專利名稱：空溫式氣化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于換熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空溫式氣化器。
背景技術(shù)：
如業(yè)界所知之理，空溫式氣化器是一種通過吸收空氣中的熱量將液態(tài)氣體如液氧、液氬和液氮等變成氣態(tài)氣體的一種換熱裝置，其應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，略舉之例如鋼鐵生 產(chǎn)行業(yè)、發(fā)電行業(yè)和化肥生產(chǎn)行業(yè)等等將液態(tài)氧(簡(jiǎn)稱液氧)與空氣換熱獲得得以助燃的 氧氣，又如在電子產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)特別是電子產(chǎn)品燒成(也稱燒結(jié))企業(yè)將液態(tài)氮(簡(jiǎn)稱液 氮)與空氣換熱變?yōu)榈獨(dú)?，將氮?dú)庖敫G爐爐膛作為保護(hù)氣體，液態(tài)氬(簡(jiǎn)稱液氬)同例， 即與空氣換熱變?yōu)闅鈶B(tài)氬(氬氣)。由于上述例舉的但并不限于所例舉的液態(tài)氣體變?yōu)闅鈶B(tài)氣體的過程是吸收空氣 中的熱量的過程，因此基本上不存在運(yùn)行費(fèi)用。但是已有技術(shù)中的空溫式氣化器在實(shí)際的 使用過程中明顯地暴露出以下技術(shù)問題一是容易在管外結(jié)冰，影響氣化效果，因?yàn)楫?dāng)零下 數(shù)十乃至零下上百度(如液氧為-190°C)低溫液態(tài)氣體從儲(chǔ)罐引出后進(jìn)入通常為翅片管的 管腔與翅片管管外的空氣即外界空氣換熱的過程中，翅片管的外壁以及翅片表面會(huì)結(jié)冰， 隨著運(yùn)行時(shí)間和流量的增加，冰層逐漸變厚，特別是在雨天，結(jié)冰的速度較快且冰層速即增 厚，翅片管的外壁及翅片管表面熱阻增大，換熱量(氣化量)越來越小，從而影響后級(jí)設(shè)備 的正常運(yùn)行。二是對(duì)環(huán)境溫度具有嚴(yán)重的挑剔性，以我國的北方為例，冬天氣溫較低，液態(tài) 氣體變?yōu)闅鈶B(tài)氣體的氣化效果明顯受到影響。目前，解決上述兩點(diǎn)技術(shù)問題所采用的辦法主要有兩種一是加大空溫式氣化器 的整體體積，具體是按照外界最低溫度設(shè)計(jì)；二是增加其它類型的熱源氣化設(shè)備，如電加熱 裝置或蒸汽加熱的水浴式汽化器。這兩種方法雖然能夠達(dá)到期取的氣化效果，但是就前者 而言，會(huì)造成成套空溫式氣化器的體積龐大化，不僅浪費(fèi)材料資源，增大成本，而且在使用 單位的所占的空間大，增大管護(hù)難度。就后者而言，雖然從表面上看，無需增大空溫式氣化 器的整體體積，但由于熱源氣化設(shè)備的增加不僅使整個(gè)空溫式氣化器變得拖泥帶水而有失 簡(jiǎn)潔性，而且總的設(shè)備成本顯著提高。通過上面的說明可以清楚地感悟到只有避免管外的翅片結(jié)冰，才能使空溫式氣 化器體現(xiàn)出良好的氣化效果，也就是說翅片管的結(jié)構(gòu)合理與否是液態(tài)氣體變?yōu)闅鈶B(tài)氣體的 氣化效果優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。中國實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN2624157Y公開了一種汽化器的換熱星形翅片 管，具體的結(jié)構(gòu)由圖4所示，由于本申請(qǐng)人僅對(duì)該專利的名詞術(shù)語及附圖標(biāo)記進(jìn)行了形式 上的變換，因此并無篡改之意。在管體1(專利稱圓管)的外壁以輻射形態(tài)間隔分布有一組 (8-16片)換熱翅片11，并且在每一隔一的換熱翅片11的末端(專利稱頂部)構(gòu)成有連接 頭111。當(dāng)這種結(jié)構(gòu)的翅片管應(yīng)用于前述的空溫式氣化器時(shí)，則無疑會(huì)表現(xiàn)出管體外壁及換 熱翅片表面結(jié)冰并且冰層越結(jié)越厚的現(xiàn)象。鑒于在已公開的專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)中均未披露如何使空溫式氣化器的翅片管外部避免結(jié)冰而藉以提高氣化效果的技術(shù)啟示，因此有必要加以探索，經(jīng)本申請(qǐng)人進(jìn)行 了持久而反復(fù)的嘗試，找到了解決問題的辦法，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景 下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種能有效地避免管體外壁及換熱翅片表面形成頑固的 冰層而藉以保障液態(tài)氣體變?yōu)闅鈶B(tài)氣體的氣化效果的空溫式氣化器。本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種空溫式氣化器，包括管體，在管體的高度方向 的外壁上并且圍繞管體的圓周方向以輻射形態(tài)間隔地延伸有一組換熱翅片，特點(diǎn)是還包 括有固定在相鄰的兩枚換熱翅片之間的供熱介質(zhì)流動(dòng)而藉以對(duì)所述換熱翅片的表面除冰 并且數(shù)量至少為換熱翅片的數(shù)量的二分之一的熱介質(zhì)管。在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的熱介質(zhì)管的高度與所述換熱翅片的高度
相一致。在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的換熱翅片的數(shù)量為偶數(shù)數(shù)量，而所述 的熱介質(zhì)管的數(shù)量為偶數(shù)數(shù)量或奇數(shù)數(shù)量。在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的換熱翅片的數(shù)量最少為4枚，而最多 為24枚，所述的熱介質(zhì)管的數(shù)量最少為2根或4根，而最多為12根或24根。在本發(fā)明的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，在供所述熱介質(zhì)管固定的每一隔一的兩枚相 鄰的換熱翅片之間構(gòu)成有一具有插管腔的并且與相鄰換熱翅片連接的熱介質(zhì)插管座，該熱 介質(zhì)插管座形成有一漲緊口，在漲緊口上插嵌有封口插條，所述的熱介質(zhì)管插置在所述的 插管腔內(nèi)。在本發(fā)明的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的熱介質(zhì)插管座在所述的兩枚相鄰的 換熱翅片之間的位置位于兩枚相鄰的換熱翅片之間的基部。在本發(fā)明的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的漲緊口為內(nèi)小外大。在本發(fā)明的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。在本發(fā)明的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的管體與所述的熱介質(zhì)管的材質(zhì)是 不同的。本發(fā)明提供的技術(shù)方案由于在以輻射形態(tài)構(gòu)成于管體的兩相鄰的換熱翅片之間 固定設(shè)置有熱介質(zhì)管，當(dāng)管體的外壁及換熱翅片表面出現(xiàn)結(jié)冰層時(shí)，則由熱介質(zhì)管對(duì)換熱 翅片加熱，從而能清除換熱翅片表面的冰層，保障管體內(nèi)的低溫的液態(tài)氣體與外界空氣換 熱而變?yōu)闅鈶B(tài)氣體的氣化效果。


圖1為本發(fā)明空溫式氣化器的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。圖2為圖1的局部剖視圖。圖3為本發(fā)明空溫式氣化器的應(yīng)用例示意圖。圖4為已有技術(shù)中的空溫式氣化器的管體的斷面示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)和有益效果，申請(qǐng)人將在下面以實(shí)施例的方式結(jié)合附圖作詳細(xì)說明，但是對(duì)實(shí)施例的描述均不 是對(duì)本發(fā)明方案的限制，任何依據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非實(shí)質(zhì)性的等效 變換都應(yīng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案范疇。請(qǐng)見圖1，該圖是為了便于理解而僅僅示出了兩個(gè)單元的管體1，實(shí)際的數(shù)量依據(jù) 需要可不受圖示制約地增加，例如當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)的氣化量大則增加相應(yīng)的管體1的單元， 反之亦然，因此不能以實(shí)施例圖限制本發(fā)明方案。依據(jù)公知的常識(shí)，管體1內(nèi)流動(dòng)的是低溫 液態(tài)氣體如液氧、液氮或液氬等，由液態(tài)氣引入管12將儲(chǔ)罐內(nèi)的液態(tài)氣體引入管體1的管 腔，經(jīng)氣化后變?yōu)闅鈶B(tài)氣體從出氣管14(圖3示)引出使用。在各管體1的高度方向的外 壁上并且圍繞管體1的圓周方向以輻射狀間隔分布有一組換熱翅片11，各換熱翅片11之間 的間距相同，換熱翅片11的數(shù)量基本上與管體1的直徑大小成正比，并且優(yōu)選的數(shù)量最少 為4枚，最多為24枚，均優(yōu)選以偶數(shù)數(shù)量構(gòu)成于管體1的外壁，本實(shí)施例給出的每根管體1 上的換熱翅片11的數(shù)量為8枚。換熱翅片11與管體1通常由鋁擠材并由模具擠制而成，在 每一隔一的換熱翅片11的末端或稱換熱翅片11遠(yuǎn)離管體1的一側(cè)側(cè)緣構(gòu)成有連接頭111， 連接頭111供與相鄰管體1上的換熱翅片11相配合(相互連接)，具體還可通過對(duì)中國實(shí) 用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN2662158Y的閱讀得到理解。在圖中，示意了相鄰管體1之間由過 渡管13連接。請(qǐng)見圖2并且繼續(xù)結(jié)合圖1，作為本發(fā)明方案的技術(shù)要點(diǎn)，為了有助于對(duì)前述的管 體1的外壁和換熱翅片11的兩側(cè)表面除冰，本發(fā)明方案推薦有一組用于供熱介質(zhì)流動(dòng)的熱 介質(zhì)管2，熱介質(zhì)管2的數(shù)量與前述的換熱翅片11的數(shù)量相等或者熱介質(zhì)管2的數(shù)量為換 熱翅片11的數(shù)量的二分之一，但優(yōu)選擇取后者，本實(shí)施例即是。熱介質(zhì)管2的高度與換熱 翅片11的高度相一致，最少為2根或4根，最多為12根或24根，例如，當(dāng)一根管體1上的 換熱翅片11的數(shù)量為4枚時(shí)，那么熱介質(zhì)管2的數(shù)量為2根或4根，當(dāng)2根時(shí)，則在換熱翅 片11之間呈一隔一配置。當(dāng)4根時(shí)，則在各相鄰的換熱翅片11之間均配置熱介質(zhì)管2 ；又 即，當(dāng)換熱翅片11的數(shù)量(最多數(shù)量)為24枚時(shí)，那么熱介質(zhì)管2的數(shù)量為12根或24根， 當(dāng)12根時(shí)，則在24枚換熱翅片11之間呈一隔一配置，當(dāng)24根時(shí)，則在各換熱翅片11之間 均配置。就本實(shí)施例而言，由于每根管體1具有8枚換熱翅片11，因此熱介質(zhì)管2的數(shù)量為 4根(換熱翅片11的數(shù)量的二分之一)，各熱介質(zhì)管2的上端由上連通管21a與介質(zhì)引入 管211連通，而下端由下連通管21b與熱介質(zhì)引出管212連通。申請(qǐng)人在上面提及的熱介 質(zhì)既可以是蒸汽，也可以是高溫?zé)崴?，還可以是導(dǎo)熱油等等。又，當(dāng)一根管體1上的換熱翅 片11的數(shù)量為6枚、10枚、14枚、18枚或22枚時(shí)，那么，熱介質(zhì)管2的數(shù)量既可以是3根、 5根、7根、9根或11根，也可以是6根、10根、14根、18根或22根(即與換熱翅片11的數(shù) 量相等)。為了使熱介質(zhì)管2可靠地固定于兩相鄰的換熱翅片11之間，因此，在兩枚相鄰的 換熱翅片11之間構(gòu)成有熱介質(zhì)插管座112，熱介質(zhì)插管座112與兩相鄰的換熱翅片11連接 為一體，更具體地講，在換熱翅片11隨管體1擠制成型時(shí)，熱介質(zhì)插管座112也隨之成型于 兩相鄰的換熱翅片11之間。以本實(shí)施例所舉的具有8枚換熱翅片11的管體1為例，由于熱 介質(zhì)管2的數(shù)量為換熱翅片11數(shù)量的二分之一，即只有4根，因此熱介質(zhì)插管座112的數(shù)量為4個(gè)，在每?jī)上噜彽膿Q熱翅片11之間呈一隔一配置(分配)。每個(gè)熱介質(zhì)插管座112的 高度與管體1的高度相當(dāng)，也即與換熱翅片11的高度相同。各熱介質(zhì)插管座112具有插管 腔1121，前述的熱介質(zhì)管2插置在插管腔1121內(nèi)，熱介質(zhì)插管座112具有與熱介質(zhì)插管座 112等長(zhǎng)的漲緊口 1122，漲緊口 1122上插置有封口插條11221。前述的熱介質(zhì)管2采用脹 管工藝使其與熱介質(zhì)插管座112緊貼，以便獲得良好的熱傳遞效果，熱介質(zhì)管2的材質(zhì)為銅 管，經(jīng)脹管工藝后，能與材質(zhì)為鋁的熱介質(zhì)插管座112之間表現(xiàn)出無縫貼合的效果，不存在 氣隙。前述的封口插條11221的材料同樣為鋁型材。之所以熱介質(zhì)插管座112具有漲緊口 1122，是因?yàn)槿绻饤墲q緊口 1122，那么在用鋁材擠制時(shí)便會(huì)造成很大的難度，甚至無法擠 制，鑒于此，漲緊口 1122也可稱為開口，并且漲緊口 1122由內(nèi)向外擴(kuò)大形成八字形。由圖 1和圖2所示，熱介質(zhì)插管座112在兩相鄰換熱翅片11之間的位置大體上位于兩相鄰的換 熱翅片11的基部，這里所稱的基部的概念是指靠近管體1，熱介質(zhì)插管座112還具有提高換 熱翅片11的強(qiáng)度的作用。請(qǐng)見圖3，圖1所示結(jié)構(gòu)的并且由多個(gè)管體1集合成的本發(fā)明的空溫式氣化器安置 于具有支承腳31的氣化器支架3上，液態(tài)氣體從圖中未示出的貯罐中引出，經(jīng)液態(tài)氣引入 管12分配給各管體1的管腔，經(jīng)過渡管13直至從出氣管14引至使用，引至使用的氣體變 為氣化的氣體，因?yàn)橐簯B(tài)氣體在管體1內(nèi)流動(dòng)的同時(shí)與外界空氣換熱而變?yōu)闅鈶B(tài)。當(dāng)管體1 的換熱翅片11的表面以及管體1的外壁出現(xiàn)冰層時(shí)，為了不影響液態(tài)氣的氣化效果，因此， 通過熱介質(zhì)引入總管2111將熱介質(zhì)供給與其連接的并且相通的熱介質(zhì)引入管211 (熱介質(zhì) 引入管211實(shí)質(zhì)上為分配管或稱分支管)，經(jīng)上連通管21a引入熱介質(zhì)管2的腔中，再經(jīng)下 連通管21b引入熱介質(zhì)引出管212，直至從熱介質(zhì)引出總管2121引出形成循環(huán)回路。在上 述過程中，由熱介質(zhì)管2內(nèi)流動(dòng)的熱介質(zhì)如蒸汽將熱量傳遞給管體1的外壁和換熱翅片11 的表面，使結(jié)集在管體1外壁和換熱翅片11表面的冰層融化。融冰結(jié)束后關(guān)閉熱介質(zhì)引入 總管2111的管路上的閥門。根據(jù)具體情況，也可在氣化過程中同時(shí)啟用熱介質(zhì)管2。綜上所述，只要在換熱翅片11上配置熱介質(zhì)管2，不管具體的形式發(fā)生任何變化， 都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種空溫式氣化器，包括管體(1)，在管體(1)的高度方向的外壁上并且圍繞管體(1)的圓周方向以輻射形態(tài)間隔地延伸有一組換熱翅片(11)，其特征在于還包括有固定在相鄰的兩枚換熱翅片(11)之間的供熱介質(zhì)流動(dòng)而藉以對(duì)所述換熱翅片(11)的表面除冰并且數(shù)量至少為換熱翅片(11)的數(shù)量的二分之一的熱介質(zhì)管(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的熱介質(zhì)管(2)的高度與所 述換熱翅片(11)的高度相一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的換熱翅片(11)的數(shù)量 為偶數(shù)數(shù)量，而所述的熱介質(zhì)管(2)的數(shù)量為偶數(shù)數(shù)量或奇數(shù)數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的換熱翅片(11)的數(shù)量最少 為4枚，而最多為24枚，所述的熱介質(zhì)管(2)的數(shù)量最少為2根或4根，而最多為12根或 24根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空溫式氣化器，其特征在于在供所述熱介質(zhì)管(2)固定的每 一隔一的兩枚相鄰的換熱翅片(11)之間構(gòu)成有一具有插管腔(1121)的并且與相鄰換熱翅 片(11)連接的熱介質(zhì)插管座(112)，該熱介質(zhì)插管座(112)形成有一漲緊口(1122)，在漲 緊口(1122)上插嵌有封口插條(11221)，所述的熱介質(zhì)管(2)插置在所述的插管腔(1121) 內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的熱介質(zhì)插管座(112)在所 述的兩枚相鄰的換熱翅片(11)之間的位置位于兩枚相鄰的換熱翅片(11)之間的基部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的漲緊口(1122)為內(nèi)小外大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空溫式氣化器，其特征在于所述的管體(1)與所述的熱介質(zhì) 管(2)的材質(zhì)是不同的。
全文摘要
一種空溫式氣化器，屬于換熱裝置技術(shù)領(lǐng)域。包括管體，在管體的高度方向的外壁上并且圍繞管體的圓周方向以輻射形態(tài)間隔地延伸有一組換熱翅片，特點(diǎn)是還包括有固定在相鄰的兩枚換熱翅片之間的供熱介質(zhì)流動(dòng)而藉以對(duì)所述換熱翅片的表面除冰并且數(shù)量至少為換熱翅片的數(shù)量的二分之一的熱介質(zhì)管。本技術(shù)方案由于在以輻射形態(tài)構(gòu)成于管體的兩相鄰的換熱翅片之間固定設(shè)置有熱介質(zhì)管，當(dāng)管體的外壁及換熱翅片表面出現(xiàn)結(jié)冰層時(shí)，則由熱介質(zhì)管對(duì)換熱翅片加熱，從而能清除換熱翅片表面的冰層，保障管體內(nèi)的低溫的液態(tài)氣體與外界空氣換熱而變?yōu)闅鈶B(tài)氣體的氣化效果。
文檔編號(hào)F17C9/02GK101825221SQ20101016885
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者朱雪忠 申請(qǐng)人:常熟市格威普氣體設(shè)備有限公司