一種具有擾流功能的汽化器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱管(1)和擾流子(2)，所述擾流子設在換熱管(1)中，所述擾流子(2)包括中心軸(2.1)和設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)內壁相抵。
【專利說明】一種具有擾流功能的汽化器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種汽化器，具體是指一種具有擾流功能的汽化器。
【背景技術】
[0002] 現有技術汽化器作為一種新型高效環保節能裝置，利用低溫液態氣體在液態與氣 態間轉換時與環境產生熱交換進行工作，主體結構包括多根換熱管，低溫氣體進入換熱管 后汽化吸熱，最終形成氣態。
[0003] 為使低溫液態氣體經過換熱管時達到較高換熱率，通常會在換熱管中增設螺旋形 擾流帶，以增加低溫液態氣體在換熱管中的路徑。如中國專利203479069U公開了一種擾流 和導向的空溫式汽化器，其技術方案為：一種擾流和導向的空溫式汽化器，包括翅片管，所 述翅片管中設有一個導流條，所述導流條呈螺旋狀，所述導流條的表面設有耐腐蝕層。
[0004] 對于現有技術的汽化器換熱管，由于低溫液態氣體從換熱管進入后不斷汽化，所 以根據低溫液態氣體在換熱管中物理狀態下可將換熱管分為三段，即過冷段、汽化段和加 熱段。過冷段是指低溫液態氣體初入換熱管中時絕大部分為液態，此時低溫液態氣體通過 換熱管與周圍環境進行高效熱交換達到汽化溫度；汽化段是指通過過冷段后的低溫液態氣 體經過高效熱交換后開始汽化成氣液混合態直至飽和的低溫氣體，此時氣體通過換熱管與 周圍環境進行正常熱交換；加熱段是指通過汽化段后的飽和低溫氣體經過正常熱交換后轉 化為接近常溫的氣態，此時氣體通過換熱管與周圍環境進行一般升溫熱交換。
[0005] 實際使用中，為達全部汽化會充分增加換熱管數量，但某些汽化器體積受制于安 裝空間、采購成本等因素，換熱管構成的汽化器體積在一定范圍內，這樣導致低溫液態氣 體在換熱管出口處不能完全汽化，從而導致低溫液態氣體汽化效果達不到工業使用要求標 準。
[0006] 以上描述可以看出，為提高液態氣體在過換熱管過冷段、汽化段換熱效率，使過冷 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降低。而現有技術存在的問題 是：汽化器換熱管工作時，其過冷段及汽化段在換熱管長度中所占比例較低。
【發明內容】
[0007] 針對現有技術中的問題，本發明提供一種可增加汽化器中換熱管中過冷段和汽化 段比例的一種具有擾流功能的汽化器。
[0008] 為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱 管和擾流子，所述擾流子設在換熱管中，所述擾流子包括中心軸和設在中心軸上的螺旋狀 擋片，所述中心軸的形狀為多個梭形首尾相連，前、后梭形的半徑逐漸減小，所述螺旋狀擋 片還與換熱管內壁相抵。
[0009] 根據上述方案可以看出本發明具有如下優點：低溫液態氣體進入換熱管后由于 中心軸為多個梭形，梭形中心軸對低溫液態氣體的阻擋和震蕩的效果對于基本全部為低溫 液態氣體的過冷段而言，不會降低過冷段在換熱管中的長度比例，在低溫液態氣體開始變 為氣液混合態時，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冷段的熱交換率，從而增加過冷段在換熱管中所占比 例，同時所述梭形半徑逐漸減小，對汽化段中氣體進行加速，可以增加汽化段在換熱管所占 比例，從而在增加過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 冷段和汽化段較長，提高汽化器的換熱效率。
[0010] 作為優選所述前、后梭形半徑比為1. 01-1. 2 ;經過大量實驗測試發現，該比例對 過冷段和加熱段比例提升效果明顯。
[0011] 作為改進，所述前、后梭形半徑比為1.05 ;經過實驗測的，當前、后梭形半徑之比 為1. 05時，過冷段和加熱段在換熱管中所占比例最大。
[0012] 作為優選，所述前、后螺旋狀擋片旋轉一周長度逐漸增加；進一步提高氣體自換熱 管進氣端至出氣端的流速，從而提高換熱管中汽化段比例。
[0013] 作為優選，所述第一螺旋狀擋片旋轉一周的長度為9-11厘米；一般螺旋狀擋片作 為擾流子，其旋轉一周長度基本在5-15之間，采用該數值具有普遍適用性。
[0014] 作為改進，所述一定比例為0. 85-0. 95 ;經過大量實驗測試發現，該比例對過冷段 和加熱段比例提升效果明顯。
[0015] 作為改進，所述一定比例為0. 87 ;經過實驗測的，當前、后螺旋狀擋片旋轉一周長 度之比為0. 87時過冷段和加熱段比例提升效果明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 附圖1為本發明的一種具有擾流功能的汽化器的結構示意圖。 附圖2為本發明的擾流子的結構示意圖。
[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，
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖1對本發明進行進一步說明。
[0019] 一種具有擾流功能的汽化器，包括換熱管1和擾流子2,所述擾流子設在換熱管1 中，所述擾流子2包括中心軸2. 1和設在中心軸上的螺旋狀擋片2. 2,所述中心軸2. 1的形 狀為多個梭形首尾相連，隨換熱管1進氣端至出氣端，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內壁相抵。
[0020] 液化氣體進入換熱管1后流向為由擾流子與換熱管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，低溫液態氣體 在換熱管中進行熱交換的同時逐漸汽化，同時擾流子與換熱管形成的通路會逐漸變大，經 實驗測的在過冷段中擾流子軸心的梭形結構對低溫液態氣體阻擋和震蕩造成的液體汽化 效果并不明顯，不會降低過冷段在換熱管中的長度比例；在低溫液態氣體開始變為氣液混 合態時，中心軸的梭形對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冷段的熱交換率，從而理論上可以增加過冷段在換熱管中的 比例，同時所述梭形半徑逐漸減小，汽化段中氣體逐漸加速，可增長汽化段在換熱管所占比 例，從而增加過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] 每一個生產廠家采用換熱管的管徑可能不同，發明人經過大量實驗發現使用具體 參數設置擾流子并不具有普遍適用性。采用數值比例進行設計，具有普遍適用性。如下所 示：前一個梭形的半徑與后一個梭形的半徑之比為1. 01-1. 2 ;前一個梭形的半徑與后一 個梭形的半徑之比為1.05 ;僅這樣設計已經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前旋轉一周的長度與后旋轉一周的長度按一定比例逐漸增加，此比例為 0. 85-0. 95,最佳數值為所述一定比例為0. 87,可以進一步的提高在汽化段內氣液混合態的 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處第一旋轉周期的長度設為9-11厘米。
[0022] 本發明中所述"前"是指靠近換熱管進氣口位置，"后"只是遠離換熱管進氣位置， 螺旋狀擋片位于換熱管處第一旋轉周期也是指位于換熱管進氣口處的螺旋狀擋片第一次 旋轉完一個周期。
[0023] 發明人通過實驗可以得出以下數據：
[0024] 前后梭形半徑以及從前、后螺旋狀擋片旋轉一周長度之比對過冷段和加熱段的熱 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、當前、后螺旋狀擋片旋轉一周長度之比為0.85時，前、后梭形半徑比對過冷段 和加熱段占整根換熱管中的比例：
[0026]
【權利要求】
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)內壁相抵。
2. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 片旋轉一周長度逐漸增加。
5. 根據權利要求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)旋轉一周的長度為9-11厘米。
6. 根據權利要求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 擋片旋轉一周長度的之比為0. 85-0. 95。
7. 根據權利要求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】F28F13/12GK104457392SQ201410441861
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】俞斌 申請人:無錫特萊姆氣體設備有限公司