一種具有擾流功能的汽化器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱管(1)和擾流子(2)，所述擾流子設(shè)在換熱管(1)中，所述擾流子(2)包括中心軸(2.1)和設(shè)在中心軸上的螺旋狀擋片(2.2)，所述中心軸(2.1)的形狀為多個(gè)梭形首尾相連，前、后梭形的半徑逐漸減小，所述螺旋狀擋片(2.2)還與換熱管(1)內(nèi)壁相抵。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有擾流功能的汽化器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽化器，具體是指一種具有擾流功能的汽化器。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)汽化器作為一種新型高效環(huán)保節(jié)能裝置，利用低溫液態(tài)氣體在液態(tài)與氣 態(tài)間轉(zhuǎn)換時(shí)與環(huán)境產(chǎn)生熱交換進(jìn)行工作，主體結(jié)構(gòu)包括多根換熱管，低溫氣體進(jìn)入換熱管 后汽化吸熱，最終形成氣態(tài)。
[0003] 為使低溫液態(tài)氣體經(jīng)過(guò)換熱管時(shí)達(dá)到較高換熱率，通常會(huì)在換熱管中增設(shè)螺旋形 擾流帶，以增加低溫液態(tài)氣體在換熱管中的路徑。如中國(guó)專(zhuān)利203479069U公開(kāi)了一種擾流 和導(dǎo)向的空溫式汽化器，其技術(shù)方案為：一種擾流和導(dǎo)向的空溫式汽化器，包括翅片管，所 述翅片管中設(shè)有一個(gè)導(dǎo)流條，所述導(dǎo)流條呈螺旋狀，所述導(dǎo)流條的表面設(shè)有耐腐蝕層。
[0004] 對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的汽化器換熱管，由于低溫液態(tài)氣體從換熱管進(jìn)入后不斷汽化，所 以根據(jù)低溫液態(tài)氣體在換熱管中物理狀態(tài)下可將換熱管分為三段，即過(guò)冷段、汽化段和加 熱段。過(guò)冷段是指低溫液態(tài)氣體初入換熱管中時(shí)絕大部分為液態(tài)，此時(shí)低溫液態(tài)氣體通過(guò) 換熱管與周?chē)h(huán)境進(jìn)行高效熱交換達(dá)到汽化溫度；汽化段是指通過(guò)過(guò)冷段后的低溫液態(tài)氣 體經(jīng)過(guò)高效熱交換后開(kāi)始汽化成氣液混合態(tài)直至飽和的低溫氣體，此時(shí)氣體通過(guò)換熱管與 周?chē)h(huán)境進(jìn)行正常熱交換；加熱段是指通過(guò)汽化段后的飽和低溫氣體經(jīng)過(guò)正常熱交換后轉(zhuǎn) 化為接近常溫的氣態(tài)，此時(shí)氣體通過(guò)換熱管與周?chē)h(huán)境進(jìn)行一般升溫?zé)峤粨Q。
[0005] 實(shí)際使用中，為達(dá)全部汽化會(huì)充分增加換熱管數(shù)量，但某些汽化器體積受制于安 裝空間、采購(gòu)成本等因素，換熱管構(gòu)成的汽化器體積在一定范圍內(nèi)，這樣導(dǎo)致低溫液態(tài)氣 體在換熱管出口處不能完全汽化，從而導(dǎo)致低溫液態(tài)氣體汽化效果達(dá)不到工業(yè)使用要求標(biāo) 準(zhǔn)。
[0006] 以上描述可以看出，為提高液態(tài)氣體在過(guò)換熱管過(guò)冷段、汽化段換熱效率，使過(guò)冷 段、汽化段在換熱管中所占比例提高，而加熱段所占比例相應(yīng)降低。而現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題 是：汽化器換熱管工作時(shí)，其過(guò)冷段及汽化段在換熱管長(zhǎng)度中所占比例較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可增加汽化器中換熱管中過(guò)冷段和汽化 段比例的一種具有擾流功能的汽化器。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱 管和擾流子，所述擾流子設(shè)在換熱管中，所述擾流子包括中心軸和設(shè)在中心軸上的螺旋狀 擋片，所述中心軸的形狀為多個(gè)梭形首尾相連，前、后梭形的半徑逐漸減小，所述螺旋狀擋 片還與換熱管內(nèi)壁相抵。
[0009] 根據(jù)上述方案可以看出本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：低溫液態(tài)氣體進(jìn)入換熱管后由于 中心軸為多個(gè)梭形，梭形中心軸對(duì)低溫液態(tài)氣體的阻擋和震蕩的效果對(duì)于基本全部為低溫 液態(tài)氣體的過(guò)冷段而言，不會(huì)降低過(guò)冷段在換熱管中的長(zhǎng)度比例，在低溫液態(tài)氣體開(kāi)始變 為氣液混合態(tài)時(shí)，梭形中心軸在汽化段中的震蕩效果可以有效提高汽化段的熱交換率，使 汽化段一部分的熱交換率可以接近過(guò)冷段的熱交換率，從而增加過(guò)冷段在換熱管中所占比 例，同時(shí)所述梭形半徑逐漸減小，對(duì)汽化段中氣體進(jìn)行加速，可以增加汽化段在換熱管所占 比例，從而在增加過(guò)冷段和汽化段占換熱管中比例的情況下加熱段的比例明顯降低，使過(guò) 冷段和汽化段較長(zhǎng)，提高汽化器的換熱效率。
[0010] 作為優(yōu)選所述前、后梭形半徑比為1. 01-1. 2 ;經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該比例對(duì) 過(guò)冷段和加熱段比例提升效果明顯。
[0011] 作為改進(jìn)，所述前、后梭形半徑比為1.05 ;經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)的，當(dāng)前、后梭形半徑之比 為1. 05時(shí)，過(guò)冷段和加熱段在換熱管中所占比例最大。
[0012] 作為優(yōu)選，所述前、后螺旋狀擋片旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng)度逐漸增加；進(jìn)一步提高氣體自換熱 管進(jìn)氣端至出氣端的流速，從而提高換熱管中汽化段比例。
[0013] 作為優(yōu)選，所述第一螺旋狀擋片旋轉(zhuǎn)一周的長(zhǎng)度為9-11厘米；一般螺旋狀擋片作 為擾流子，其旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng)度基本在5-15之間，采用該數(shù)值具有普遍適用性。
[0014] 作為改進(jìn)，所述一定比例為0. 85-0. 95 ;經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該比例對(duì)過(guò)冷段 和加熱段比例提升效果明顯。
[0015] 作為改進(jìn)，所述一定比例為0. 87 ;經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)的，當(dāng)前、后螺旋狀擋片旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng) 度之比為0. 87時(shí)過(guò)冷段和加熱段比例提升效果明顯。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 附圖1為本發(fā)明的一種具有擾流功能的汽化器的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2為本發(fā)明的擾流子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖中所示：1、換熱管，2、擾流子，2. 1、中心軸，2. 2、螺旋狀擋片，

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱管1和擾流子2,所述擾流子設(shè)在換熱管1 中，所述擾流子2包括中心軸2. 1和設(shè)在中心軸上的螺旋狀擋片2. 2,所述中心軸2. 1的形 狀為多個(gè)梭形首尾相連，隨換熱管1進(jìn)氣端至出氣端，所述梭形的半徑逐漸減小，所述螺旋 狀擋片2. 2還與換熱管1內(nèi)壁相抵。
[0020] 液化氣體進(jìn)入換熱管1后流向?yàn)橛蓴_流子與換熱管1形成的通路，擾流子2的中 心軸2. 1由梭形首尾相連，且所述梭形的半徑逐漸減小，其形狀如圖2所示，低溫液態(tài)氣體 在換熱管中進(jìn)行熱交換的同時(shí)逐漸汽化，同時(shí)擾流子與換熱管形成的通路會(huì)逐漸變大，經(jīng) 實(shí)驗(yàn)測(cè)的在過(guò)冷段中擾流子軸心的梭形結(jié)構(gòu)對(duì)低溫液態(tài)氣體阻擋和震蕩造成的液體汽化 效果并不明顯，不會(huì)降低過(guò)冷段在換熱管中的長(zhǎng)度比例；在低溫液態(tài)氣體開(kāi)始變?yōu)闅庖夯?合態(tài)時(shí)，中心軸的梭形對(duì)氣體在汽化段中的震蕩和阻擋可有效提高汽化段的熱交換率，使 部分汽化段的熱交換率接近過(guò)冷段的熱交換率，從而理論上可以增加過(guò)冷段在換熱管中的 比例，同時(shí)所述梭形半徑逐漸減小，汽化段中氣體逐漸加速，可增長(zhǎng)汽化段在換熱管所占比 例，從而增加過(guò)冷段和汽化段在換熱管中比例，由此使得加熱段的比例降低，提高汽化器的 換熱效率。
[0021] 每一個(gè)生產(chǎn)廠家采用換熱管的管徑可能不同，發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用具體 參數(shù)設(shè)置擾流子并不具有普遍適用性。采用數(shù)值比例進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有普遍適用性。如下所 示：前一個(gè)梭形的半徑與后一個(gè)梭形的半徑之比為1. 01-1. 2 ;前一個(gè)梭形的半徑與后一 個(gè)梭形的半徑之比為1.05 ;僅這樣設(shè)計(jì)已經(jīng)可以提高大約百分之3-5%的換熱率，若將所 述螺旋狀擋片2. 2前旋轉(zhuǎn)一周的長(zhǎng)度與后旋轉(zhuǎn)一周的長(zhǎng)度按一定比例逐漸增加，此比例為 0. 85-0. 95,最佳數(shù)值為所述一定比例為0. 87,可以進(jìn)一步的提高在汽化段內(nèi)氣液混合態(tài)的 氣體流速，增加汽化段在換熱管中比例，從而提高大約5-8%的換熱率，一般的螺旋狀擋片 2. 2位于換熱管1處第一旋轉(zhuǎn)周期的長(zhǎng)度設(shè)為9-11厘米。
[0022] 本發(fā)明中所述"前"是指靠近換熱管進(jìn)氣口位置，"后"只是遠(yuǎn)離換熱管進(jìn)氣位置， 螺旋狀擋片位于換熱管處第一旋轉(zhuǎn)周期也是指位于換熱管進(jìn)氣口處的螺旋狀擋片第一次 旋轉(zhuǎn)完一個(gè)周期。
[0023] 發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出以下數(shù)據(jù)：
[0024] 前后梭形半徑以及從前、后螺旋狀擋片旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng)度之比對(duì)過(guò)冷段和加熱段的熱 交換率影響如如下表格所示：（前提條件：采用20MPa，流量為3000Nm 3/h)
[0025] 1、當(dāng)前、后螺旋狀擋片旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng)度之比為0.85時(shí)，前、后梭形半徑比對(duì)過(guò)冷段 和加熱段占整根換熱管中的比例：
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱管（1)和擾流子（2)，所述擾流子設(shè)在換熱 管（1)中，其特征在于：所述擾流子（2)包括中心軸（2. 1)和設(shè)在中心軸上的螺旋狀擋片 (2. 2)，所述中心軸（2.1)的形狀為多個(gè)梭形首尾相連，前、后梭形的半徑逐漸減小，所述螺 旋狀擋片（2. 2)還與換熱管（1)內(nèi)壁相抵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有擾流功能的汽化器，其特征在于：所述前、后梭形半徑 比為 L 01-1. 2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種具有擾流功能的汽化器，其特征在于：所述前、后梭形半徑 比為1. 05。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有擾流功能的汽化器，其特征在于：所述前、后螺旋狀擋 片旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng)度逐漸增加。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種具有擾流功能的汽化器，其特征在于：所述第一螺 旋狀擋片（2. 2)旋轉(zhuǎn)一周的長(zhǎng)度為9-11厘米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有擾流功能的汽化器，其特征在于：所述前、后螺旋狀 擋片旋轉(zhuǎn)一周長(zhǎng)度的之比為0. 85-0. 95。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有擾流功能的汽化器，其特征在于：所述比例為0. 87。
【文檔編號(hào)】F28F13/12GK104457392SQ201410441861
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】俞斌 申請(qǐng)人:無(wú)錫特萊姆氣體設(shè)備有限公司