调节式新型气化器的制作方法

专利2022-06-29  89


本实用新型涉及气化器领域,具体是调节式新型气化器。



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。

现有技术中的气化器,由于翅片管的管径小,使得液相介质与翅片管的接触面积小,从而使得液相介质通过翅片管的热交换效率低;同时,在气化器长时间使用后,容易出现结冰现象,使得气化器的换热效率降低。



技术实现要素:

为解决现有技术中,由于翅片管的管径小,使得液相介质与翅片管的接触面积小,从而使得液相介质通过翅片管的热交换效率低;同时,在气化器长时间使用后,容易出现结冰现象,使得气化器的换热效率降低的技术问题,本实用新型提供调节式新型气化器。

根据本实用新型的一个方面,提供调节式新型气化器,包括翅片管、雾化装置和控制装置,所述控制装置用于控制所述雾化装置的启闭;所述翅片管包括依次串联相通的液相段、雾化段和气相段;所述雾化段上设置多个并联的所述雾化装置,多个所述雾化装置的入口分别与所述液相段相通,多个所述雾化装置的出口分别与所述气相段相通;液相介质由所述翅片管的入口至其出口方向流入其中一个所述雾化装置,所述雾化装置在预设压力下将所述液相介质转变为雾状介质,所述雾状介质由所述雾化装置至所述翅片管的出口方向流动。

进一步的,所述雾化装置包括压力式喷嘴;当所述液相介质的流动压力满足所述预设压力时,所述液相介质通过所述压力式喷嘴转变为雾状介质。

进一步的,所述压力式喷嘴呈圆柱状,所述圆柱状的轴心线上设置用于喷雾的通孔。

进一步的,所述雾化装置还包括导流筒,所述压力式喷嘴设置在所述导流筒内;所述导流筒的内直径大于或等于所述压力式喷嘴的喷雾直径。

进一步的,所述控制装置包括控制阀和控制器,所述控制阀用于控制所述雾化装置的启闭,任一个所述雾化装置上的所述控制阀均通过控制电缆与所述控制器连接。

进一步的,所述控制阀为电磁阀或电动阀,所述电磁阀设置在所述液相段和所述雾化装置之间。

进一步的,所述控制器包括计时功能模块,当所述计时功能模块的输出为真时,所述控制器将控制信号通过所述控制电缆发送至所述控制阀。

进一步的,所述控制装置还包括温度传感器;所述温度传感器设置在所述气相段的入口处,所述温度传感器通过反馈电缆与所述控制器连接;所述温度传感器、所述控制器和所述控制阀组成闭环控制结构。

进一步的,所述雾化装置还包括止回阀,所述止回阀设置在所述雾化装置的出口和所述气相段之间。

本实用新型提供的调节式新型气化器,通过设置控制装置和多个雾化装置,使得液相介质通过雾化装置转变为雾状介质,从而增大了同体积液相介质的表面积,提高了同体积的液相介质的换热效率;通过控制装置控制多个雾化装置的启闭,有效的减缓了翅片管的结冰现象,从而解决了现有技术中,由于翅片管的管径小,使得液相介质与翅片管的接触面积小,从而使得液相介质通过翅片管的热交换效率低,同时,在气化器长时间使用后,容易出现结冰现象,使得气化器的换热效率降低的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的调节式新型气化器的结构示意图;

图2是图1中的雾化装置的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的调节式新型气化器的结构示意图;

图4是本实用新型实施例提供的压力式喷嘴的剖视图。

具体实施方式

为解决现有技术中,由于翅片管的管径小,使得液相介质与翅片管的接触面积小,从而使得液相介质通过翅片管的热交换效率低,同时,在气化器长时间使用后,容易出现结冰现象,使得气化器的换热效率降低的技术问题,本实用新型提供调节式新型气化器。

参见图1或图3,调节式新型气化器,包括翅片管1、雾化装置2和控制装置,控制装置用于控制雾化装置2的启闭;翅片管1包括依次串联相通的液相段101、雾化段102和气相段103;雾化段102上设置多个并联的雾化装置2,多个雾化装置2的入口分别与液相段101相通,多个雾化装置2的出口分别与气相段103相通;液相介质由翅片管1的入口至其出口方向流入其中一个雾化装置2,雾化装置2在预设压力下将液相介质转变为雾状介质,雾状介质由雾化装置2至翅片管1的出口方向流动。

其中,液相介质通过翅片管1流入雾化装置2内,当液相介质受到的压力满足预设压力时,雾化装置2将液相介质转变为雾状介质。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。液相介质通过雾化装置2转变为雾状颗粒之后,其总体积保持不变,但其与外部的接触面积(尤其是指液相介质或雾状介质的总体的表面积)增大;单一的雾状介质呈液态状颗粒,其质量小、体积小,可以随着气体(尤其是指液相介质吸收热量后转变成气相介质的气体)的流动而流动。雾状介质由雾化装置2向翅片管1的出口方向流动;一部分雾状介质喷射到雾化装置2的内壁,该一部分雾状介质通过与雾化装置2的内壁形成热交换而转变为气相介质;其余部分雾状介质随着前述的气相介质共同在翅片管1内流动,且该其余部分雾状介质陆续的喷射在翅片管1上,从而陆续的吸收翅片管1的热量后转变为气相介质。

具有相同质量的液相介质和通过雾化装置2转变而成的雾状介质,该雾状介质的总表面积大于液相介质的总表面积,并且单一的雾状介质呈颗粒状,可以随着气体共同移动;同时,该液相介质仅能够与翅片管1的其中一段形成热交换结构并转变为气相介质,因而液相介质与翅片管1的接触面积小;而雾状介质可以随着气体共同移动,从而使得雾状介质能够顺序的与多段翅片管1形成热交换结构并转变为气相介质,雾状介质与翅片管1的接触面积,大于液相介质与翅片管1的接触面积。

至少2个雾化装置2设置在雾化段102区域,并且所有的雾化装置2之间呈并联结构;液相介质通过翅片管1,从液相段101流至雾化段102,在雾化段102内,液相介质流入通过并联结构的雾化装置2的入口端流入任一个雾化装置2内;在预设压力的作用下,任一个雾化装置2将液相介质转化为雾状介质喷出,雾状介质在雾化装置2内,由雾化装置2流动至气相段103。

控制装置用于控制所有的雾化装置2的启闭,从而使得任一个雾化装置2能够在导通状态和关闭状态之间切换。通过设置控制装置,可以有效的减少气化器的结冰现象。例如:至少2个雾化装置2设置在本实用新型提供的调节式新型气化器中,通过控制装置将至少2个雾化装置2设置为仅有一个雾化装置2处于导通状态,而其余雾化装置2处于关闭状态;当仅有一个雾化装置2长期使用时,该雾化装置2表面趋于结冰或已经结冰,从而使得该仅有一个雾化装置2内,一部分雾状介质转变为气相介质的效率下降;此时,将其余的雾化装置2中的一个雾化装置2开启,而将该仅有一个雾化装置2关闭;被关闭的雾化装置2的温度,与外部空气的温度形成温差,从而被关闭的雾化装置2呈逐渐升温状态或者其表面结冰消融;液相介质原本通过该仅有一个雾化装置2形成雾状介质,转变为通过其余的雾化装置2中的一个雾化装置2形成雾状介质;以此类推,通过控制装置交替的导通或关闭任一个雾化装置2,使得任一个雾化装置2在处于关闭状态时获得升温的效果,从而有效的减少了气化器的结冰现象。

此外,在前述的内容中已经说明,雾状介质能够随着气相介质共同在翅片管1内流动,使得雾状介质能够通过多段的翅片管1增大与外部空气的热交换面积;换句话说,单位体积的雾状介质与单位面积的翅片管1接触时,单位面积的翅片管1的面积大于单位体积的雾状介质的面积,从而使得单位体积的雾状介质和单位面积翅片管1的热交换的面积增大;然而,现有技术中的气化器,其单位体积的液相介质与单位面积的翅片管1接触时,单位面积的翅片管1的面积小于单位体积的液相介质的面积,使得单位体积的液相介质和单位面积翅片管1的热交换的面积减小;两相对比之后可以明确:本实用新型提供的调节式新型气化器,其位于气相段103的翅片管1能够与雾状介质形成更大的热交换面积,而现有技术中的气化器,其中的一段翅片管1与液相介质形成较小的热交换面积;因此,本实用新型提供的调节式新型气化器,其位于气相段103的翅片管1的换热面积更大,从而能够有效的减缓位于气相段103的翅片管1的结冰,再配合前述的控制装置和至少2个雾化装置2,使得本实用新型提供的调节式新型气化器,相对于现有技术的气化器,能够更有效的减缓翅片管1的结冰,从而长时间的保持高效的气化效率。

因此,本实用新型提供的调节式新型气化器,通过设置控制装置和多个雾化装置,使得液相介质通过雾化装置转变为雾状介质,从而增大了同体积液相介质的表面积,提高了同体积的液相介质的换热效率;通过控制装置控制多个雾化装置的启闭,有效的减缓了翅片管的结冰现象,从而解决了现有技术中,由于翅片管的管径小,使得液相介质与翅片管的接触面积小,从而使得液相介质通过翅片管的热交换效率低,同时,在气化器长时间使用后,容易出现结冰现象,使得气化器的换热效率降低的技术问题。

进一步的,参见图2,雾化装置2包括压力式喷嘴201;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201转变为雾状介质。

其中,液相介质通过翅片管1流入压力式喷嘴201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201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201,在该一部分液相介质喷出之后形成散射的雾状颗粒。

压力式喷嘴201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201时的可靠性较高。压力式喷嘴201的体积小,便于安装在翅片管1上;同时,压力式喷嘴201的雾化压力为其自身的流动压力,便于降低本实用新型提供的新型空温气化器的制造成本和维护成本。

具体的,参见图4,压力式喷嘴201呈圆柱状,圆柱状的轴心线上设置用于喷雾的通孔。应当理解的是,压力式喷嘴201与翅片管1之间可以固定连接,最好是通过可拆卸连接的方式将压力式喷嘴201固定在翅片管1上。压力式喷嘴201应当设置在翅片管1内,压力式喷嘴201的通孔的开口方向应当与液相介质在翅片管1内的流动方向为同向设置,从而使得液相介质通过其自身的流动压力转变为雾状介质。

进一步的,前述雾化装置2采用压力式喷嘴201后,液相介质通过压力式喷嘴201转变为雾状介质时,由于压力式喷嘴201喷出的雾状介质的喷雾直径大于翅片管1的内直径,一部分雾状介质喷射在翅片管1内壁上之后,短时间内难以转变为气相介质,使得滞留在翅片管1内壁上的一部分雾状介质逐渐汇聚而再次形成液相介质状态。

为了解决该问题,参见图2,最好是在雾化装置2上增设导流筒202,压力式喷嘴201设置在导流筒202内;导流筒202的内直径大于或等于压力式喷嘴201的喷雾直径。

由于导流筒202的内直径大于或等于压力式喷嘴201的喷雾直径,从而使得雾状颗粒从压力式喷嘴201喷出后,尽可能避免了与导流筒202的内壁接触而再次转变为液相介质的情况发生。

应当理解的是,导流筒202最好是设置为圆筒状,其轴心线的延伸方向应当与液相介质在翅片管1内的流动方向相互平行,从而尽可能的避免液相介质受到导流筒202的阻碍而减小流动压力。压力式喷嘴201的通孔的设置方向与导流筒202的轴心线的延伸方向相同,最好是将压力式喷嘴201的通孔与导流筒202的轴心线设置为同轴状态。

应当理解的是,非圆筒状的导流筒202,其用于雾状介质流动的延伸方向应当与液相介质在翅片管1内的流动方向相互平行;并且,压力式喷嘴201的通孔的设置方向与导流筒202的用于雾状介质流动的延伸方向相同,最好是压力式喷嘴201的通孔的轴心线由导流筒202的横截面中心,沿着导流筒202的用于雾状介质流动的延伸方向延伸。

应当理解的是,在导流筒202的用于雾状介质流动的延伸方向上(或者前述圆筒状的导流筒202的轴心线所在的延伸方向),导流筒202的两端应当分别与翅片管1的外管壁呈密封连接,以及,导流筒202的内腔应当分别与两端的翅片管1的管腔相通。

最好是,在导流筒202的雾状介质出口处设置趋向翅片管1出口的收敛状结构,以便于雾状介质由导流筒202进入到翅片管1中。

进一步的,参见图1或图3,在前述所有内容的基础上,控制装置包括控制阀501和控制器503,控制阀501用于控制雾化装置2的启闭,任一个雾化装置2上的控制阀501均通过控制电缆与控制器503连接。

其中,任一个控制阀501分别设置在雾化装置2的入口端,从而当控制阀501导通时,与该控制阀501相通的雾化装置2处于导通状态,以及当控制阀501关闭时,与该控制阀501相通的雾化装置2处于关闭状态。控制阀501通过控制电缆接收来自控制器503的控制信号,当控制器503发出的控制信号为真时,控制阀501由关闭状态转变为导通状态;当控制器503发出的控制信号为假时,控制阀501由导通状态转变为关闭状态。应当理解的是,在实际选择控制器503时,应当选取多路输出的控制器503,以便于使用同一个控制器503控制多个控制阀501,从而节省本实用新型提供的调节式新型气化器的经济成本。控制器503的种类包括但不限于:单片机或plc。

进一步的,控制阀501为电磁阀或电动阀,电磁阀设置在液相段101和雾化装置2之间。

其中,电磁阀或电动阀的技术成熟、结构简单可靠,便于实现导通和关闭两种状态。

进一步的,控制器503包括计时功能模块,当计时功能模块的输出为真时,控制器503将控制信号通过控制电缆发送至控制阀501。

其中,控制器503根据其计时功能模块而输出对应的控制信号。例如:当预设条件为按照时间间隔、或满足预设时间控制前述电磁阀或电动阀的启闭;当时间条件满足预设条件时,控制器503对应的输出第一个控制信号;接着,当时间条件再次满足预设条件时,控制器503关闭前述第一个控制信号,同时,控制器503对应的输出第二个控制信号;以此类推,控制器503通过其计时功能模块形成对控制阀501的控制。

进一步的,参见图1或图3,控制装置还包括温度传感器502;温度传感器502设置在气相段103的入口处,温度传感器502通过反馈电缆与控制器503连接;温度传感器502、控制器503和控制阀501组成闭环控制结构。

其中,温度传感器502用于获取气相段103的入口温度,即来自雾化装置2的雾状介质的温度;温度传感器502将获取的温度转换为温度电信号,并通过反馈电缆将温度电信号传输至控制器503;控制器503获取温度电信号之后,通过将温度电信号与预设温度进行对比,如果温度电信号和预设温度符合判断条件,则控制器503输出的控制信号保持不变,如果温度电信号和预设温度并不符合判断条件,则控制器503输出的控制信号发生改变,从而对应的使得控制阀501在关闭状态和导通状态之间切换。

应当理解的是,当液相介质在其中一个雾化装置2内长时间转变为雾状介质时,雾化装置2的温度趋于降低状态,从而降低了该雾化装置2内一部分雾状介质转变为气相介质的效率;此时,由雾化装置2排出的雾状介质增多,在排出的雾状介质到达气相段103时,通过温度传感器502获取的雾状介质的温度趋于降低,温度传感器502将温度电信号通过反馈电缆传输至控制器503;控制器503根据温度传感器502的温度电信号同预设条件进行对比,从而输出对应的控制电信号,控制电信号通过控制电缆传输至控制阀501,控制阀501实现在关闭或开启两种状态之间切换。由此,通过温度传感器502、控制器503和控制阀501形成闭环控制,从而实现了本实用新型的自动控制功能。

进一步的,在前述所有内容基础上,雾化装置2还包括止回阀,止回阀设置在雾化装置2的出口和气相段103之间。

其中,止回阀只能够使得流体单向通过。当止回阀设置在雾化装置2的出口处时,雾状介质和气相介质的混合物能够从雾化装置2通过止回阀流动至气相段103,反之,雾状介质和气相介质的混合物不能由气相段103通过止回阀流动至雾化装置2。通过设置止回阀,可以有效的避免雾状介质和气相介质的混合物反向的进入任一个保持关闭状态的雾化装置2内,从而使的保持关闭状态的雾化装置2具有更好的恢复温度的升温效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型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,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.调节式新型气化器,其特征在于,包括翅片管、雾化装置和控制装置,所述控制装置用于控制所述雾化装置的启闭;

所述翅片管包括依次串联相通的液相段、雾化段和气相段;

所述雾化段上设置多个并联的所述雾化装置,多个所述雾化装置的入口分别与所述液相段相通,多个所述雾化装置的出口分别与所述气相段相通;

液相介质由所述翅片管的入口至其出口方向流入其中一个所述雾化装置,所述雾化装置在预设压力下将所述液相介质转变为雾状介质,所述雾状介质由所述雾化装置至所述翅片管的出口方向流动。

2.根据权利要求1所述的气化器,其特征在于,所述雾化装置包括压力式喷嘴;当所述液相介质的流动压力满足所述预设压力时,所述液相介质通过所述压力式喷嘴转变为雾状介质。

3.根据权利要求2所述的气化器,其特征在于,所述压力式喷嘴呈圆柱状,所述圆柱状的轴心线上设置用于喷雾的通孔。

4.根据权利要求3所述的气化器,其特征在于,所述雾化装置还包括导流筒,所述压力式喷嘴设置在所述导流筒内;所述导流筒的内直径大于或等于所述压力式喷嘴的喷雾直径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的气化器,其特征在于,所述控制装置包括控制阀和控制器,所述控制阀用于控制所述雾化装置的启闭,任一个所述雾化装置上的所述控制阀均通过控制电缆与所述控制器连接。

6.根据权利要求5所述的气化器,其特征在于,所述控制阀为电磁阀或电动阀,所述电磁阀设置在所述液相段和所述雾化装置之间。

7.根据权利要求6所述的气化器,其特征在于,所述控制器包括计时功能模块,当所述计时功能模块的输出为真时,所述控制器将控制信号通过所述控制电缆发送至所述控制阀。

8.根据权利要求6所述的气化器,其特征在于,所述控制装置还包括温度传感器;所述温度传感器设置在所述气相段的入口处,所述温度传感器通过反馈电缆与所述控制器连接;所述温度传感器、所述控制器和所述控制阀组成闭环控制结构。

9.根据权利要求1所述的气化器,其特征在于,所述雾化装置还包括止回阀,所述止回阀设置在所述雾化装置的出口和所述气相段之间。

技术总结
本实用新型涉及气化器领域,具体是调节式新型气化器,包括翅片管、雾化装置和控制装置,控制装置用于控制雾化装置的启闭。本实用新型提供的调节式新型气化器,通过设置控制装置和多个雾化装置,使得液相介质通过雾化装置转变为雾状介质,从而增大了同体积液相介质的表面积,提高了同体积的液相介质的换热效率;通过控制装置控制多个雾化装置的启闭,有效的减缓了翅片管的结冰现象,从而解决了现有技术中,由于翅片管的管径小,使得液相介质与翅片管的接触面积小,从而使得液相介质通过翅片管的热交换效率低,同时,在气化器长时间使用后,容易出现结冰现象,使得气化器的换热效率降低的技术问题。

技术研发人员:俞军
受保护的技术使用者:无锡辉腾科技有限公司
技术研发日:2019.06.18
技术公布日:2020.06.09

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