專利名稱：礦用液態(tài)CO₂氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于煤礦防滅火的裝置，一種可以將低溫液態(tài)CO2氣化為氣態(tài)CO2的氣化裝置，具體為一種礦用液態(tài)CO2氣化裝置。
背景技術(shù)：
CO2氣化裝置是煤礦防滅火應(yīng)急救援的重要設(shè)備之一，也是防止火區(qū)瓦斯爆炸的有力武器之一。但是，目前空氣自熱式前置氣化裝置因其內(nèi)部熱傳導(dǎo)管受地面氣溫的影響而使熱交換效果不好，存在著液態(tài)CO2不能被徹底氣化的問題，從而影響了火區(qū)滅火工作的進(jìn)行。因此，CO2氣化裝置氣化效果的好壞會直接影響到火區(qū)滅火工作的成敗。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有CO2氣化裝置因其內(nèi)部熱傳導(dǎo)管的熱交換效果不好，存在液態(tài)CO2不能被徹底氣化的問題，而提供一種礦用液態(tài)CO2氣化裝置。該氣化裝置內(nèi)的換熱管上設(shè)有翅片且換熱管采用折繞方式設(shè)計，使熱傳導(dǎo)管的熱交換效率得到了極大的提聞。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種礦用液態(tài)CO2氣化裝置，包括設(shè)有介質(zhì)進(jìn)、出口的殼體、固定于殼體內(nèi)部的電加熱器以及設(shè)于殼體內(nèi)部的氣化器，所述的氣化器包括平行設(shè)置的若干組熱交換器、分別與若干組熱交換器兩端端口連接相通的第一、第二支管以及分別與第一、第二支管連接相通的輸入、輸出總管，其中，所述的熱交換器由并排設(shè)置的U形管依次連接而成，或者由兩排交錯設(shè)置的U形管逐個依次連接而成(即第I排的第I個U形管和第2排的第I個U形管連接，第2排的第I個U形管和第I排的第2個U形管連接，第I排的第2個U形管和第2排的第2個U形管連接…，以此類推)，且U形管上設(shè)有翅片，輸入、輸出總管穿過殼體殼壁后露于殼體外部。工作時，將水(或?qū)嵊偷冉橘|(zhì))由介質(zhì)進(jìn)口注入殼體內(nèi)，直至淹沒所有熱交換器，啟動電加熱器，將水(或?qū)嵊偷冉橘|(zhì))加熱。在溫度為31. 1°C、壓力為7. 09MPa時，二氧化碳處于液態(tài)和氣態(tài)的分界點(diǎn)，當(dāng)環(huán)境溫度高于31. 1°C時，其壓力無論如何變化，二氧化碳只能以氣態(tài)方式存在，因此為確保氣化順利進(jìn)行，應(yīng)該將殼體內(nèi)水(或?qū)嵊偷冉橘|(zhì))的溫度加熱到大于31. 1°C，一般保持在35 70°C為宜，此時便可將液態(tài)的CO2從輸入總管注入，液態(tài)CO2通過第一支管流入到每個熱交換器內(nèi)的U形管中，并在熱交換器的U形管內(nèi)與熱水(或熱導(dǎo)熱油等介質(zhì))進(jìn)行熱交換，熱交換器由于是采用單排或雙排U形管依次連接設(shè)置，所以可以大大增加熱水(或熱導(dǎo)熱油等介質(zhì))和熱交換器的接觸面積，從而極大地提高了熱水(或熱導(dǎo)熱油等介質(zhì))和液態(tài)CO2之間的熱交換效率，吸熱后液態(tài)CO2被氣化成氣態(tài)CO2,再經(jīng)第二支管后由輸出總管輸出，最后CO2氣體被輸送到煤礦井下需要防滅火的區(qū)域，使之降低該區(qū)域內(nèi)空氣中所含的氧氣濃度，以達(dá)到煤礦井下防火和滅火的目的。本實(shí)用新型氣化器在使用完后，可將殼體內(nèi)的水(或?qū)嵊偷冉橘|(zhì))通過介質(zhì)出口放出。[0007]進(jìn)一步地，所述的氣化器上設(shè)有支撐架，支撐架由兩根相對的邊框以及固定于兩邊框之間且套設(shè)在各組熱交換器上的的支撐板組成，各組熱交換器的U形管穿插并固定在支撐板上，支撐架的兩邊框分別與固定在殼體內(nèi)壁上的連接耳固接。支撐架上的各支撐板可以將若干組熱交換器連接在一起，并且支撐架的兩邊框與固定在殼體內(nèi)壁的連接耳固接后，可以使整個氣化器與殼體連接固定在一起，增加了氣化器的穩(wěn)定性。所述殼體的側(cè)壁上安裝有溫度計?？梢詫?shí)時監(jiān)測殼體內(nèi)熱水(或熱導(dǎo)熱油等介質(zhì))的溫度，以保證液態(tài)CO2氣化的正常進(jìn)行。所述殼體的側(cè)壁頂部設(shè)有液面計，同時還開設(shè)有溢流口。液面計可以實(shí)時監(jiān)測殼體內(nèi)水(或?qū)嵊偷冉橘|(zhì))的液面高度，溢流口可以使殼體內(nèi)多余的水(或?qū)嵊偷冉橘|(zhì))自動&出。本實(shí)用新型氣化裝置中的各熱交換器由于是采用單排或雙排的U形管依次連接設(shè)置，所以大大的增加了熱交換器的各U形管與熱水(或熱導(dǎo)熱油等介質(zhì))的接觸面積，從而提高了液態(tài)CO2與熱水(或熱導(dǎo)熱油等介質(zhì))間的換熱效率。另外，由于U形管上還設(shè)有翅 片，能更進(jìn)一步的增強(qiáng)換熱效果，最終達(dá)到了將液態(tài)CO2徹底氣化的目的。此外，本實(shí)用新型還具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣使用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為本實(shí)用新型中氣化器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的俯視圖。圖5為圖3的左視圖。圖中1-殼體、2-電加熱器、3-氣化器、3-1-熱交換器、3-2-第一支管、3-3-第二支管、3-4-輸入總管、3-5-輸出總管、3-6-U形管、3-7-翅片、4-介質(zhì)進(jìn)口、5-介質(zhì)出口、6-支撐架、6-1-邊框、6-2-支撐板、7-溫度計、8-液面計、9-溢流口、10-連接耳。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述如圖I至圖5所示，一種礦用液態(tài)C02氣化裝置，包括設(shè)有介質(zhì)進(jìn)、出口 4、5的殼體I、固定于殼體I內(nèi)部的電加熱器2以及設(shè)于殼體內(nèi)部的氣化器3，所述的氣化器3包括平行設(shè)置的若干組熱交換器3-1、分別與若干組熱交換器3-1兩端端口連接相通的第一、第二支管3-2、3-3以及分別與第一、第二支管3-2、3-3連接相通的輸入、輸出總管3_4、3_5，其中，所述的熱交換器3-1由并排設(shè)置的U形管3-6依次連接而成或者由兩排交錯設(shè)置的U形管3-6逐個依次連接而成，且U形管3-6上設(shè)有翅片3-7，輸入、輸出總管3_4、3_5穿過殼體I殼壁后露于殼體I外部。在具體實(shí)施時，氣化器3中熱交換器3-1的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要?dú)饣腃O2量來確定，其中U形管3-6的材質(zhì)可選用耐高壓軟管或無縫鋼管。本實(shí)用新型氣化裝置除了可以將水、導(dǎo)熱油等作為換熱介質(zhì)外，也可以將熱氣體作為換熱介質(zhì)，即從殼體的介質(zhì)進(jìn)口 4鼓入熱氣體,熱氣體與液態(tài)CO2換熱降溫后,再從殼體I的介質(zhì)出口 5排出，這樣也可以實(shí)現(xiàn)液態(tài)CO2氣化的目的。此外，本實(shí)用新型氣化裝置除了可以用于氣化液態(tài)CO2外，還可用于氣化液氮、液氧、液化天然氣、液化石油氣等低溫液 體，適用范圍廣泛。
權(quán)利要求1.一種礦用液態(tài)CO2氣化裝置，包括設(shè)有介質(zhì)進(jìn)、出口(4、5)的殼體(I)、固定于殼體(I)內(nèi)部的電加熱器(2)以及設(shè)于殼體內(nèi)部的氣化器(3)，其特征在于所述的氣化器(3)包括平行設(shè)置的若干組熱交換器(3-1)、分別與若干組熱交換器(3-1)兩端端口連接相通的第一、第二支管(3-2、3-3)以及分別與第一、第二支管(3-2、3-3)連接相通的輸入、輸出總管(3-4、3-5)，其中，所述的熱交換器(3-1)由并排設(shè)置的U形管(3-6)依次連接而成或者由兩排交錯設(shè)置的U形管(3-6)逐個依次連接而成，且U形管(3-6)上設(shè)有翅片(3-7)，輸入、輸出總管(3-4、3-5)穿過殼體(I)殼壁后露于殼體(I)外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用液態(tài)CO2氣化裝置，其特征在于所述的氣化器(3)上設(shè)有支撐架(6)，支撐架(6)由兩根相對的邊框(6-1)以及固定于兩邊框(6-1)之間且套設(shè)在各組熱交換器(3-1)上的的支撐板(6-2 )組成，各組熱交換器(3-1)的U形管(3-6 )穿插固定在支撐板(6-2)上，支撐架(6)的兩邊框(6-1)分別與固定在殼體(I)內(nèi)壁上的連接耳 (10)固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦用液態(tài)0)2氣化裝置，其特征在于殼體(I)的側(cè)壁上安裝有溫度計(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦用液態(tài)0)2氣化裝置，其特征在于殼體(I)的側(cè)壁頂部設(shè)有液面計(8)，同時還開設(shè)有溢流口(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用液態(tài)CO2氣化裝置，其特征在于殼體(I)的側(cè)壁頂部設(shè)有液面計(8)，同時還開設(shè)有溢流口(9)。
專利摘要本實(shí)用新型為一種礦用液態(tài)CO2氣化裝置，解決了現(xiàn)有氣化裝置因其熱傳導(dǎo)管的熱交換效果不好，存在液態(tài)CO2不能被徹底氣化的問題。該氣化裝置包括設(shè)有介質(zhì)進(jìn)、出口的殼體、固定于殼體內(nèi)部的電加熱器以及設(shè)于殼體內(nèi)部的氣化器，氣化器包括平行設(shè)置的若干組熱交換器、分別與若干組熱交換器兩端端口連接相通的第一、第二支管以及分別與第一、第二支管連接相通的輸入、輸出總管，其中，熱交換器由并排設(shè)置的U形管依次連接而成或者由兩排交錯設(shè)置的U形管逐個依次連接而成，且U形管上設(shè)有翅片，輸入、輸出總管穿過殼體殼壁后露于殼體外部。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，換熱效率高，氣化效果好，值得推廣使用。
文檔編號E21F5/00GK202467889SQ20112056185
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者杜蘭潔, 梁福明 申請人:山西吉天利煤礦安全裝備有限公司