CN2914012Y - 低温液体气化器的换热管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种低温液体气化器的换热管，换热管是双层管结构，由内管和外管组成；内管置于外管中，内管上分布了一些小孔；密封挡板一将内管和外管在液相进口端隔离开，密封挡板二位于内管的另一顶端，内管与外管之间有一个支撑架。该换热管用常温水循环作为热源，冷能被充分利用，可以节约用于气化的热能，既达到了气化的目的，又达到了对设备降温的目的。采用本实用新型换热管的气化器，换热效率高，体积小、重量轻、成本低。

Description

低温液体气化器的换热管
技术领域
本实用新型涉及一种气化装置，具体的说涉及一种气化装置的换热管。
背景技术
低温液体如液化天然气(LNG)、液态氧、液态氮和液态氢等其温度极低，目前，低温液体的气化装置，普遍使用空温式和水浴式。空温式的体积很大，使用材料多，且空温式气化器由于在低温液体入口处的金属表面温度很低，空气中的水分会在其表面凝结结冰，影响换热效率。通常空温式气化器必须采用两台气化器并联运行，当一台结冰时，就将其停止，运行另一台，结冰的那一台要在冰融化后才可以使用。而水浴式气化器体积也非常大，对使用的水温温度要求较高，不能使用常温水。其主要原因是在气化器的入口处，水与温度低的换热管表面接触，不可避免结冰。因为LNG的温度为-165摄氏度，液氮的温度为-190摄氏度，如此低温度的液体在换热管内，水就极容易结成冰。所以水浴式气化器，大都采用较高温度的水和较大的水流量。目前国内生产的用常温水的气化器，需要蒸汽辅助加热防止结冰，要消耗一定量的蒸汽，而且其体积庞大。且不能克服常温水的结冰问题，大大地限制了水浴式气化器的合理利用。
空温式和水浴式气化器换热管的一个共同缺点是，在低温液体入口处温度很低，换热量大；在出口处则已经气化，换热量低。换热管的换热量从入口处到出口处，换热量逐渐降低。换热管的效率低，导致气化器体积要求增大。
发明内容
本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一种用于低温液体气化器的换热管。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：低温液体气化器的换热管是双层管结构，由内管和外管组成；内管置于外管中，内管上分布了一些小孔；密封挡板一将内管和外管在液相进口端隔离开；密封挡板二位于内管的另一顶端，内管与外管之间有支撑架。
所述用于低温液体气化器的换热管的内管和外管液相进口端密封支撑之间通过挡环隔离。
所述用于低温液体气化器的换热管的内管上分布有小孔或喷嘴。在内管前端(既液相进口端)附近小孔分布较稀疏，内管后端附近小孔分布较紧密，这样可以保证前后端温度平衡。
所述用于低温液体气化器的换热管的外管外壁上安装了紊流突块，使水在其表面流动时产生紊流，从而加大换热效率。
所述用于低温液体气化器的换热管为直管或U形管。
本实用新型低温液体气化器换热管的主要特点是气化器的加热介质不直接与有低温液体流过的换热管接触。在空温式气化器中使用这种结构，可以将换热器与空气接触外表面的温度控制在结霜温度以上，完全可以避免空温式气化器结霜的问题。在水浴式气化器中，用这种结构完全可以将水温控制在接近零度而不结冰的范围内，利用低温水作为空调的制冷源，达到充分利用冷能的目的。
本实用新型的有益效果是：该低温液体气化器的换热管用常温水循环作为热源，可以节约用于气化的热能，且冷能被充分利用，既达到了气化的目的，又达到了对设备降温的目的。换热管在入口处和出口处的换热量分布比较均匀，换热效率高。采用本实用新型换热管的气化器，换热效率高，体积小、重量轻、成本低。
附图说明
图1为本实用新型换热管剖面图。
图2为本实用新型带挡环的换热管剖面图。
图3为本实用新型带喷嘴的换热管剖面图。
图4为本实用新型的U形换热管剖面图。
图5为本实用新型带紊流突块的换热管剖面图。
图6为本实用新型用于水浴式气化器中的实施例的剖面图。
图7为本实用新型用于空温式气化器中的实施例的结构示意图。
图8为图7的A-A方向结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型换热管是双层管结构，它由内管1和外管2组成。内管1上分布了一些小孔3，液体在内管1内流动，通过内管1上的小孔3进入外管2的腔内，吸收换热介质从外管2的外壁传来的热量而气化。密封挡板一5将内管1和外管2在液相的进口端隔离开，使液体不会从进口处直接进入外管2的腔内。密封挡板二6阻止液体直接从内管1进入外管2的内腔。内管1与外管2之间最小有支撑架4。
附图2与附图1类似，但密封挡板的结构不同，在换热管的内管11和外管12液相进口端密封挡板之间通过挡环17隔离，13为小孔，14为支撑架，15、16为密封支撑。
附图3与附图1类似，但内管21上的小孔内装有喷嘴23。22为外管，24为支撑架，25为密封挡板一，26为密封挡板二。
附图4与附图1类似，只是将换热管做成U形，用于不同的需要。31为内管，32为外管，33为小孔，34为支撑架，35为密封挡板。
附图5与附图1类似，但在外管42外壁上安装了紊流突块47，使水在其表面流动时产生紊流，从而加大换热效率。41为内管，43为小孔，44为支撑架，45为密封挡板一，46为密封挡板二。
附图6是用于水浴式气化器的实例，换热器外管52通过焊接或膨胀法连接到液相腔隔板54上，这样水腔56与低温液相腔53和气项腔55密封隔离开。低温液体进入低温液相腔53后，进入到多条换热管内管51，从内管51上的多个小孔进入外管52的各个部位，在各个部位气化。气化后的气体在外管52内进一步加温，然后进入气相腔55，从气相腔55的出口进入气体管道完成气化。
附图7和8是用于空温式气化器的一个实例，图8为图7的A-A方向结构示意图。将多个本实用新型换热管用连通管连接起来，组成一行。将上述多行换热器的液相进口用液相总管63连接起来，同时将上述多行换热器的气相出口用气相总管64连接起来。各换热器间的内管61通过内连通管65连接起来，外管62通过外连通管66连接起来，组成换热管阵列式空温式气化器。外管62直接做成翅片67，或者穿在翅片67管内，可以根据不同的工艺采用不同的方法。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下得出的其他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种低温液体气化器的换热管，包括内管和外管；其特征在于：换热管是双层管结构，由内管和外管组成；内管置于外管中，内管上分布了一些小孔；密封挡板一将内管和外管在液相进口端隔离开；密封挡板二位于内管的另一顶端；内管与外管之间有支撑架。
2、根据权利要求1所述的低温液体气化器的换热管，其特征在于：内管和外管的液相进口端密封支撑之间通过挡环隔离。
3、根据权利要求1所述的低温液体气化器的换热管，其特征在于：所述内管上分布有小孔或喷嘴。
4、根据权利要求1所述的低温液体气化器的换热管，其特征在于：所述外管的外壁上安装了紊流突块。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的低温液体气化器的换热管，其特征在于：所述换热管为直管或U型管。
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