CN212338901U - 一种液化气体储罐的汽化装置 - Google Patents

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周林华
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Abstract

本实用新型公开了一种液化气体储罐的汽化装置，包括汽化器容腔，所述汽化器容腔内壁设置有隔热层，所述汽化器容腔内设置有相变材料，所述汽化器容腔内还设置有多组换热装置，所述换热装置至少为两组，包括第一换热装置和第二换热装置，所述第一换热装置的输入端通过低温液化气体输入管道连接液化气体储罐，所述第一换热装置的输出端通过工艺气体输出管道连接用气设备，所述第二换热装置的输入端和输出端通过第二管道连接太阳能供热系统，所述第二管道内设置有传热介质。利用相变储能技术，大大缩小了汽化装置的体积，提高了汽化效率，并且还实现了设备散热所多余热量的二次利用，为工厂的节能减排增添新的思路，降低工厂能耗。

Description

一种液化气体储罐的汽化装置
技术领域
本实用新型涉及一种汽化器，具体地涉及一种液化气体储罐的汽化装置。
背景技术
在现有技术中，传统液化气体储罐所配备的汽化器都是通过游离状态自由吸收汽化器周围环境空气中的热量进行液化气体汽化的，由于周围环境冬天和夏天的环境温度差别很大，往往在冬天由于周围环境温度比较低，汽化器吸收周围环境中的热量不足，导致汽化量不够，从而导致后端设备用气不稳定。另外在冬天，汽化量的不足引起的汽化器内部温度过低还会导致汽化器外表面冷凝冻结很多冰块，汽化器受冰块包裹，吸热效果变更差了，这种恶性循环使得汽化量更不足了。传统汽化器都是通过游离状态自由吸收汽化器周围环境空气中的热量的，这种吸热方法效率比较低，受周围环境温度影响比较大，汽化效率不稳定。在汽化效率低的情况下，要想解决用气量问题，必须增大汽化器的体积，这会增加设备的占地面积和安装难度，大大浪费了厂务空间。
再者，在现有的工业制造中，好多设备需要用到冷却循环水来解决设备在工艺中的散热问题，通过冷却循环水将设备多余的热量带到厂房外围，通过冷水机的压缩机配合风机鼓风吹扫冷却管道中的循环水进行散热，将热量散发到周围外界环境中。但是这种模式无形中造成热量的损耗，是一种能源的浪费。假如能够将这部分热量二次利用起来，大大降低了能耗。本实用新型因此而来。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提出了一种液化气体储罐的汽化装置，利用相变储能技术，大大缩小了汽化装置的体积，提高了汽化效率，并且还实现了设备散热所多余热量的二次利用，为工厂的节能减排增添新的思路，降低工厂能耗。
本实用新型的技术方案是：
一种液化气体储罐的汽化装置，包括汽化器容腔，所述汽化器容腔内壁设置有隔热层，所述汽化器容腔内设置有相变材料，所述汽化器容腔内还设置有多组换热装置，所述换热装置至少为两组，包括第一换热装置和第二换热装置，所述第一换热装置的输入端通过低温液化气体输入管道连接液化气体储罐，所述第一换热装置的输出端通过工艺气体输出管道连接用气设备，所述第二换热装置的输入端和输出端通过第二管道连接太阳能供热系统，所述第二管道内设置有传热介质。
优选的技术方案中，所述换热装置还包括第三换热装置，所述第三换热装置的输入端通过管道连接冷却循环水系统的输出端，所述第三换热装置的输出端通过管道连接冷却循环水系统的输入端。
优选的技术方案中，所述换热装置的外壁设置有导热片。
优选的技术方案中，所述换热装置呈S型环绕阵列分布，相邻换热装置间通过相变材料隔开。
优选的技术方案中，所述汽化器容腔还设置有温度传感器，所述温度传感器连接控制器，所述控制器连接冷却循环水系统和太阳能供热系统，若温度超过设定阈值，控制冷却循环水系统启动内部风机进行散热，控制太阳能供热系统停止供热。
优选的技术方案中，所述汽化器容腔的一侧壁设置有可拆卸的密封板。
优选的技术方案中，所述汽化器容腔壁为双层，汽化器容腔壁间空腔为真空。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
本实用新型的汽化装置利用相变材料进行储能，通过设备冷却循环水系统将工厂内部设备多余的热量输送到汽化装置中，热量由汽化装置中的相变材料储存并再次利用起来，以及由太阳能供热系统将白天太阳光的热量传输至汽化装置中的相变材料中并收集储存再次利用，两者收集起来的热量用于液化气体储罐中的液化气体汽化，从而更加高效的解决设备供气问题。由于汽化装置供热效率的提高，大大提高了汽化装置的汽化效率，从设计上可以大大减少汽化装置的体积，从而大大减少了占地面积。本实用新型的液化气体储罐的汽化装置是一套高效节能型环保装置，能够广泛应用在液化气的高效汽化领域。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型液化气体储罐的汽化装置的原理框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
实施例：
下面结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步说明。
如图1所示，一种液化气体储罐的汽化装置，包括汽化器容腔20，汽化器容腔20内壁设置有隔热层3，汽化器容腔20内设置有相变材料4，汽化器容腔20内还设置有多组换热装置，换热装置至少为两组，包括第一换热装置12和第二换热装置2，第一换热装置12的输入端通过低温液化气体输入管道7连接液化气体储罐13，第一换热装置12的输出端通过工艺气体输出管道8连接用气设备10，第二换热装置2的输入端和输出端通过第二管道15连接太阳能供热系统5，第二管道15内设置有传热介质。传热介质为水或者油等传热性能比较好的流体物质，本实用新型中优选的使用水。
隔热层3将相变材料4外部包裹，隔热层3为聚氨酯或者石棉材质的隔热材料。
在另一实施例中，汽化器容腔20壁为双层，汽化器容腔壁间空腔为真空。可以大大增加保温效果。
另外，汽化器容腔20的一侧壁设置有可拆卸的密封板（图中未示出），一方面可以便于后期的维修，另一方面可以当汽化器容腔20的温度过高时，进行降温。
换热装置呈S型环绕阵列分布于汽化器容腔20内，相邻换热装置间通过相变材料隔开。可以使得换热装置与相变材料4充分接触，大大提高换热效率。
换热装置一般采用换热管，第一换热管12由于要通低温液化气体，所以必须是耐低温的不锈钢材质制成，第二换热装置2为导热性能比较好的铜材质或者铝材质制成。
换热装置的外壁设置有导热片16，导热片16的目的是增加热交换面积，能够更加高效的进行热交换，从而提高热量的储存效率和汽化器的汽化效率。
另一实施例中，相邻换热装置间的导热片16呈梳齿分布，并且较佳的，相邻换热装置间的导热片互相平行（与图1中的分布方式相反）。
第二管道15选用保温管，第二换热管2、保温管15将太阳能供热系统5和汽化器串联起来，太阳能供热系统5将白天太阳光的热量通过保温管15和第二换热管2将热量传递给汽化器中的相变材料4收集起来，太阳能供热系统5的外围连接保温管15同样通过保温棉包裹起来。
工艺气体输出管道8连接用气设备10之前还设置有工艺气体调压装置9，用于调节气体的压力。用气设备10一般为带加热系统的设备，带加热系统的设备一般需要冷却循环水系统进行降温。
相变材料可以为有机(Organic)和无机(Inorganic)相变材料。亦可为水合盐(Hydrated Salts)相变材料和蜡质(Paraffin Wax)相变材料。本实施例中相变材料由乙酸钠、十水焦磷酸钠、十二水磷酸氢二钠、羚甲基纤维素、硬脂酸、十八醇、石墨颗粒多元材料按照一定的配合比复合而成。
优选的，乙酸钠、硬脂酸、十八醇的质量比为1:1:1，分别各占总质量比大于30%，其它材料占比不超过10%。由上述多种材料复合而成，不仅可以达到更优的储能效果，还具有一定的韧性，安装时不易被导热片刺破。汽化器内存储的能量越多，即换热效率高，这样可以大大缩小汽化器的体积，从而降低厂务占地。
液化气体储罐13中的低温液化气体通过低温液化气体输入管道7输送至汽化装置内，汽化装置内的第一换热管12与低温液化气体输入管道7相连，低温液化气体通过第一换热管12从汽化装置内的相变材料4中吸收大量热量，快速实现汽化形成气态气体，气态气体通过工艺气体输出管道8输出，经工艺气体调压装置9调压后流向设备10使用。
在另一实施例中，换热装置还包括第三换热装置1，第三换热装置1的输入端通过管道14连接冷却循环水系统6的输出端，第三换热装置1的输出端通过管道连接冷却循环水系统6的输入端。
第三换热装置1一般采用换热管，第三换热管1为导热性能比较好的铜材质或者铝材质制成。冷却循环水系统6可以采用工厂内现有的系统。
第三换热管1、保温管14将设备10、冷却循环水系统6和汽化装置串联起来，设备10的余热通过冷却循环水系统6输送至汽化器内的相变材料4中储存起来，冷却循环水系统6的外围连接保温管14通过保温棉包裹起来。
在另一实施例中，汽化器容腔20还设置有温度传感器，温度传感器连接控制器，例如温度监测仪11，温度监测仪11连接冷却循环水系统6和太阳能供热系统5，若温度超过设定阈值，控制冷却循环水系统启动内部风机进行散热，控制太阳能供热系统停止供热。
本实用新型设计的一种新型的液化气体储罐汽化器装置，利用相变储能技术，不但大大缩小了汽化器的体积，还提高了汽化效率，关键还实现了设备散热所多余热量的二次利用，为工厂的节能减排增添新的思路，降低工厂能耗。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，包括汽化器容腔，所述汽化器容腔内壁设置有隔热层，所述汽化器容腔内设置有相变材料，所述汽化器容腔内还设置有多组换热装置，所述换热装置至少为两组，包括第一换热装置和第二换热装置，所述第一换热装置的输入端通过低温液化气体输入管道连接液化气体储罐，所述第一换热装置的输出端通过工艺气体输出管道连接用气设备，所述第二换热装置的输入端和输出端通过第二管道连接太阳能供热系统，所述第二管道内设置有传热介质。
2.根据权利要求1所述的液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，所述换热装置还包括第三换热装置，所述第三换热装置的输入端通过管道连接冷却循环水系统的输出端，所述第三换热装置的输出端通过管道连接冷却循环水系统的输入端。
3.根据权利要求2所述的液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，所述换热装置的外壁设置有导热片。
4.根据权利要求2所述的液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，所述换热装置呈S型环绕阵列分布，相邻换热装置间通过相变材料隔开。
5.根据权利要求1所述的液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，所述汽化器容腔还设置有温度传感器，所述温度传感器连接控制器，所述控制器连接冷却循环水系统和太阳能供热系统，若温度超过设定阈值，控制冷却循环水系统启动内部风机进行散热，控制太阳能供热系统停止供热。
6.根据权利要求1所述的液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，所述汽化器容腔的一侧壁设置有可拆卸的密封板。
7.根据权利要求1所述的液化气体储罐的汽化装置，其特征在于，所述汽化器容腔壁为双层，汽化器容腔壁间空腔为真空。
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