CN220230201U - 一种液氧气化器节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液氧气化器节能系统，包括冷水池、气化器、凉水塔、凉水塔循环水池、回水管、进水管和喷淋管组；冷水池内设置有钢结构的立架，立架上方设置气化器，冷水池上设置有镂空盖板来遮盖立架，冷水池内还设置有滤槽和扰流网板，所述滤槽和扰流网板上下间隔布设；凉水塔循环水池上方设置凉水塔，凉水塔循环水池和冷水池之间连通有回水管；凉水塔循环水池还连通进水管，进水管向外延伸至气化器顶部、连通所述喷淋管组，喷淋管组包括呈“S”形均布在气化器顶部的喷淋管以及连通喷淋管的多个螺旋喷嘴。本实用新型采用凉水塔循环水池内25‑30℃的水均匀喷洒在气化器表面，从而进行除霜或冰，同时可以实现冷量回收再利用。

Description

一种液氧气化器节能系统

技术领域

本实用新型涉及液氧气化器技术领域，尤其涉及一种液氧气化器节能系统。

背景技术

液氧气化器是将液氧换热为氧气的设备，换热时采用空温式气化器，空温式气化器中的换热装置多采用防锈铝合金翅片管，翅片管裸露在外，其是依靠自身显热和吸收外界大气环境热量而实现气化功能的。

液氧沸点为-183℃，属于低温液体，如图1所示，液氧经液氧入口通入空温式气化器内，沿着翅片管流动并释放冷量、与翅片管表面的空气进行换热后变成氧气，最终经氧气出口流出。出气化器的氧气设计温度达到常温5℃以上，但气化器由于长时间连续使用，翅片管表面结霜严重、时间长形成冰块，造成换热效率降低，造成氧气出口温度下降到-5℃至-20℃，达不到氧气设计温度。

为避免出口气体温度过低，采取使用蒸汽热源加温、除霜，即采用蒸汽对翅片管加温，这种方法虽然能使出口管道温度提高到15-35℃，但需要大量蒸汽作为热源，蒸汽除霜或冰块后全部排空、蒸汽不能回收造成浪费资源，另一方面，翅片管表面的霜甚至冰块会形成一定的冷量，蒸汽将霜或冰块消除后，气化器液氧释放的冷量也随之消除，无法进行回收，造成很大的冷量损失。

发明内容

本实用新型为了解决常规除霜方式造成蒸汽浪费严重，又不能回收冷量的问题，提供一种液氧气化器节能系统，采用冷能回收技术，取缔蒸汽热源的浪费，达到冷能回收的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种液氧气化器节能系统，包括冷水池、气化器、凉水塔、凉水塔循环水池、回水管、进水管和喷淋管组；

所述冷水池内设置有钢结构的立架，所述立架上方设置所述气化器，立架用于支撑气化器，冷水池上设置有镂空盖板来遮盖立架及冷水池，同时可对冷水池进行过滤，冷水池内还设置有滤槽和扰流网板，所述滤槽和扰流网板上下间隔布设；

所述凉水塔循环水池上方设置所述凉水塔，凉水塔是用来冷却水的设备，凉水塔循环水池和冷水池之间连通有所述回水管；

所述凉水塔循环水池还连通所述进水管，进水管向外延伸至气化器顶部、连通所述喷淋管组，喷淋管组用于对气化器表面进行水流喷洒，喷淋管组包括呈“S”形均布在气化器顶部的喷淋管以及连通喷淋管的多个螺旋喷嘴，保证对气化器表面喷洒的均匀性。

进一步地，所述冷水池置于地下，冷水池为钢结构水池或钢筋混凝土水池的一种，冷水池横截面大于气化器横截面，保证沿着气化器表面下来的水流能完全流入冷水池内。

进一步地，所述立架坐落在冷水池内，所述滤槽为滤板制成的矩形凹槽结构，滤槽用于水流的过滤，滤槽围设在立架周侧及中部，保证沿着气化器下来的水全部通过滤槽后进入到冷水池内，滤槽底部和立架之间还设置有撑板，提高滤槽的安装强度。

进一步地，所述扰流网板靠近冷水池底部，扰流网板作用是减轻冷水池内水流波动，扰流网板为方格状的格栅板结构，扰流网板围设在立架周侧及中部，所述冷水池内预埋有安装螺栓，所述安装螺栓布置在扰流网板边角处来保证扰流网板的稳定。

进一步地，所述回水管上设置有回水泵，便于将冷水池内的水输送至凉水塔循环水池中，所述冷水池内还设置有液位计，所述液位计通过信号线连接所述回水泵，冷水池内水量达到一定液位后，由液位计控制回水泵运行、向外排水。

进一步地，所述进水管上设置有进水泵，便于将凉水塔循环水池内的水输送给喷淋管组，进水管一端沿着气化器高度方向布置、向上连通喷淋管组。

进一步地，所述气化器顶部设置有门字形的安装架，便于支撑喷淋管，所述安装架上通过管夹连接所述喷淋管，便于实现喷淋管的固定，喷淋管与气化器顶部上下存在间隔，喷淋管为多个管体拼接而成的“S”形结构，多个所述螺旋喷嘴间隔均布在喷淋管上，螺旋喷嘴出口向下朝向气化器。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在气化器顶部安装喷淋管组，喷淋管组中的喷淋管呈“S”形均匀布设在气化器顶部，并且喷淋管上间隔均设有多个螺旋喷嘴，螺旋喷嘴喷洒范围大，多个螺旋喷嘴能保证对气化器喷洒的均匀性。采用凉水塔循环水池内温度25-30℃的水供应给喷淋管组，水流均匀喷洒在气化器表面，进而可以对其表面产生的霜或冰进行消除，不再采用蒸汽加热，节约蒸汽消耗。

本实用新型采用温度25-30℃的水来喷洒气化器表面进行除霜或冰的同时，可对液氧气化产生的冷量进行回收，因此在气化器底部建设冷水池，喷洒下来的水沿着气化器表面向下流动中吸收液氧气化时产生的冷量，逐渐形成10-15℃的低温水，低温水聚集在冷水池内，最终被输送至凉水塔循环水池内，既节约了蒸汽的浪费，液氧的冷量也可以回收，同时减轻凉水塔蒸发负荷，达到节约用水的目的。

本实用新型在冷水池上设置镂空盖板，既不影响水流入冷水池，也可便于对冷水池进行防护，避免外界的杂物进入冷水池内，同时供人员踩踏；冷水池内有滤槽，能保证沿着气化器下来的水全部经过滤槽后、再进入到冷水池内，再次进行过滤；冷水池内还有扰流网板，扰流网板可以减轻冷水池内水流的波动，保证回水的稳定。

附图说明

图1是液氧气化器示意图，图中A箭头指向为液氧入口，B箭头指向为氧气出口。

图2是本实用新型一种液氧气化器节能系统的整体结构示意图，图中A箭头指向为回水管内水流方向，B箭头指向为进水管内水流方向，C箭头指向为喷淋管组喷洒后的水流流向。

图3是本实用新型一种液氧气化器节能系统的喷淋管组俯视图，图中A箭头指向为喷淋管的进口，矩形虚线为气化器顶部边缘轮廓，圆形虚线为螺旋喷嘴的覆盖范围。

附图中标号为：1冷水池，2气化器，3凉水塔，4凉水塔循环水池，5回水管，6进水管，7喷淋管组，71喷淋管，72螺旋喷嘴，8立架，9镂空盖板，10安装架，11管夹，12过滤筒，13回水泵，14液位计，15进水泵，16滤槽，17扰流网板，18撑板，19安装螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述：

如图2~图3所示，一种液氧气化器节能系统，包括冷水池1、气化器2、凉水塔3、凉水塔循环水池4、回水管5、进水管6和喷淋管组7，如图2所示。

冷水池1置于地下，冷水池1为钢结构水池或钢筋混凝土水池的一种，即其可以采用钢结构制作，也可以为常规的钢混结构，冷水池1为矩形结构，冷水池1内为10-15℃的低温水。

冷水池1内设置有钢结构的立架8，立架8为钢结构制成的矩形框架，立架8坐落在冷水池1内，用于支撑气化器2，即立架8上方设置气化器2。冷水池1横截面大于气化器2横截面，即冷水池1建设面积要大于气化器2。冷水池1上设置有镂空盖板9，镂空盖板9为钢格栅结构，镂空盖板9不影响水流进入冷水池1，同时镂空盖板9可以遮盖立架8以及冷水池1，起到安全保护作用，可供人员踩踏。

气化器2顶部设置有喷淋管组7，喷淋管组7可将水流进行喷洒、使其向下流动在气化器2的翅片管表面。喷淋管组7包括呈“S”形均布在气化器2顶部的喷淋管71以及连通喷淋管71的多个螺旋喷嘴72。

其中喷淋管71为多个管体拼接而成的“S”形结构，保证喷淋管71能够均匀排布在气化器2顶部。多个螺旋喷嘴72间隔均布在喷淋管71上，螺旋喷嘴72出口向下朝向气化器2，保证螺旋喷嘴72能够覆盖整个气化器2的顶部，如图3所示。

喷淋管71在安装时，气化器2顶部设置有门字形的安装架10，安装架10上通过管夹11连接喷淋管71，利用安装架10来支撑喷淋管71，通过管夹11使得喷淋管71保持固定。安装后的喷淋管71与气化器2顶部上下存在间隔，螺旋喷嘴72是螺纹连接在喷淋管71上的，这里螺旋喷嘴72选用尺寸为DN15，喷洒面积为直径250mm的圆。

凉水塔循环水池4上方设置凉水塔3，凉水塔3的工作原理是利用吹进来的风与由上洒下来的水形成对流，把热源排走，一部分水在对流中蒸发，带走了相应的蒸发潜热，从而降低水的温度，上洒下来的水经过换热后落入下方的凉水塔循环水池4内，凉水塔循环水池4内的水温为25-30℃。

凉水塔循环水池4和冷水池1之间连通有回水管5，即两个水池之间通过回水管5连通，回水管5进口位置设置过滤筒12。回水管5上设置有回水泵13，通过回水泵13便可以将冷水池1内的水输送至凉水塔循环水池4内。

为了实现回水泵13的自动控制，在冷水池1内还设置有液位计14，液位计14监测冷水池1内水量，液位计14通过信号线连接回水泵13，当冷水池1内水位达到一定量后，液位计14控制回水泵13运行将冷水输送至凉水塔循环水池4内。

凉水塔循环水池4还连通进水管6，进水管6选用DN40管道，进水管6用于供水给喷淋管组7，为此进水管6上设置有进水泵15，进水管6内水压为0.2Mpa。进水管6向外延伸至气化器2顶部、连通喷淋管组7，具体的，进水管6一端沿着气化器2高度方向布置、向上连通喷淋管组7，可以将凉水塔循环水池4内的水输送至喷淋管组7内。

本实用新型原理为：液氧贮槽内的液氧通过液氧泵加压到1.5Mpa，低温液氧-183℃经过液氧入口输送到空温式液氧气化器2内、与空气换热，气化后的氧气温度约25℃输送到氧气管道至用户。在此期间，液氧气化器2与空气换热，在气化器2表面形成冰霜，时间超过4小时以上成为干冰状。

上述气化器2工作过程中，为消除干冰以及回收气化器2表面的冷量，进水泵15启动将来自凉水塔循环水池4内、温度25-30℃的水通过进水管6流入气化器2顶部的喷淋管组7内，水通过螺旋喷嘴72均匀喷洒而出，进行除霜消冰，能大大提高换热气化效果。

温度25-30℃的水沿着气化器2表面向下流动，水温逐渐降低至10-15℃，10-15℃的低温水流入到冷水池1内，待冷水池1达到一定水量后，回水泵13运行将低温水通过回水管5输送回凉水塔循环水池4内，对其内的水进行降温，如此一来，便可以不再采用蒸汽来除霜，有效的节约蒸汽消耗，也能达到冷能回收的作用。

为了优化产品结构，在冷水池1内还设置有滤槽16和扰流网板17，滤槽16和扰流网板17上下间隔布设。滤槽16作用是用于低温水的过滤，滤槽16的网孔密且小，是在盖板的基础上，通过滤槽16可对低温水进行更细致的过滤，保证冷水池1内的整洁。

滤槽16为滤板制成的矩形凹槽结构，滤槽16围设在立架8周侧及中部，保证流动下来的低温水要全部经过滤槽16过滤后、才进入至冷水池1内。为保证滤槽16安装的可靠，在滤槽16底部和立架8之间还设置有撑板18，通过撑板18对滤槽16进一步地支撑。

低温水从高处落下会对冷水池1内的水产生一定侵扰，扰流网板17作用则是减小冷水池1内水流的波动，保证回水泵13运行的稳定。扰流网板17靠近冷水池1底部，扰流网板17为方格状的格栅板结构，扰流网板17围设在立架8周侧及中部，其布置形式和滤槽16相同。为了保证扰流网板17自身的稳定，在冷水池1内预埋有安装螺栓19，安装螺栓19数量为四个，安装螺栓19布置在扰流网板17边角处，以此来保证扰流网板17的稳定，即便有水流冲击，在安装螺栓19的限制下可保证扰流网板17不偏移。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (7)

1.一种液氧气化器节能系统，其特征在于，包括冷水池（1）、气化器（2）、凉水塔（3）、凉水塔循环水池（4）、回水管（5）、进水管（6）和喷淋管组（7）；

所述冷水池（1）内设置有钢结构的立架（8），所述立架（8）上方设置所述气化器（2），冷水池（1）上设置有镂空盖板（9）来遮盖立架（8），冷水池（1）内还设置有滤槽（16）和扰流网板（17），所述滤槽（16）和扰流网板（17）上下间隔布设；

所述凉水塔循环水池（4）上方设置所述凉水塔（3），凉水塔循环水池（4）和冷水池（1）之间连通有所述回水管（5）；

所述凉水塔循环水池（4）还连通所述进水管（6），进水管（6）向外延伸至气化器（2）顶部、连通所述喷淋管组（7），喷淋管组（7）包括呈“S”形均布在气化器（2）顶部的喷淋管（71）以及连通喷淋管（71）的多个螺旋喷嘴（72）。

2.根据权利要求1所述的一种液氧气化器节能系统，其特征在于，所述冷水池（1）置于地下，冷水池（1）为钢结构水池或钢筋混凝土水池的一种，冷水池（1）横截面大于气化器（2）横截面。

3.根据权利要求1所述的一种液氧气化器节能系统，其特征在于，所述立架（8）坐落在冷水池（1）内，所述滤槽（16）为滤板制成的矩形凹槽结构，滤槽（16）围设在立架（8）周侧及中部，滤槽（16）底部和立架（8）之间还设置有撑板（18）。

4.根据权利要求1所述的一种液氧气化器节能系统，其特征在于，所述扰流网板（17）靠近冷水池（1）底部，扰流网板（17）为方格状的格栅板结构，扰流网板（17）围设在立架（8）周侧及中部，所述冷水池（1）内预埋有安装螺栓（19），所述安装螺栓（19）布置在扰流网板（17）边角处来保证扰流网板（17）的稳定。

5.根据权利要求1所述的一种液氧气化器节能系统，其特征在于，所述回水管（5）上设置有回水泵（13），所述冷水池（1）内还设置有液位计（14），所述液位计（14）连接所述回水泵（13）。

6.根据权利要求1所述的一种液氧气化器节能系统，其特征在于，所述进水管（6）上设置有进水泵（15），进水管（6）一端沿着气化器（2）高度方向布置、向上连通喷淋管组（7）。

7.根据权利要求1所述的一种液氧气化器节能系统，其特征在于，所述气化器（2）顶部设置有门字形的安装架（10），所述安装架（10）上通过管夹（11）连接所述喷淋管（71），喷淋管（71）与气化器（2）顶部上下存在间隔，喷淋管（71）为多个管体拼接而成的“S”形结构，多个所述螺旋喷嘴（72）间隔均布在喷淋管（71）上，螺旋喷嘴（72）出口向下朝向气化器（2）。