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外置复合式气化器组

2021-01-16 03:21:59

外置复合式气化器组

  技术领域

  本发明涉及气化器领域,具体是外置复合式气化器组。

  背景技术

  气化器是将液相介质转化为气相介质的设备,其中的空温式气化器的结构比较简单,其核心构造为串联的翅片管。当液相介质由翅片管的入口至其出口方向移液时,液相介质通过翅片管的管壁和翅片吸收空气中的热量,使得液相介质的温度升高之后达到沸点,由此,液相介质在翅片管内转变为气相介质。其中的中间介质式气化器,采用中间介质作为热源,液相介质吸收中间介质的热量之后沸腾,从而转变为气相介质。

  在同一区域内,若该区域的空气温度为零度以上时,空温式气化器的工作效率较高,若该区域内的空气温度为零度以下时,空温式气化器的工作效率较低,从而导致空温式气化器的能效比较低;同时,无论该区域的空气温度如何,中间介质式气化器均需要通过其中间介质作为热源,中间介质通过传输装置在传输的过程中,需要消耗大量的能源,中间介质式气化器的使用成本较大,从而导致中间介质式气化器的能效比较低。

  因此,在空气温度较低的区域内,空温式气化器的工作效率较低,中间介质式气化器的使用成本较高,从而造成液相介质转变为气相介质的工作效率和使用成本的能效比较低的技术问题。

  发明内容

  为解决现有技术中在空气温度较低的区域内,空温式气化器的工作效率较低,中间介质式气化器的使用成本较高,从而造成液相介质转变为气相介质的工作效率和使用成本的能效比较低的技术问题,本发明提供外置复合式气化器组。

  根据本发明的一个方面,提供外置复合式气化器组,包括雾化装置、筒体、增温组件,所述雾化装置的出口与所述筒体的内腔相通,所述增温组件设置在所述筒体的内腔中;液相介质通过所述雾化装置转变为雾状介质;源于所述气化器组外部的增温介质通过管路注入所述增温组件;在所述筒体的内腔中,所述雾状介质通过所述增温组件与所述增温介质呈热交换结构。

  进一步的,在所述筒体的内腔中,多个所述增温组件呈等同间距状的沿着所述筒体的中心线分布。

  进一步的,在所述筒体的内腔中,多个所述增温组件呈等同间距状的沿着所述筒体的内壁呈至少两列分布,任一列的多个所述增温组件的间距相同。

  进一步的,多个所述筒体呈串联或并联状相通。

  进一步的,所述气化器组还包括控制装置,所述控制装置用于控制所述增温组件的启闭。

  进一步的,所述控制装置包括控制阀和控制器。所述控制阀通过导线与所述控制器连接。

  进一步的,所述增温组件包括散热管和散热片,所述散热片设置在所述散热管的内表面和/或外表面。

  进一步的,所述增温组件包括散热箱和导流片,所述导流片设置在所述散热箱的外表面。

  进一步的,所述雾化装置包括压力式喷嘴,所述压力式喷嘴的喷雾半径小于所述筒体的内直径。

  进一步的,所述雾化装置包括双流体喷嘴,所述双流体喷嘴的喷雾半径小于所述筒体的内直径。

  本发明提供的外置复合式气化器组,通过设置雾化装置,将液相介质转变为雾状介质,通过设置筒体和增温组件,雾状介质与增温组件内的导热介质形成热交换结构;导热介质具有足够的热量同时,尽可能的减少了能耗;相对于现有技术中的空温式气化器,能够保证在冬季时的气化效率,且具有较好的能效比;相对于现有技术中的中间介质式气化器,能够保证在夏季时的气化效率的同时,具有较好的能效比。因此,解决了现有技术中在空气温度较低的区域内,空温式气化器的工作效率较低,中间介质式气化器的使用成本较高,从而造成液相介质转变为气相介质的工作效率和使用成本的能效比较低的技术问题。

  附图说明

  图1为本发明实施例提供的外置复合式气化器组的结构示意图;

  图2为本发明实施例提供的筒体和增温组件的结构示意图;

  图3为本发明实施例提供的筒体和增温组件的结构示意图;

  图4为本发明实施例提供的压力式喷嘴的结构示意图;

  图5为本发明实施例提供的雾化装置的结构示意图;

  图6为本发明实施例提供的双流体喷嘴的结构示意图;

  图7为本发明实施例提供的雾化装置的结构示意图。

  具体实施方式

  为解决现有技术中在空气温度较低的区域内,空温式气化器的工作效率较低,中间介质式气化器的使用成本较高,从而造成液相介质转变为气相介质的工作效率和使用成本的能效比较低的技术问题,本发明提供外置复合式气化器组。

  参见图1,外置复合式气化器组,包括雾化装置1、筒体2、增温组件3,雾化装置1的出口与筒体2的内腔相通,增温组件3设置在筒体2的内腔中;液相介质通过雾化装置1转变为雾状介质;源于气化器组外部的增温介质通过管路注入增温组件3;在筒体2的内腔中,雾状介质通过增温组件3与增温介质呈热交换结构。

  应当理解的是,液相介质呈低温液态状,雾状介质同样呈低温液态状,二者的区别是:液相介质是由众多的液态状颗粒汇聚而成的一个连续的总体,而雾状介质是相互之间呈分散状态的液态状颗粒。

  其中,雾化装置1用于将液相介质转变为雾状介质,雾状介质由雾化装置1注入筒体2内。导热介质能够在增温组件3内流动。在筒体2内,雾状介质在流动的过程中,逐渐的与增温组件3接触,雾状介质通过增温组件3与导热介质形成热交换结构,雾状介质吸收导热介质的热量后转变为气相介质。

  例如:当本发明提供的套管式气化器组设置在我国北方某地区时,该地区的夏季,其空气温度的最高温在30°以上,该地区的冬季,其空气温度的最低温在零下30°以下。若是在夏季时,将外部的空气注入增温组件3内,雾状介质通过吸收增温组件3内的空气热量,从而转变为气相介质。应当理解的是,由于液相介质的沸点温度远远低于夏季时的空气温度,并且,空气在增温组件3内呈持续的流动状态,因此,空气中的水蒸气不会在增温组件3内结冰。若是在夏季时,遇到阴雨天气或夜晚,空气温度相对较低,使得雾状介质转变为气相介质的效率有所下降,此时,可以提高空气在增温装置内的流动速度,使得雾状介质能够汲取到足够的空气热量,并转化为气相介质。若是在冬季,雾状介质转变为气相介质的效率始终处于低效率,此时,可以通入包括氮气在内的干燥气体,并且对干燥气体进行预热,从而使得雾状介质能够汲取到足够的空气热量,并转化为气相介质。

  采用雾化装置1,将液相介质转变为雾状介质,使得单位体积的液相介质的表面积,在转变为同体积的雾状介质之后增大,从而使得单位体积的液相介质相对于热源(这里尤其指增温组件3内的导热介质)的热交换面积增大,从而提高了液相介质转变为气相介质的气化效率;在外部空气趋于高温时,可以将导热介质选择为空气,能够将本发明提供的外置复合式气化器组的能耗(这里指导热介质的热量来源)尽可能的降低;在外部空气趋于低温时,通过适当的预热处理,保持导热介质的能耗在合理的范围之内,从而使得本发明提供的外置复合式气化器组具有较好的能效比。

  本发明提供的外置复合式气化器组,通过设置雾化装置1,将液相介质转变为雾状介质,通过设置筒体和增温组件,雾状介质与增温组件内的导热介质形成热交换结构;导热介质具有足够的热量同时,尽可能的减少了能耗;相对于现有技术中的空温式气化器,能够保证在冬季时的气化效率,且具有较好的能效比;相对于现有技术中的中间介质式气化器,能够保证在夏季时的气化效率的同时,具有较好的能效比。因此,解决了现有技术中在空气温度较低的区域内,空温式气化器的工作效率较低,中间介质式气化器的使用成本较高,从而造成液相介质转变为气相介质的工作效率和使用成本的能效比较低的技术问题。

  进一步的,参见图2,在筒体2的内腔中,多个增温组件3呈等同间距状的沿着筒体2的中心线分布。

  其中,增温组件3的核心部件为管路;在筒体2内设置多个水平并联的管路,从而使得增温组件3在筒体2内的散热面积增大,有利于雾状介质附着在增温组件3上。

  尤其是,在管路的表面设置扩大管路表面积的结构,能够使得雾状介质更容易附着在增温组件3上。

  进一步的,参见图3,在筒体2的内腔中,多个增温组件3呈等同间距状的沿着筒体2的内壁呈至少两列分布,任一列的多个增温组件3的间距相同。

  其中,增温组件3的核心部件为管路;在筒体2内设置多个垂直并联的管路,从而使得增温组件3在筒体2内的散热面积增大,有利于雾状介质附着在增温组件3上。

  尤其是,在管路的表面设置扩大管路表面积的结构,能够使得雾状介质更容易附着在增温组件3上。

  进一步的,多个筒体2呈串联或并联状(参见图1)相通。

  当多个筒体2呈串联状态时,雾化装置1喷出的雾状介质能够顺序的在多个筒体2内,逐渐的附着在筒体2内的增温组件3上,使得单位体积的液相介质,在转变为雾状介质后的热交换面积最大化。

  同理,当多个筒体2呈并联状态时,雾化装置1喷出的雾状介质,以近似均匀的状态分别流入每一个筒体2内。任一个筒体2内,雾状介质分别具有足够的热交换面积。

  进一步的,气化器组还包括控制装置(图中未出示),控制装置用于控制增温组件3的启闭。

  其中,控制装置包括控制阀和控制器;至少在筒体2内的增温组件3的入口和出口处分别设置该控制阀,所有的控制阀分别通过导线与控制器连接。最好是,在雾化装置1的入口设置控制阀,通过调整该控制阀,使得液相介质转变为雾状介质实现可调节状态,从而使得雾状介质相对于增温组件3内的导热介质,其热交换效率可调节。

  进一步的,增温组件3包括散热管和散热片(图中未出示),散热片设置在散热管的内表面和/或外表面。其中,散热管全部设置在筒体2的内部,导热介质能够在散热管内流动;散热片用于扩大散热管的表面积。

  进一步的,增温组件3包括散热箱(图中未出示)和导流片(图中未出示),导流片设置在散热箱的外表面。

  应当理解的是,前述的散热管为管状,而此处的散热箱,应当理解为多个管状部件相通、并且整体占据一定空间的箱体。导流片用于增大散热箱的表面积。

  进一步的,参见图4,雾化装置1包括压力式喷嘴101,压力式喷嘴101的喷雾半径小于筒体2的内直径。

  具体的,参见图5,雾化装置1包括压力式喷嘴101、导流筒和气相增压管;压力式喷嘴101设置在导流筒内,导流筒的内直径大于或等于压力式喷嘴101的喷雾直径;气相增压管与导流筒相通;压力式喷嘴101呈圆柱状,圆柱状的轴心线上设置用于喷雾的通孔,当液相介质的流动压力满足预设压力时,液相介质通过压力式喷嘴101转变为雾状介质;源于气化器组外部的气相介质通过气相增压管注入导流筒内。

  其中,液相介质流入压力式喷嘴101中,在液相介质的流动压力(即液相介质的液压)达到预设压力时,位于压力式喷嘴101出口处的一部分液相介质受到所有的液相介质形成的流动压力而喷出压力式喷嘴101,在该一部分液相介质喷出之后形成散射的雾状介质。

  压力式喷嘴101的结构比较简单,其本身易于加工制造,在实际使用压力式喷嘴101时的可靠性较高。压力式喷嘴101的体积小,便于安装和维护;同时,压力式喷嘴101的雾化压力为其自身的流动压力,便于降低本发明提供的套管式气化器组的制造成本和维护成本。

  由于导流筒的内直径大于或等于压力式喷嘴101的喷雾直径,从而使得雾状介质从压力式喷嘴101喷出后,尽可能避免了与导流筒的内壁接触而再次转变为液相介质的情况发生。

  并且,压力式喷嘴101的喷雾半径小于筒体2的内直径,可以使得雾状介质在流入筒体2内时呈扩散状,能够减缓雾状介质在筒体2内的流速。

  进一步的,参见图6和图7,雾化装置1包括双流体喷嘴102,双流体喷嘴102的喷雾半径小于筒体2的内直径。

  其中,双流体喷嘴102相对于前述的压力式喷嘴101,其雾化效果更好;并且双流体喷嘴102是通过气相介质的压力实现液相介质的雾化,从而使得雾状介质喷出双流体喷嘴102之后,自然的随着气相介质流动。双流体喷嘴102的技术效果与前述的压力式喷嘴101的技术效果相似,这里不再赘述。

  具体的,双流体喷嘴102包括气相流动腔、液相流动腔和喷孔;

  气相流动腔和液相流动腔相互隔离,液相流动腔容纳在气相流动腔的内部,且液相流动腔的出口容纳在气相流动腔的内部;

  喷孔分别与气相流动腔和液相流动腔相通,液相介质和气相介质的混合物通过喷孔喷出后形成雾状介质和气相介质的混合物。

  以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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