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空溫式氣化器的工作原理

       空溫式氣化器的核心部分就是換熱裝置,在盡可能小的空間內從大氣中獲取強大的熱能。目前國內廠家生產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,大多存在以下缺點:設備龐大、造價過高、產品流量不足。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,只能增加翅片,經過多次研究和試驗,利用一些技術手段,解決這一問題。下面就此做簡單說明,希望對國內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,液體在管內流動,而依靠翅片吸收外界環境熱量傳遞到管內液體以實現液體吸熱氣化。我們經過多次實驗和篩選,選取區別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:當液化石油氣在管內流動(由下向上垂直軸向方向),冷流體當中靠近翅片管內壁液體先完成與外界熱交換而氣化成為一個個微小氣泡,當一個個微小氣泡匯集成氣體,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,管內流動只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,這正是目前國內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系列利用內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,采用內置吸熱芯及螺旋導流帶技術原理如下。
       (1)采用的內置吸液芯為一多子不銹鋼帶,纏繞成圓柱狀后緊貼于翅片管風壁,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,吸液芯與翅片管內壁之間的狹小間隙中吸附著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,于液面脫離成氣體達至沸騰,而微小氣泡脫離吸液芯后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內置吸液芯與螺旋導流帶間液體隔離了,避免了被后者攜帶而過早脫離翅片管內,而有利于微小氣泡的生成。
       (2)內置螺旋導流使液體的流動方向改變了,無內置螺旋導流帶時液體流動方向是垂直方向流動,而內置螺旋導流帶后,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內的接觸時間,提高了吸液芯與螺旋導流帶之間液體的分離,形成氣流,該氣流夾帶著有一小部分液滴,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內壁向下方向流動,在液面與溫度稍低的液體混合后,提高了液面處溫度,增強了翅片管內沸騰,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,明顯改善就翅片管內壁溫度的均勻性,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,有效地保證 LPG、LNG等液化的氣化。由具有內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內置螺旋導流帶的翅片管組成的過熱段(用于提高氣化后氣體溫度)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保證了氣化能力。
2021/01/19 16:58:05 287 次

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