專利名稱：直接利用自然能量的高效液氯氣化器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種液體氯的氣化裝置。具體地說是提供一種直接利用自然界江、河、湖或海水的能量來氣化液氯的氣化器。
目前工業(yè)上使用的液氯氣化裝置主要有二種，其一是殼管式液氯氣化器，它相當于一個熱交換器，液氯由氣化器底部通入，經(jīng)列管加熱氣化后由氣化器上部排出。另一種是在一個盛有液氯的罐中設置有導入水蒸汽的加熱管用蒸汽進行加熱使液氯得以氣化。上述這類裝置的氣化效率低，設備體積龐大，投資大，且均需要消耗大量能源，運行成本高。但是由于這些傳統(tǒng)設備結(jié)構(gòu)比較簡單，技術(shù)含量低，因此仍然普遍地在工業(yè)上被采用。
本發(fā)明的目的是提供一種可直接利用自然界能量的高效液氯氣化器。這種裝置的氣化效率高，它可直接利用自然界的江、河、湖或海水作為能源使液氯氣化，因此可以極大地減少耗能，大幅度地降低液氯氣化成本。
本發(fā)明的高效液氯氣化器仍是采取殼管式結(jié)構(gòu)，即在氣化器殼體內(nèi)設置多根加熱管，其特征在于加熱管是以多層交叉形式排列的加熱氣化管族，最上層加熱氣化管上部有一列陣噴咀板，液氯入口位于殼體上部，氣化氯氣出口位于殼體下部；液氯由上部通入殼體后，由列陣噴咀板的噴咀均勻噴射在加熱氣化管上，經(jīng)多排縱向相互平行，橫截面成交叉形式的加熱管族加熱氣化成氣體氯后，由殼體底部的氣體出口排出；通過增壓泵將自然界的水資源，例如江、河、湖或海水，泵入底部的加熱氣化管的管道內(nèi)，并依次向上部列管循環(huán)，最后由頂部加熱氣化管出口排出。
在本發(fā)明的氣化器中，由于加熱氣化列管是呈橫截面交叉，多層結(jié)構(gòu)的列管族，液氯由列陣噴咀板，均勻自上而下噴射到氣化管上，向下流動過程中與多層列管接觸，充分進行熱交換，具有很高的氣化效率，所以可以直接利用自然界存在的水資源作能源，對氣化管族進行加熱。
上述本發(fā)明的氣化器，由于單位氣化效率高，氣化器殼體的體積可較傳統(tǒng)氣化器體積小很多，并依所需處理液氯量對列陣噴咀板、多排氣化列管族和殼體進行設計。其中列陣噴咀板位于液氯入口下，在該板上開有噴咀孔，噴咀孔的分布與第一層氣化管相對應，即按氣化管長度開一排噴咀孔，并按氣化管的根數(shù)開相同行噴咀孔，噴咀孔的孔距、孔徑及總開孔面積由液氯的單位流量來確定。在開孔面積相同的情況下，減少孔徑有利于液氣的氣化，但將增加噴咀孔的個數(shù)，一般以孔徑為0.25～5.0mm較適宜，并使由每個噴咀孔噴出的液氯能直接噴射到第一層氣化管列的表面上。加熱氣化管族依層排列在列陣噴咀板下，每層氣化管的根數(shù)和管族的層數(shù)均可依液氣處理量而定，每層氣化管根數(shù)和氣化管的層數(shù)越多，將越有利于氣化，但也會造成加工困難，同時過細的氣化管又易被水垢或水中雜質(zhì)所堵塞，所以一般采用外徑大于φ8mm的耐氯腐蝕的金屬管制成，每層氣化管為不少于4根，且具有4層以上橫截面相互交叉排列的加熱氣化管族。每層氣化管內(nèi)管道互通，各層氣化管間依次連通，最下層氣化管道與增壓泵相連為進水口，最上層氣化管道與出水口相連，并由管道與水源相通(或排放)。上述本發(fā)明的液氯氣化器制作加工均可參照常規(guī)技術(shù)進行。
下面通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)給予進一步地說明。
附

圖1為本發(fā)明的氣化器沿加熱氣化管橫向截面的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明的氣化器沿加熱氣化管縱向截面的結(jié)構(gòu)及水循環(huán)示意圖。
圖中，1．殼體；2．列陣噴咀板；3．噴咀孔；4．氣化管；5．增壓泵；6．液氯入口；7．氯氣出口；8．排水管；9．自然界水源。
附圖1和2所示的本發(fā)明氣化器，其殼體(1)為一矩形箱體，殼體(1)上部的液氯入口(6)下與殼體內(nèi)壁密閉裝有列陣噴咀板(2)，該板上開有噴咀孔(3)，其中附圖1所示為按列所開的噴咀孔(3)，附圖2所示為按排所開的噴咀孔(3)，在列陣噴咀板(2)下依次排列設置有氣化管(4)，且第一層氣化管根數(shù)與列陣噴咀板(2)所開的噴咀孔(3)相對應，使液氯通過噴咀孔可直接噴射到氣化管(4)表面上，每層氣化管(4)相互橫向交叉排列；加熱氣化管(4)的聯(lián)通方法可按常規(guī)技術(shù)進行，附圖2中由增壓泵(5)將自然水源(9)抽出的水作熱源由下部氣化管輸入，依層向上按箭頭所示方向在管道內(nèi)流動，最后由上層氣化管道經(jīng)排水管(8)將水排出。液體氯由殼體(1)上部的液氯入口(6)流入到列陣噴咀板(2)上，經(jīng)噴咀孔(3)噴射到氣化管(4)表面，經(jīng)多層氣化管(4)加熱不斷氣化，最后由殼體(1)下部的氯氣出口排出完成液氯氣化過程。作為一個具體的實施例，列陣噴咀板(2)上開有5排噴咀孔(3)，每排噴咀孔(3)的孔距5mm，噴咀孔(3)的孔徑為φ0.6mm。在列陣噴咀板(2)下第一層有5根φ20mm氣化管(2)，共7層組成氣化管族，每根氣化管可提供熱交換部分的長度為380mm，殼體(1)為密閉箱體，氣化器所用材料均采用不銹鋼制成，并參照常規(guī)技術(shù)加工成本發(fā)明的氣化器。
本發(fā)明的液氯氣化器與目前工業(yè)氯酸鉀廠采用的蒸汽加熱的同規(guī)格液氯氣化器(按6mol/秒的氣化量)相比，其能耗僅為后者的1～1.5％，且設備的體積小，也僅為后者的1/2～1/3。
本發(fā)明的液氯氣化器也可用于自來水公司，并將儲水池作為提供熱量的水資源，這時只要將增壓泵的進水管插入儲水池，排水管道也導入儲水池，構(gòu)成水循環(huán)系統(tǒng)。如果本發(fā)明的加熱氣化管采用其它熱介質(zhì)，例如熱水、水蒸汽供熱或直接用電熱絲加熱，則氣化器的體積還可以進一步的縮小，制成超小體積的高效液氯氣化器。這時也采用耐腐蝕的貴金屬制成，提高設備的穩(wěn)定性和可靠性。
權(quán)利要求
1．一種高效液氯氣化器是采取殼管式結(jié)構(gòu)，其特征在于加熱管是以多層交叉形式排列的加熱氣化管族，最上層加熱氣化管上部有一列陣噴咀板，液氯入口位于殼體上部，氣化氯氣出口位于殼體下部；液氯由上部通入殼體后，由列陣噴咀板的噴咀均勻噴射在加熱氣化管上，經(jīng)加熱管族加熱氣化成氣體氯后，由殼體底部的氣體出口排出。
2．按照權(quán)利要求1所述的高效液氯氣化器，其特征在于多層交叉形式排列的加熱氣化管族為多排縱向相互平行，橫截面成交叉形式的加熱氣化管族。
3．按照權(quán)利要求1所述的高效液氯氣化器，其特征在于列陣噴咀板位于液氯入口下，在該板上開有噴咀孔，噴咀孔的分布與第一層氣化管相對應，即按氣化管長度開一排噴咀孔，并按氣化管的根數(shù)開相同行噴咀孔。
全文摘要
一種直接利用自然能量的高效液氯氣化器是采取殼管式結(jié)構(gòu),其加熱管是以多層交叉形式排列的加熱氣化管族,加熱氣化管上部有一列陣噴嘴板,液氯入口位于殼體上部,氣化氯氣出口位于殼體下部;液氯由上部通入殼體后,由列陣噴嘴板的噴嘴均勻噴射在加熱氣化管上,經(jīng)加熱管族加熱氣化成氣體氯氣,由殼體底部的氣體出口排出。由于該氣化器的氣化效率高,它可直接利用自然界的江、河、湖或海水作為能源使液氯氣化,因此可以極大地減少耗能,大幅度地降低液氯氣化成本。
文檔編號F17C7/00GK1215137SQ97119068
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月22日
發(fā)明者吳樹源, 李富嶺, 桑鳳亭, 陳方, 楊柏齡 申請人:中國科學院大連化學物理研究所