CN217784849U - 一种材料利用率高的空温式气化器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种材料利用率高的空温式气化器设备，包括第一气化器、第二气化器和第三气化器，第一气化器、第二气化器和第三气化器均为空温式气化器；第一气化器和第二气化器的结构以及尺寸相同，第一气化器和第二气化器并联后与第三气化器串联；第一气化器和第二气化器均仅设有过冷段和汽化段，第三气化器仅设有加热段；第一化器和第二气化器均包括第一翅片换热管，第三气化器包括第二翅片换热管，第一翅片换热管外周的翅片数量少于第二翅片换热管外周的翅片数量。利用第三气化器在使用过程中不结霜或少结霜的特点，和基于第一气化器和第二气化器交替使用，能实现大气化量的连续的气化过程，在占地面积小用材少的同时实现额定气化量。

Description

一种材料利用率高的空温式气化器设备

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种材料利用率高的空温式气化器设备。

背景技术

气化器是一种将过冷气体由液态转化为气态的设备。空温式气化器是利用空气为热交换介质，空气由空温式气化器的顶部向下流动，将冷量带走，实现换热，具有节能型环保效果。基于气体的不同形态，空温式气化器分为过冷段、汽化段以及加热段，过冷段内气体呈液态，汽化段内气体呈气液混合状态，加热段则为气态。过冷段、汽化段以及加热段集成为一台设备。

现有技术中，为了达到连续运行的要求，将两台空温式气化器并联，仅一台工作，当空温式气化器的表面结霜或结冰时换热效率大大降低，此时，切换另一台空温式气化器工作。这就要求两台空温式气化器都有较强的工作能力，而空温式气化器的工作能力是跟其管道数量有关，较强的工作能力的空温式气化器体积大、用材多，导致占地面积大和设备成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种材料利用率高的空温式气化器设备，利用第三气化器在使用过程中不结霜或少结霜的特点，和基于第一气化器和第二气化器交替使用，能实现大气化量的连续的气化过程，在占地面积小用材少的同时实现额定气化量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种材料利用率高的空温式气化器设备，包括第一气化器、第二气化器和第三气化器，所述第一气化器、所述第二气化器和所述第三气化器均为空温式气化器；

所述第一气化器和所述第二气化器的结构以及尺寸相同，所述第一气化器和所述第二气化器并联后与所述第三气化器串联；

所述第一气化器和所述第二气化器的进料端和出料端均设有阀门，所述阀门用于使所述第一气化器和所述第二气化器交替与所述第三气化器相连通；

所述第一气化器和所述第二气化器均仅设有过冷段和汽化段，所述第三气化器仅设有加热段；

所述第三气化器的进料端设有温度传感器；

所述第一化器和所述第二气化器均包括第一翅片换热管，所述第三气化器包括第二翅片换热管，所述第一翅片换热管外周的翅片数量少于所述第二翅片换热管外周的翅片数量。

进一步的，所述第一翅片换热管外周的翅片数量为八片，所述第二翅片换热管外周的翅片数量为十二片。

进一步的，八片翅片均匀分布于所述第一翅片换热管的外周面；

十二片翅片均匀分布于所述第二翅片换热管外周。

进一步的，所述第一气化器包括第一换热管组和第二换热管组，所述第一换热管组和所述第二换热管组均由在竖直方向相平行的多根所述第一翅片换热管组成；

所述第一换热管组的底部设有第一进料主管和多根第一进料支管，多根所述第一进料支管相互平行设置，第一进料主管与多根所述第一进料支管相垂直，每根所述第一进料支管的一端均与所述第一进料主管相连通，所述第一进料支管通过C型大弯管与所述第一翅片换热管的底端相连通；

所述第二换热管组的底部设有第一出料主管和多根第一出料支管，多根第一出料支管相互平行设置，第一出料主管与多根所述第一出料支管相垂直，每根所述第一出料支管的一端均与所述第一出料主管相连通，所述第一出料支管通过C型大弯管与所述第一翅片换热管的底端相连通；

所述第一换热管组和所述第二换热管组的多根所述第一翅片换热管的顶端两两之间均通过管间连接管相连通；

所述第一换热管组和所述第二换热管组相连通。

进一步的，所述第一进料主管和所述第一出料主管的直径相同，所述第一进料支管和所述第一出料支管的直径相同。

进一步的，所述第一进料主管内设有螺旋稳流片，所述螺旋稳流片的侧边与所述进料管的内壁相抵；

所述螺旋稳流片将所述第一进料主管的横截面一分为二。

进一步的，所述第一气化器还包括在竖直方向设置的多根第一管间定位杆，所述第一管间定位杆设有第一连接片，所述第一连接片的一侧固定于所述第一管间定位杆，所述第一连接片的另一侧卡接所述第一翅片换热管的一翅片；

一所述第一管间定位杆设有四个所述第一连接片，一所述第一翅片换热管对应四根所述第一管间定位杆；

所述第一气化器还包括由上至下依次设置的第一上定位框、第一中定位框和第一下定位框，所述第一上定位框和所述第一中定位框之间，以及所述第一中定位框和所述第一下定位框之间均连接有多根斜向第一连接杆；

所述第一上定位框、所述第一中定位框和所述第一下定位框分别围在多根所述第一翅片换热管的外侧。

进一步的，所述第三气化器包括第三换热管组和第四换热管组，所述第三换热管组和所述第四换热管组均由在竖直方向相平行的多根所述第二翅片换热管组成；

所述第三换热管组的底部设有第二进料主管和多根第二进料支管，多根所述第二进料支管相互平行设置，所述第二进料主管与多根所述第二进料支管相垂直，每根所述第二进料支管的一端均与所述第二进料主管相连通，所述第二进料支管通过C型大弯管与所述第二翅片换热管的底端相连通；

所述第四换热管组的底部设有第二出料主管和多根第二出料支管，多根第二出料支管相互平行设置，第二出料主管与多根所述第二出料支管相垂直，每根所述第二出料支管的一端均与所述第二出料主管相连通，所述第二出料支管通过C型大弯管与所述第二翅片换热管的底端相连通；

所述第三换热管组和所述第三换热管组的多根所述第二翅片换热管的顶端两两之间均通过管间连接管相连通；

所述第三换热管组和所述第四换热管组相连通。

进一步的，所述第二进料主管的直径小于所述第二出料主管的直径，所述第二进料支管的直径小于所述第一出料支管的直径。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

将过冷段和汽化段设置于第一气化器和第二气化器，将加热段设置于第三气化器，介质经过第一气化器或第二气化器后进入第三气化器完成气化过程，利用第三气化器在使用过程中不结霜或少结霜的特点，和基于第一气化器和第二气化器交替使用，能实现大气化量的连续的气化过程，在占地面积小的同时实现额定气化量。

附图说明

图1是现有技术中气化器的连接示意图；

图2是本实用新型一个实施例的材料利用率高的空温式气化器设备的气化器连接示意图；

图3是第一气化器的结构示意图；

图4是第一气化器的顶面示意图；

图5是第一气化器的底面示意图；

图6是第三气化器的结构示意图；

图7是第三气化器的顶面示意图；

图8是第三气化器的底面示意图；

其中：

第一气化器100、第一换热管组101、第二换热管组102、第一进料主管103、第一进料支管104、第一出料主管105、第一出料支管106、第一管间定位杆107、第一上定位框108、第一中定位框109、第一下定位框110、第一连接杆111；

第二气化器200、第一翅片换热管04；

第三气化器300、第三换热管组301、第四换热管组302、第二进料主管303、第二进料支管304、第二出料主管305、第二出料支管306；

第二翅片换热管05、温度传感器01、C型大弯管02、管间连接管03。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图2至图8，描述本实用新型实施例的一种材料利用率高的空温式气化器设备。

本实用新型提供一种材料利用率高的空温式气化器设备，包括第一气化器100、第二气化器200和第三气化器300，第一气化器100、第二气化器200和第三气化器300均为空温式气化器；第一气化器100和第二气化器200的结构以及尺寸相同，第一气化器100和第二气化器200并联后与第三气化器300串联；第一气化器100和第二气化器200的进料端和出料端均设有阀门，阀门用于使第一气化器100和第二气化器200交替与第三气化器300相连通；第一气化器100和第二气化器200均仅设有过冷段和汽化段，第三气化器300仅设有加热段；第三气化器300的进料端设有温度传感器01；第一化器和第二气化器200均包括第一翅片换热管04，第三气化器300包括第二翅片换热管05，第一翅片换热管04外周的翅片数量少于第二翅片换热管05外周的翅片数量。

第一气化器100和第二气化器200的结构以及尺寸相同，两者有相同的额定的处理量，均能达到第三气化器300的进料温度条件。将过冷段和汽化段设置于第一气化器100和第二气化器200，将加热段设置于第三气化器300，介质经过第一气化器100或第二气化器200后进入第三气化器300完成气化过程，利用第三气化器300在使用过程中不结霜或少结霜的特点，和基于第一气化器100和第二气化器200交替使用，能实现大气化量的连续的气化过程，在占地面积小的同时实现额定气化量。

限定第三气化器300的每根换热管的翅片数量多于第一气化器100和第二气化器200，这是因为，第三气化器300仅具有加热段，在使用过程中不结霜或少结霜，较大数量的翅片能提高换热效率，而第一气化器100和第二气化器200中的介质温度很低，若翅片数量多，而空气流动速度有限，很容易结霜影响生产效率。

优选的，第一翅片换热管04外周的翅片数量为八片，第二翅片换热管05外周的翅片数量为十二片。由此，三个气化器既能达到额定的生产速度，还能有较小的体积。

具体的，八片翅片均匀分布于第一翅片换热管04的外周面；十二片翅片均匀分布于第二翅片换热管05外周，以使每根换热管上的翅片具有相同换热效率。

更进一步说明，第一气化器100包括第一换热管组101和第一换热管组102，第一换热管组101和第一换热管组102均由在竖直方向相平行的多根第一翅片换热管04组成；

第一换热管组101的底部设有第一进料主管103和多根第一进料支管104，多根第一进料支管104相互平行设置，第一进料主管103与多根第一进料支管104相垂直，每根第一进料支管104的一端均与第一进料主管103相连通，第一进料支管104通过C型大弯管02与第一翅片换热管04的底端相连通；

第一换热管组102的底部设有第一出料主管105和多根第一出料支管106，多根第一出料支管106相互平行设置，第一出料主管105与多根第一出料支管106相垂直，每根第一出料支管106的一端均与第一出料主管105相连通，第一出料支管106通过C型大弯管02与第一翅片换热管04的底端相连通；

第一换热管组101和第一换热管组102的多根第一翅片换热管04的顶端两两之间均通过管间连接管相连通；第一换热管组101和第一换热管组102相连通。

本实用新型的第一气化器100和第二气化器200的这种换热管组的组间和组内的连通方式能够充分利用换热面积，提高生产效率。

基于第一进料主管103的介质流体状态为液态和第一出料主管105的介质流体状态为气液混合状态，进料和出料的介质流体的体积变化不大，或体积变化产生的压力能顺利将介质推送至第三气化器300，进一步的，第一进料主管103和第一出料主管105的直径相同，第一进料支管104和第一出料支管106的直径相同。

为了使进入气化器的介质流体的流动状态更稳定，防止紊流，进一步的，第一进料主管103内设有螺旋稳流片，螺旋稳流片的侧边与进料管的内壁相抵；螺旋稳流片将第一进料主管的横截面一分为二。

进一步的，第一气化器100还包括在竖直方向设置的多根第一管间定位杆107，第一管间定位杆107设有第一连接片，第一连接片的一侧固定于第一管间定位杆107，第一连接片的另一侧卡接第一翅片换热管04的一翅片；一第一管间定位杆107设有四个第一连接片，一第一翅片换热管04对应四根第一管间定位杆。第一管间定位杆107能保证各第一翅片换热管04之间保持距离，当第一管间定位杆107为金属材质时，还能起到换热效果。

为了使第一气化器100或第二气化器200的结构更稳固，第一气化器100还包括由上至下依次设置的第一上定位框108、第一中定位框109和第一下定位框110，第一上定位框108和第一中定位框109之间，以及第一中定位框109和第一下定位框110之间均连接有多根斜向第一连接杆111；第一上定位框108、第一中定位框109和第一下定位框110分别围在多根第一翅片换热管04的外侧。

更进一步说明，第三气化器300包括第三换热管组301和第四换热管组302，第三换热管组301和第四换热管组302均由在竖直方向相平行的多根第二翅片换热管05组成；

第三换热管组301的底部设有第二进料主管303和多根第二进料支管304，多根第二进料支管304相互平行设置，第二进料主管303与多根第二进料支管304相垂直，每根第二进料支管304的一端均与第二进料主管303相连通，第二进料支管304通过C型大弯管02与第二翅片换热管05的底端相连通；

第四换热管组302的底部设有第二出料主管305和多根第二出料支管306，多根第二出料支管306相互平行设置，第二出料主管305与多根第二出料支管306相垂直，每根第二出料支管306的一端均与第二出料主管305相连通，第二出料支管306通过C型大弯管02与第二翅片换热管05的底端相连通；

第三换热管组301和第三换热管组301的多根第二翅片换热管05的顶端两两之间均通过管间连接管相连通；第三换热管组301和第四换热管组302相连通。

本实用新型的第三气化器300的这种换热管组的组间和组内的连通方式能够充分利用换热面积，提高生产效率。

基于第而进料管的介质流体状态为气液混合状态和第一出料管的介质流体状态为气态，进料和出料的介质流体的体积变化很大，进一步的，第二进料主管303的直径小于第二出料主管305的直径，第二进料支管304的直径小于第一出料支管106的直径。

需要说明的是，第三气化器300的定位框结构与第一气化器100相同。

根据本实用新型实施例的材料利用率高的空温式气化器设备的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，包括第一气化器、第二气化器和第三气化器，所述第一气化器、所述第二气化器和所述第三气化器均为空温式气化器；

所述第一气化器和所述第二气化器的结构以及尺寸相同，所述第一气化器和所述第二气化器并联后与所述第三气化器串联；

所述第一气化器和所述第二气化器的进料端和出料端均设有阀门，所述阀门用于使所述第一气化器和所述第二气化器交替与所述第三气化器相连通；

所述第一气化器和所述第二气化器均仅设有过冷段和汽化段，所述第三气化器仅设有加热段；

所述第三气化器的进料端设有温度传感器；

所述第一气化器和所述第二气化器均包括第一翅片换热管，所述第三气化器包括第二翅片换热管，所述第一翅片换热管外周的翅片数量少于所述第二翅片换热管外周的翅片数量。

2.根据权利要求1所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第一翅片换热管外周的翅片数量为八片，所述第二翅片换热管外周的翅片数量为十二片。

3.根据权利要求2所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，八片翅片均匀分布于所述第一翅片换热管的外周面；

十二片翅片均匀分布于所述第二翅片换热管外周。

4.根据权利要求1或2所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第一气化器包括第一换热管组和第二换热管组，所述第一换热管组和所述第二换热管组均由在竖直方向相平行的多根所述第一翅片换热管组成；

所述第一换热管组的底部设有第一进料主管和多根第一进料支管，多根所述第一进料支管相互平行设置，第一进料主管与多根所述第一进料支管相垂直，每根所述第一进料支管的一端均与所述第一进料主管相连通，所述第一进料支管通过C型大弯管与所述第一翅片换热管的底端相连通；

所述第二换热管组的底部设有第一出料主管和多根第一出料支管，多根第一出料支管相互平行设置，第一出料主管与多根所述第一出料支管相垂直，每根所述第一出料支管的一端均与所述第一出料主管相连通，所述第一出料支管通过C型大弯管与所述第一翅片换热管的底端相连通；

所述第一换热管组和所述第二换热管组的多根所述第一翅片换热管的顶端两两之间均通过管间连接管相连通；

所述第一换热管组和所述第二换热管组相连通。

5.根据权利要求4所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第一进料主管和所述第一出料主管的直径相同，所述第一进料支管和所述第一出料支管的直径相同。

6.根据权利要求4所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第一进料主管内设有螺旋稳流片，所述螺旋稳流片的侧边与所述第一进料主管的内壁相抵；

所述螺旋稳流片将所述第一进料主管的横截面一分为二。

7.根据权利要求2所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第一气化器还包括在竖直方向设置的多根第一管间定位杆，所述第一管间定位杆设有第一连接片，所述第一连接片的一侧固定于所述第一管间定位杆，所述第一连接片的另一侧卡接所述第一翅片换热管的一翅片；

一所述第一管间定位杆设有四个所述第一连接片，一所述第一翅片换热管对应四根所述第一管间定位杆；

所述第一气化器还包括由上至下依次设置的第一上定位框、第一中定位框和第一下定位框，所述第一上定位框和所述第一中定位框之间，以及所述第一中定位框和所述第一下定位框之间均连接有多根斜向第一连接杆；

所述第一上定位框、所述第一中定位框和所述第一下定位框分别围在多根所述第一翅片换热管的外侧。

8.根据权利要求5所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第三气化器包括第三换热管组和第四换热管组，所述第三换热管组和所述第四换热管组均由在竖直方向相平行的多根所述第二翅片换热管组成；

所述第三换热管组的底部设有第二进料主管和多根第二进料支管，多根所述第二进料支管相互平行设置，所述第二进料主管与多根所述第二进料支管相垂直，每根所述第二进料支管的一端均与所述第二进料主管相连通，所述第二进料支管通过C型大弯管与所述第二翅片换热管的底端相连通；

所述第四换热管组的底部设有第二出料主管和多根第二出料支管，多根第二出料支管相互平行设置，第二出料主管与多根所述第二出料支管相垂直，每根所述第二出料支管的一端均与所述第二出料主管相连通，所述第二出料支管通过C型大弯管与所述第二翅片换热管的底端相连通；

所述第三换热管组和所述第三换热管组的多根所述第二翅片换热管的顶端两两之间均通过管间连接管相连通；

所述第三换热管组和所述第四换热管组相连通。

9.根据权利要求8所述的材料利用率高的空温式气化器设备，其特征在于，所述第二进料主管的直径小于所述第二出料主管的直径，所述第二进料支管的直径小于所述第一出料支管的直径。

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