本实用新型涉及气化器领域,具体是内置混合式气化器组。
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。
技术实现要素:
为解决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,本实用新型提供内置混合式气化器组。
根据本实用新型的一个方面,提供内置混合式气化器组,包括雾化装置、第一气化装置、第二气化装置和筒体;所述雾化装置的内腔与所述第一气化装置和所述第二气化装置可选择的相通;所述第一气化装置设置在所述筒体的外部,所述第二气化装置设置在所述筒体的内腔中;所述第一气化装置和所述第二气化装置可启闭的相通。
进一步的,所述第二气化装置包括至少一段翅片管;所述第二气化装置的多段所述翅片管呈串联状与所述雾化装置连接。
进一步的,所述第一气化装置包括至少一段翅片管;所述第一气化装置的多段所述翅片管呈串联状与所述雾化装置连接。
进一步的,所述雾化装置设置在所述筒体内;所述雾化装置的入口设置在所述筒体的顶部,所述雾化装置的出口设置在所述筒体的底部;所述雾化装置的出口通过三通管,分别与所述第一气化装置的入口,和所述第二气化装置的入口连接。
进一步的,所述第一气化装置的出口与所述第二气化装置的入口连接。
进一步的,所述筒体包括外壁和内壁,所述外壁和所述内壁之间设置空腔。
进一步的,所述气化器组还包括控制装置,所述控制装置包括控制阀和控制器;至少在所述雾化装置的入口设置所述控制阀;或者,至少在所述第一气化装置的入口和出口、所述第二气化装置的入口设置所述控制阀;所述控制阀通过导线与所述控制器连接。
进一步的,所述雾化装置包括双流体喷嘴、雾化筒和增压气管,所述双流体喷嘴设置在所述雾化筒内,所述增压气管与所述双流体喷嘴相通;
液相介质通过导管流入所述双流体喷嘴;
源于所述气化器组外部的气相介质通过所述增压气管流入所述双流体喷嘴;
当所述气相介质的气压大于所述双流体喷嘴的预设压力时,所述液相介质在所述雾化筒内转变为所述雾状介质。
进一步的,所述双流体喷嘴包括气相流动腔、液相流动腔和喷孔;
所述气相流动腔和所述液相流动腔相互隔离,所述液相流动腔容纳在所述气相流动腔的内部,且液相流动腔的出口容纳在所述气相流动腔的内部;
所述喷孔分别与所述气相流动腔和所述液相流动腔相通,所述液相介质和所述气相介质的混合物通过所述喷孔喷出后形成所述雾状介质和所述气相介质的混合物。
进一步的,所述气化器组还包括增温管,所述增温管与所述筒体相通。
本实用新型提供的内置混合式气化器组,通过设置第一气化装置和第二气化装置,使得内置混合式气化器组,具有类似于现有技术的空温式气化器的工作方式、类似于中间介质式的工作方式、和二者混合使用的工作方式;相对于现有技术的中间介质式气化器,有效的提高了气化器的能效比;以及,相对于现有技术的空温式气化器,在空气温度趋于高温时,二者的气化效率相同,在空气温度趋于低温时,本实用新型提供的套管式气化器组的气化效率,高于现有技术的空温式气化器的气化效率,从而提高了能效比。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的内置混合式气化器组的整体结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的内置混合式气化器组的部分结构示意图;
图3为图2的俯视图;
图4为本实用新型实施例提供的双流体喷嘴101的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的雾化装置1的结构示意图。
具体实施方式
为解决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,本实用新型提供内置混合式气化器组。
参见图1至图3,内置混合式气化器组,包括雾化装置1、第一气化装置2、第二气化装置3和筒体4;雾化装置1的内腔与第一气化装置2和第二气化装置3可选择的相通;第一气化装置2设置在筒体4的外部,第二气化装置3设置在筒体4的内腔中;第一气化装置2和第二气化装置3可启闭的相通。
应当理解的是,液相介质在气化器内吸收外部空气的热量之后,液相介质转变为气相介质,二者为同一种物质的两种形态,即同一种物质的液态和气态。例如:液相介质为液氧,液氧在气化器内通过吸收外部空气的热量之后,液氧的温度升高到沸点,从而转变为氧气。
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能够将液相介质转变为雾状介质,雾状介质由雾化装置1可选择的注入第一气化装置2和/或第二气化装置3内。
当雾状介质由雾化装置1首先注入第一气化装置2内时,内置混合式气化器组整体可以看做是类似于现有技术的空温式气化器。雾化装置1将液相介质转变为雾状介质之后,雾状介质注入到第一气化装置2的串联式的多段翅片管内,通过多段翅片管汲取外部空气的热量,从而使得雾状介质转变为气相介质。气相介质由第一气化装置2注入第二气化装置3,再由第二气化装置3的出口排出。
当雾状介质由雾化装置1首先注入第二气化装置3内时,第一气化装置2的入口和出口应当分别呈截断状态,此时,内置混合式气化器组整体可以看做是类似于现有技术的中间介质式气化器。雾化装置1将液相介质转变为雾状介质之后,雾状介质注入到第二气化装置3的串联式的多段翅片管内,通过多段翅片管汲取筒体4内的热量,从而使得雾状介质转变为气相介质。气相介质由第二气化装置3的出口排出。
例如:当本实用新型提供的内置混合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,本实用新型提供的内置混合式气化器组可以仅通过第一气化装置2进行工作。同时,若是在夏季,遇到阴雨天气,其空气温度的最高温降低,第一气化装置2的热交换效率所有下降,此时,可以启动第二气化装置3,从而使得雾状介质能够通过第二气化装置3吸收筒体4内的热量而达到沸点,由此,雾状介质同时通过第一气化装置2和第二气化装置3转变为气相介质。若是在冬季时,第一气化装置2始终处于低效率状态,所以,需要持续的开启第二气化装置3,关闭第一气化装置2,使得雾状介质通过第二气化装置3吸收筒体4内的热量,从而转变为气相介质。
采用第一气化装置2和第二气化装置3,在外部空气的温度趋于高温时,可以使得液相介质吸收外部空气的热量而转变为气相介质;在外部空气的温度趋于气温时,可以使得液相介质吸筒体4内的热量,以弥补外部空气的热量,从而使得液相介质转变为气相介质。
当液相介质仅通过第一气化装置2吸收外部空气的热量而转变为气相介质时,本实用新型提供的内置混合式气化器组在能够保证气化效率的同时,其气化成本最低,从而具有较高的能效比;当液相介质同时通过第一气化装置2吸收外部空气的热量、和通过第二气化装置3吸收筒体4内的热量时,本实用新型提供的内置混合式气化器组在能够保证气化效率的同时,虽然消耗了一些能量(该能量用于传输导热介质、以及用于加热导热介质的热源的能量),但是,本实用新型提供的内置混合式气化器组所需要第二气化装置3的工作时间,远远小于现有技术中的中间介质式气化器的工作时间,从而使得本实用新型提供的内置混合式气化器组的能耗较低,相对的具有较高的能效比。
因此,本实用新型提供的内置混合式气化器组,通过设置第一气化装置和第二气化装置,使得内置混合式气化器组,具有类似于现有技术的空温式气化器的工作方式、类似于中间介质式的工作方式、和二者混合使用的工作方式;相对于现有技术的中间介质式气化器,有效的提高了气化器的能效比;以及,相对于现有技术的空温式气化器,在空气温度趋于高温时,二者的气化效率相同,在空气温度趋于低温时,本实用新型提供的套管式气化器组的气化效率,高于现有技术的空温式气化器的气化效率,从而提高了能效比。
进一步的,参见图1,气化器组还包括增温管5,增温管5与筒体4相通。
其中,源于本实用新型提供的内置混合式气化器组外部的导热介质通过增温管5注入到筒体4的内腔中,导热介质与筒体4内的第二气化装置3形成热交换结构,雾状介质能够通过第二气化装置3的翅片管吸收导热介质的热量,从而转变为气相介质。
导热介质包括但不限于:氮气或导热油。
进一步的,第二气化装置3包括至少一段翅片管;第二气化装置3的多段翅片管呈串联状与雾化装置1连接。
由于筒体4的内腔容积有限,若是将多段翅片管以并联的方式设置在筒体4内,则雾状介质在单一一段的翅片管内的流程较短,从而影响到雾状介质附着在翅片管上的效果,降低了第二气化装置3的气化效率。所以,只有将多段翅片管呈串联式连通,才能够保证雾状介质具有足够的流程,从而保证第二气化装置3的气化效率。
进一步的,第一气化装置2包括至少一段翅片管;第一气化装置2的多段翅片管呈串联状与雾化装置1连接。
应当理解的是,第一气化装置2的多段翅片管也可以采用并联方式连通;只是为了提高第一气化装置2的气化效率,最好是将多段翅片管采用串联连通的方式,以延长雾状介质的流程,从而保证第一气化装置2的气化效率。
进一步的,雾化装置1设置在筒体4内;雾化装置1的入口设置在筒体4的顶部,雾化装置1的出口设置在筒体4的底部;雾化装置1的出口通过三通管,分别与第一气化装置2的入口,和第二气化装置3的入口连接。
其中,雾化装置1设置在筒体4内,能够减少本实用新型提供的内置混合式气化器组的高度。
进一步的,第一气化装置2的出口与第二气化装置3的入口连接。
将第一气化装置2的出口与第二气化装置3的入口连接,一旦出现第一气化装置2的气化效率下降、部分雾状介质流入到第二气化装置3内的情况时,可以在短时间内通过第二气化装置3吸收筒体4内的热量,从而转变为气相介质;在长期截断,可以将筒体4内注入导热介质,从而使得雾状介质吸收导热介质的热量而转变为气相介质。
进一步的,筒体4包括外壁和内壁,外壁和内壁之间设置空腔。
其中,该空腔可以与前述的增温管5相通,从而使得筒体4的内腔与外部空气之间形成一层隔热层,减缓筒体4内的温度向外部空气流失。
进一步的,气化器组还包括控制装置,控制装置包括控制阀和控制器;至少在雾化装置1的入口设置控制阀;
或者,至少在第一气化装置2的入口和出口、第二气化装置3的入口设置控制阀;
控制阀通过导线与控制器连接。
其中,当控制阀仅仅设置在雾化装置1的入口时,可以调节控制阀的开度而实现液相介质的流量调节,从而能够实现雾状介质相对于第一气化装置2或第二气化装置3的流量调节。
以及,当控制阀设置在第一气化装置2的入口和出口、第二气化装置3的入口时,可以实现第一气化装置2的入口和出口的启闭,以及可以实现第二气化装置3的出口的启闭。通过控制阀的启闭,本实用新型提供的内置混合式气化器组可以在类似于现有技术的空温式气化器的工作方式、和类似于现有技术的中间介质式气化器的工作方式之间转变。
进一步的,参见图4和图5,雾化装置1包括双流体喷嘴101、雾化筒102和增压气管103,双流体喷嘴101设置在雾化筒102内,增压气管103与双流体喷嘴101相通;
液相介质通过导管流入双流体喷嘴101;
源于气化器组外部的气相介质通过增压气管103流入双流体喷嘴101;
当气相介质的气压大于双流体喷嘴101的预设压力时,液相介质在雾化筒102内转变为雾状介质。
其中,双流体喷嘴101是通过源于本实用新型提供的内置混合式气化器组外部的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101之后,能够随着气相介质流动。
进一步的,参见图4,双流体喷嘴101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。
1.内置混合式气化器组,其特征在于,包括雾化装置、第一气化装置、第二气化装置和筒体;所述雾化装置的内腔与所述第一气化装置和所述第二气化装置可选择的相通;
所述第一气化装置设置在所述筒体的外部,所述第二气化装置设置在所述筒体的内腔中;所述第一气化装置和所述第二气化装置可启闭的相通。
2.根据权利要求1所述的气化器组,其特征在于,所述第二气化装置包括至少一段翅片管;所述第二气化装置的多段所述翅片管呈串联状与所述雾化装置连接。
3.根据权利要求2所述的气化器组,其特征在于,所述第一气化装置包括至少一段翅片管;所述第一气化装置的多段所述翅片管呈串联状与所述雾化装置连接。
4.根据权利要求3所述的气化器组,其特征在于,所述雾化装置设置在所述筒体内;所述雾化装置的入口设置在所述筒体的顶部,所述雾化装置的出口设置在所述筒体的底部;所述雾化装置的出口通过三通管,分别与所述第一气化装置的入口,和所述第二气化装置的入口连接。
5.根据权利要求4所述的气化器组,其特征在于,所述第一气化装置的出口与所述第二气化装置的入口连接。
6.根据权利要求1所述的气化器组,其特征在于,所述筒体包括外壁和内壁,所述外壁和所述内壁之间设置空腔。
7.根据权利要求1所述的气化器组,其特征在于,所述气化器组还包括控制装置,所述控制装置包括控制阀和控制器;至少在所述雾化装置的入口设置所述控制阀;
或者,至少在所述第一气化装置的入口和出口、所述第二气化装置的入口设置所述控制阀;
所述控制阀通过导线与所述控制器连接。
8.根据权利要求1至7任一项所述的气化器组,其特征在于,所述雾化装置包括双流体喷嘴、雾化筒和增压气管,所述双流体喷嘴设置在所述雾化筒内,所述增压气管与所述双流体喷嘴相通;
液相介质通过导管流入所述双流体喷嘴;
源于所述气化器组外部的气相介质通过所述增压气管流入所述双流体喷嘴;
当所述气相介质的气压大于所述双流体喷嘴的预设压力时,所述液相介质在所述雾化筒内转变为雾状介质。
9.根据权利要求8所述的气化器组,其特征在于,所述双流体喷嘴包括气相流动腔、液相流动腔和喷孔;
所述气相流动腔和所述液相流动腔相互隔离,所述液相流动腔容纳在所述气相流动腔的内部,且液相流动腔的出口容纳在所述气相流动腔的内部;
所述喷孔分别与所述气相流动腔和所述液相流动腔相通,所述液相介质和所述气相介质的混合物通过所述喷孔喷出后形成所述雾状介质和所述气相介质的混合物。
10.根据权利要求1所述的气化器组,其特征在于,所述气化器组还包括增温管,所述增温管与所述筒体相通。
技术总结