有良好的换热效率。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：结构简洁紧凑、实用、做成撬装移动方便、能够快速地将低温液体转化为高压气体，转化效率高，安全性能好。

附图说明

图1是实施例的总体结构示意图。

附图标记：1、储料罐；2、进料阀；3、进料管；4、出料阀；5、出料管；6、低温泵；7、汽化器；8、回气管；9、回气阀；10、气体存储罐；11、控制阀；12、传输管；13、输料阀；14、放空阀；15、缓冲器；16、压力表盘管；17、压力表；18、放气阀；19、止回阀；20、安全阀；21、温度变送器；22、保温层；23、外壳保险装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，包括储料罐1，低温液化后的气体存放在储料罐1内进行运输，储料罐1为双层结构，并且在储料罐1的夹层内设置有以石英石为保温材料的保温层22以对储料罐1内部进行保温，在储料罐1上还设置有外壳保险装置23，外壳保险装置23具体设置为一个泄压阀，在储料罐1上设置一根与其内部连通的管道，然后将泄压阀设置在管道上。储料罐1内的压力增大是因为低温液体逐渐汽化而形成气体，使得储料罐1内的压力逐渐增大，当储料罐1内的压力达到一定值时，泄压阀自动打开以排出储料罐1内的气体，以此来减小储料罐1内的压力，从而避免储料罐1内压力过大。

储料罐1的上方设置有回气接口，出料管5的底部设置有用于进料的进料管3和用于出料的出料管5，进料管3上设置有进料阀2，进料阀2为根阀，出料管5上设置出料阀4，打开进料阀2后才可以通过进料管3向储料罐1内输入低温液体，打开出料阀4后才可以通过出料管5排出低温液体。

出料管5上还设置有低温泵6，低温泵6为低温高压柱塞泵，储料罐1上的回气接口和低温泵6上的回气接口通过回气管8连通，在回气管8上设置有回气阀9以控制回气管8的通断。在低温泵6工作时，低温泵6先是保持常温，此时打开出料阀4，储料罐1内的低温液体通过出料管5流动到低温泵6内，而低温液体接触到常温的低温泵6时会受热而汽化，汽化的液体则通过回气管8重新输回储料罐1内。

位于回气阀9和低温泵6之间的回气管8部分上设置有支管，支管直接和大气连通，并且在支管上设置有放空阀14。储料罐1内都是低温液化的气体，也会有一部分的液体汽化，所以储料罐1内的压力一直保持在大于大气压的程度。当打开回气阀9和出料阀4时，回气管8将低温泵6和储料罐1连通，此时储料罐1内的气压和低压泵内气压等大，出料管5内低温液体的流动输送仅靠储料罐1内低温液体液位的液压。当打开放空阀14和出料阀4时，低温泵6和大气连通，低温泵6内的气压和大气压等大，则出料管5内低温液体的流动输送靠储料罐1内的低温液体液位液压加上储料罐1内气压再减去大气压，相比于之前，低温液体的流动输送压力有所增大，从而使得储料罐1内的低温液体能够更快的输出到低温泵6处。

按照低温液体的流向，继低温泵6之后为设置在出料管5上的三通管道，三通管道的两个端口接出料管5，侧壁接口接有一个缓冲器15，缓冲器15具体设置为一根管道，缓冲器15设置在出料管5的上方，且缓冲器15竖直设置，由于缓冲器15保持常温，在低温液体流入缓冲器15内时，一部分的低温液体受热汽化，从而缓冲器15的上部分管道内为气体部分，缓冲器15的下部分管道内则为液体部分，在缓冲器15的顶部连接有一根与其内部连通的压力表盘管16，压力表盘管16上连接有一个压力表17。

由于低温泵6为低温高压柱塞泵，所以低温泵6在打出低温液体时，低温液体的压力随着低温泵6出液阀的开合而不断变化，缓冲器15内的气体部分压力原先和低温液体的压力保持一致，当低温液体的压力快速波动变化时，缓冲器15内的气体部分能够被压缩或膨胀，从而缓冲器15内的气体部分能够起到缓冲的作用，使得压力表17测出的数值更加平稳。

在压力表17测量到出料管5内低温液体的压力数值与正常数值存在偏差时，工作人员可以相应地调整出料阀4和低温泵6以使得出料管5内的低温液体压力保持在一定范围内。甚至可以直接设置一个反馈控制系统，由控制系统自动调整出料阀4和低温泵6。

沿着低温液体在出料管5内的流动方向，在连接缓冲器15的三通管道之后的出料管5上设置有一根支管，支管上设置放气阀18。当低温泵6内存在气体时，低温泵6正常启动困难。在打开低温泵6进行预冷时，打开放气阀18，低温泵6和出料管5内的气体能够通过放气阀18排放到大气中，从而使得低温液体能够更加容易地通过出料管5流动到低温泵6处，使得低温泵6更加容易启动工作。

沿低温液体的流动方向，在安装放气阀18的支管之后的出料管5上连接有汽化器7，汽化器7具体设置为空温氏汽化器7，并且汽化器7的换热管为星形翅片管，星形翅片管为中间一根管道，然后在管道的外壁上沿其周向均匀间隔设置多片换热翅片，汽化器7和空气换热以对通过的低温液体进行加热，使得低温液体汽化为高压气体输出。

汽化器7出口端的出料管5上设置有一个温度变送器21，当温度变送器21测量到汽化器7的出口温度过低或过高时，温度变送器21发送相应的信号至控制系统，控制系统再自动控制低温泵6和出料阀4，使得汽化器7的出口温度不至于过高或过低。

沿高压气体的输送方向，温度变送器21之后的出料管5上设置有止回阀19以防止高压气体倒灌而损坏装置。继止回阀19之后的出料管5上设置有支管，支管上设置有安全阀20，安全阀20为泄压阀，当出料管5内气压过高时安全阀20自动排气以减小出料管5内部的气压。继安装安全阀20的支管之后的出料管5上设置有控制出料管5内高压气体输送的控制阀11。

沿着高压气体的输送方向，继控制阀11之后的出料管5上还设置有一根支管，在支管上设置有安全阀20，安全阀20为泄压阀，随后出料管5连接于一个气体存储罐10，气体存储罐10自带传输管12，传输管12上设置有输料阀13。

系统可以做成撬装，使得系统方便移动，系统也可以根据场地的不同以不同的方式进行安装。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：包括储料罐（1），所述储料罐（1）上连通有带进料阀（2）的进料管（3）和带出料阀（4）的出料管（5），所述出料管（5）上还设置有低温泵（6）和汽化器（7），所述出料阀（4）位于所述汽化器（7）和所述储料罐（1）之间的管路上，所述低温泵（6）位于所述汽化器（7）和所述出料阀（4）之间的管路上，所述低温泵（6）上还连通有回气管（8），所述回气管（8）背向所述低温泵（6）的一端与所述储料罐（1）连通，且所述回气管（8）上设置有回气阀（9），所述出料管（5）的出口端连通有气体存储罐（10），所述出料管（5）上还设置有控制阀（11），所述控制阀（11）位于所述汽化器（7）和所述气体存储罐（10）之间的管路上，所述气体存储罐（10）上还设置有传输管（12），所述传输管（12）上设置有输料阀（13）。

2.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述回气管（8）上还设置有支管，支管位于所述回气阀（9）和所述低温泵（6）之间的管路上，且支管上设置有放空阀（14）。

3.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述低温泵（6）为柱塞泵，所述出料管（5）上还设置有缓冲器（15），所述缓冲器（15）位于所述低温泵（6）和所述汽化器（7）之间的管路上，且所述缓冲器（15）上连接有压力表盘管（16），所述压力表盘管（16）背离所述缓冲器（15）的一端连接有压力表（17）。

4.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述出料管（5）上还设置有支管，支管位于所述低温泵（6）和所述汽化器（7）之间的管路上，且支管上设置有放气阀（18）。

5.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述出料管（5）上还设置有止回阀（19），所述止回阀（19）位于所述汽化器（7）和所述控制阀（11）之间的管路上。

6.根据权利要求5所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述出料管（5）上还设置有第一支管和第二支管，第一支管位于所述止回阀（19）和所述控制阀（11）之间的管路上，第二支管位于所述控制阀（11）和所述气体存储罐（10）之间的管路上，且第一支管和第二支管上皆设置有安全阀（20）。

7.根据权利要求5所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述出料管（5）上还设置有温度变送器（21），所述温度变送器（21）位于所述汽化器（7）和所述止回阀（19）之间的管路上。

8.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述储料罐（1）为双层结构，且夹层内设置有保温层（22）。

9.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述储料罐（1）上还设置有用于其内部泄压的外壳保险装置（23）。

10.根据权利要求1所述的一种低温液体转化为高压气体的汽化系统，其特征在于：所述汽化器（7）的换热管为星形翅片管。