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空溫式氣化器工作原理
發布者:特瑞德 發布時間:2016-10-23

【背景概況】
    國内使用的氣化器有電熱式、電熱水浴式、熱木循環式、空溫式幾種,以目前國内的應用來看,空溫式氣化器對許多用戶來說還是“新事物”,另外它使用也确實受氣溫的影響較大。但空溫式氣化它的優點是其它費用遠遠低于其它氣化爐。正因為如此,空溫式氣化爐日益受到用戶的青睐。

【空溫式氣化器簡介】
    從目前國内幾大空溫式氣化爐的銷售情況看,基本是供應平衡。據統計,去年主要生産空溫式氣化爐的六十廠家生産的産品遍及全國,并主要集中在江西、浙江和廣東。在廣東珠江三角洲的深圳、珠海、番禺、中山、順德等經濟發達地區,近年來的銷售呈數倍增加的趨勢,相信在這些地區的帶動下,空溫式氣化器會得到廣泛的應用。空溫式氣化器的生産:空溫式氣化器是利用液化石油氣(LPG)、液化天然氣(LNG)等燃氣減壓氣化的特性實現氣體氣化的新型高效環保節能氣化裝置。
【空溫式氣化器的工作及設計原理】
    其可核心部分就是換熱裝置,在盡可能小的空間内從大氣中獲取強大的熱能。目前國内廠家生産的空溫式氣化器的換熱裝置多采用防繡鋁合金翅片管。由于沒有優化設計,大多存在以一下缺點:設備龐大、造價過高、産品流量不足。筆者認為,造成的原因(除了人工方面的因素)主要在于換熱面積。為了達到一定的流量,隻能增加翅片,經過多次研究和試驗,利用一些技術手段,量大限度地解決了這~問題。下面就此做簡單說明,希望對國内的空溫式氣化爐的推廣能起到積極的作用。一般的翅片管的結構是:翅片管具有一中心管,管外為徑向翅片,液體在管内流動,而依靠翅片吸收外界環境熱量傳遞到管内液體以實現液體吸熱氣化。我們經過多次實驗和篩選,選取區别于以上元件的新型翅片管,傳熱系數比前者提高50%以上。
    對此翅片管的作用原理,現以液化石油氣作為工作介質為例做如下分析:當液化石油氣在管内流動(由下向上垂直軸向方向),冷流體當中靠近翅片管内壁液體首先完成與外界熱交換而氣化成為一個個微小氣泡,當一個個微小氣泡彙集成氣體,脫離出來而達到沸騰,但由于液體石油氣與器壁接觸時間短,管内流動隻在重力作用之下對流,整翅片管中上下部分壁溫不均勻,造成翅片管傳熱系數無太大提高,翅片管整體換熱性能無充分利用,這正是目前國内幾種液化石油氣空溫式氣化器翅片管均存在的缺點。而本公司的ATC系列利用内置吸液芯及螺旋導流帶技術大大提高了翅片管的傳熱系數,比沒采用該技術的翅片管要提高5-2.0倍,采用内置吸熱芯及螺旋導流帶技術原理如下。
(1)采用的内置吸液芯為一多孑不鏽鋼帶,纏繞成圓柱狀後緊貼于翅片管風壁,當吸熱芯浸潤于液化石油氣或天然氣液體當中時,由于液體表面張力毛細管現象的作用,吸液芯與翅片管内壁之間的狹小間隙中吸附着液膜中的液體通過翅片管吸熱氣化形成微小氣泡,當微小氣泡向上流動而形成較大氣泡時由吸液芯上表面小孔逸出,最終于液面脫離成氣體達至沸騰,而微小氣泡脫離吸液芯後液體由吸液芯上小孔補充至間隙當中而形成微對流傳熱而且由于内置吸液芯與螺旋導流帶間液體隔離了,避免了被後者攜帶而過早脫離翅片管内,而有利于微小氣泡的生成。
(2)内置螺旋導流使液體的流動方向改變了,無内置螺旋導流帶時液體流動方向是垂直方向流動,而内置螺旋導流帶後,液體流動方向是螺旋上升(流動方向類似于阿基米德螺線),增大了液體流動,延長了液體與翅片管内的接觸時間,提高了吸液芯與螺旋導流帶之間液體的分離,形成氣流,該氣流夾帶着有一小部分液滴,在上升過程中不斷潤濕液面以上翅片壁,氣體又再吸收一部分溫度與上升氣流相同的液滴沿内壁向下方向流動,在液面與溫度稍低的液體混合後,提高了液面處溫度,增強了翅片管内沸騰,也更加充分的提高了翅片管的整體換熱性能就這兩項技術應用來說,明顯改善就翅片管内壁溫度的均勻性,進一步提高了熱度密度,較明顯提高了翅片管的傳熱系數,提高了空溫式氣化器的換熱效果,更加有效地保證 LPG、LNG等液化的氣化。由具有内置吸液芯及螺旋導流到的翅片組管組成的高效換熱管組成的氣化段及具有内置螺旋導流帶的翅片管組成的過熱段(用于提高氣化後氣體溫度)以及裝置有主調壓裝置、監控液相調壓器的控制西和氣相調壓系統、防過液裝置、安全放散管等組合而成的空溫式氣化器能在一定的體積下最大限度地保證了氣化能力。
【空溫式氣化器的優缺點和解決辦法】
——優點
    空溫式氣化器是依靠自身顯熱和吸收外界大氣環境熱量而實現氣化功能的,這是它的優點。
——缺點
   但其氣化量受氣溫的影響較大。在氣溫較低時(在北方)氣化量可能達不到額定值。
——解決辦法
    經過有關的測算,在O氣化能力僅能達到其額定流量的65%.但我認為,這個不足是可以解決的,一方面,可以在較冷的時節啟用備用系統,另外也可增加一套備用的系統,從費用上考慮,依然是比僅使用電熱式氣化器更合算的。精心設計和生産的空溫式氣化器既環保節能,又能獲得十分顯著的經濟效益,在全球能源日益緊缺的今天,應大力推廣和支持空溫式氣化爐的使用。

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