一種水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]參見圖1，水浴式汽化器的工作原理是利用水蒸汽作為熱源，貯水筒I內(nèi)設(shè)有用于貯存液態(tài)水的貯水腔，貯水筒I中的液態(tài)水作為中間傳熱介質(zhì)，加熱位于低溫液體繞管管束9內(nèi)的低溫液態(tài)流體，常用于低溫液化氣體(如液氧、液氮等)的汽化外輸。通常情況下，通過配置外置循環(huán)水泵4來加強水側(cè)液態(tài)水的循環(huán)流動速率，從而提高循環(huán)熱水的對流放熱系數(shù)。熱水在貯水筒I內(nèi)的循環(huán)流動方向為自上而下，經(jīng)過與低溫液體繞管管束9內(nèi)低溫流體的換熱后，循環(huán)水溫亦沿貯水筒I高度方向自上而下逐步降低。
[0003]由于水蒸汽持續(xù)噴射進入殼程水側(cè)加熱貯水筒I下部液態(tài)水的同時，水蒸汽亦發(fā)生冷凝液化，造成貯水筒I內(nèi)液面上升，在貯水筒I上一般均設(shè)有溢流口 5’用于排放相當于這部分水蒸汽冷凝液化所產(chǎn)生的水量。通常在水浴式汽化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往將此溢流口 5’設(shè)置于貯水筒I上部，位于上部進水口 2偏上的位置，并與與貯水腔的上部連通，用于排放溢流水，維持貯水筒I內(nèi)液面穩(wěn)定。溢流口 5’設(shè)置數(shù)量一般只為一個。
[0004]根據(jù)貯水筒I內(nèi)熱水循環(huán)流動的方向以及傳熱學的基本傳熱機理，在工作狀態(tài)下貯水筒I上部的水側(cè)溫度較下部的水側(cè)溫度往往要高很多。將溢流口 5’設(shè)置于貯水筒I上部必然會導致大量熱水在未經(jīng)換熱前即直接進行排放，造成了熱量的損失。
[0005]而如專利號為200720153590.7的中國專利中公開的溢流結(jié)構(gòu)，雖然溢流管的底部位于罐體下部，可排出罐體下部的液體，但由于溢流管位于罐體內(nèi)部，仍然存在如下幾個缺陷:
1、溢流管位于罐體內(nèi)部，鼓泡汽化器內(nèi)部空間較大，因此可以如此安裝，但水浴式汽化器內(nèi)部空間會比較緊湊，溢流管位于內(nèi)部將增加設(shè)計和裝配難度，而且后續(xù)維護也不方便；而且溢流管位于液體中，管內(nèi)的溢流液在上升過程中會與管外的液體熱交換，仍會造成熱量的損失。
[0006]2、溢流管的底部僅在罐體下部某一位置吸水，這樣會造成罐體下部水溫區(qū)分布的不均衡。
[0007]為了改善上述弊端，遵循我國當前所提倡節(jié)能減排的目標，故需要對現(xiàn)有水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)進行技術(shù)改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、更為節(jié)能的用于低溫液體汽化的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，在水浴式汽化器的工作過程中，解決了由于大量未經(jīng)換熱熱水的直接排放造成的熱量損失，進一步降低了水浴式汽化器的水蒸汽耗量，提高水浴式汽化器的熱量傳遞效率。
[0009]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，包括貯水筒，貯水筒內(nèi)設(shè)有用于貯存液態(tài)水的貯水腔；在貯水筒上設(shè)置有溢流口 ；在貯水筒的上部設(shè)有進水口，下部設(shè)有抽水口 ；其特征在于:所述的溢流口設(shè)置在貯水筒的下部，并位于抽水口的上方，溢流口與貯水腔的下部連通；溢流口為多個，沿貯水筒的圓周方向水平均勻分布；還包括集液管和上升管；集液管為環(huán)形，水平位于貯水筒外圍，并與溢流口固定并連通；上升管豎直設(shè)置，其底端與集液管固定并連通，頂端連通大氣，并且頂端高于貯水筒內(nèi)的液態(tài)水的液面高度后向水平方向彎折，彎折后的管體水平設(shè)置，該管體的頂部開有小孔。
[0010]本發(fā)明所述的溢流口處在同一高度。
[0011]本發(fā)明所述的溢流口為四個，四個溢流口互成90°設(shè)置。
[0012]本發(fā)明在貯水筒下部同一高度開孔，所述的溢流口分別與貯水筒開孔位置插入焊連接，溢流口的外伸方向均與貯水筒的筒體表面法線方向重合。
[0013]本發(fā)明所述的溢流口的外伸長度為200mm。
[0014]本發(fā)明所述的集液管與貯水筒同心布置。
[0015]本發(fā)明所述的集液管的管徑略大于溢流口的管徑。
[0016]本發(fā)明所述的上升管與環(huán)形集液管垂直。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:1、將溢流口改至貯水筒下部，使溢流水溫度較現(xiàn)有技術(shù)大大降低，減少因溢流排水的熱量損失，提高了熱量的轉(zhuǎn)化效率，降低了蒸汽耗量，從根本上節(jié)省了能源的消耗；2、通過多個溢流口周向均布排放溢流水，使貯水筒下部水溫溫區(qū)分布更加均勻，繞管管間至上而下水溫梯度平穩(wěn)，換熱過程更加穩(wěn)定。3、溢流口的大部分、集液管、上升管位于貯水筒外，裝配和維護方便，不影響管束的抽芯檢修及維護，而且溢流液不會與貯水筒內(nèi)的液態(tài)水產(chǎn)生熱交換，減少熱量損失。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的水浴式汽化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實施例安裝在水浴式汽化器上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實施例的局部正視示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實施例的局部俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0023]參見圖1?圖4，本發(fā)明實施例在貯水筒I的上部設(shè)有進水口 2，下部設(shè)有抽水口3，在抽水口 3與進水口 2之間設(shè)有循環(huán)水泵4。貯水筒I內(nèi)下部并位于管束中心筒10內(nèi)側(cè)的介質(zhì)水經(jīng)過蒸汽噴射管8加熱后由抽水口 3引入循環(huán)水泵4加壓，并經(jīng)由進水口 2進入貯水筒I上部。
[0024]貯水筒I內(nèi)設(shè)有用于貯存液態(tài)水的貯水腔。溢流口 5設(shè)置在貯水筒I的下部，并位于抽水口 3的上方，溢流口 5與貯水腔的下部連通。溢流口 5為多個，沿貯水筒I的圓周方向水平均勻分布，這些溢流口 5處在同一高度，這樣使得各溢流水出水口的水溫更為均勻，不至于造成貯水筒I下部水溫區(qū)分布的不均衡。本實施例中，溢流口 5為四個，四個溢流口5互成90°設(shè)置。溢流口 5管徑以滿足溢流水量要求為準。裝配時，在貯水筒I下部同一高度每隔90°方向開孔，將四個溢流口 5分別與貯水筒I開孔位置插入焊連接，四個溢流口5的外伸方向均與貯水筒I筒體表面法線方向重合，外伸長度為200_，這樣不僅裝配更精準，而且溢流效果好。
[0025]集液管6為環(huán)形，水平位于貯水筒I外圍。集液管6與貯水筒I同心布置，這樣不僅裝配更精準，而且溢流效果好。集液管6與溢流口 5固定并連通，并與溢流口 5同高度。集液管6用于溢流口 5排出液體的匯集，管徑滿足水量排放要求。集液管6的管徑略大于溢流口 5的管徑，這樣溢流口 5就可以與集液管6采用插入焊固定，制作更加方便。
[0026]上升管7豎直設(shè)置，其底端與集液管6固定并連通，頂端連通大氣，并且頂端高于貯水筒I內(nèi)的液態(tài)水的液面高度，這樣貯水筒1、溢流口 5、集液管6、上升管7依次連通后形成U形平衡管結(jié)構(gòu)，利用U形平衡管原理維持水浴式汽化器工作狀態(tài)下的液面穩(wěn)定。上升管7為圓管，管徑與集液管6的管徑一致。上升管7用于將溢流水引至與貯水筒I內(nèi)的液面同高位置。上升管7的頂端高于貯水筒I內(nèi)的液態(tài)水的液面高度后向水平方向彎折，彎折后的管體水平設(shè)置，該管體的頂部開有小孔11，該結(jié)構(gòu)可防止因溢流產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。上升管7與環(huán)形集液管6垂直。
[0027]貯水筒I內(nèi)熱水由上至下循環(huán)流動作為熱流體介質(zhì)，與低溫液體繞管管束9內(nèi)的冷流體進行換熱，貯水筒I內(nèi)表面與管束中心筒10外表面之間組成的夾層內(nèi)的水溫沿貯水筒I高度方向自上而下逐漸降低。
[0028]由上升管7排放的溢流水為貯水筒I內(nèi)表面與管束中心筒10外表面之間組成的夾層內(nèi)經(jīng)換熱冷卻后的非高溫水。
[0029]當水浴式汽化器工作時，隨著水蒸汽冷凝溢流排放的為上述經(jīng)過低溫液體繞管管束9內(nèi)低溫流體充分換熱后的非高溫水，而不再是貯水筒I上部未經(jīng)換熱的高溫熱水直接被溢流排放。因此實施本發(fā)明可以減少因現(xiàn)有技術(shù)水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)所導致的無謂熱量損失，在一定程度上減少作為熱源的水蒸汽耗量，以達到節(jié)能減排的目的。
[0030]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。
【主權(quán)項】
1.一種水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，包括貯水筒，貯水筒內(nèi)設(shè)有用于貯存液態(tài)水的貯水腔；在貯水筒上設(shè)置有溢流口 ；在貯水筒的上部設(shè)有進水口，下部設(shè)有抽水口 ；其特征在于:所述的溢流口設(shè)置在貯水筒的下部，并位于抽水口的上方，溢流口與貯水腔的下部連通；溢流口為多個，沿貯水筒的圓周方向水平均勻分布；還包括集液管和上升管；集液管為環(huán)形，水平位于貯水筒外圍，并與溢流口固定并連通；上升管豎直設(shè)置，其底端與集液管固定并連通，頂端連通大氣，并且頂端高于貯水筒內(nèi)的液態(tài)水的液面高度后向水平方向彎折，彎折后的管體水平設(shè)置，該管體的頂部開有小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的溢流口處在同一高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的溢流口為四個，四個溢流口互成90°設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:在貯水筒下部同一高度開孔，所述的溢流口分別與貯水筒開孔位置插入焊連接，溢流口的外伸方向均與貯水筒的筒體表面法線方向重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的溢流口的外伸長度為200mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的集液管與貯水筒同心布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的集液管的管徑略大于溢流口的管徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的上升管與環(huán)形集液管垂直。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水浴式汽化器溢流結(jié)構(gòu)，解決了由于大量未經(jīng)換熱熱水的直接排放造成的熱量損失，進一步降低了水蒸汽耗量，提高熱量傳遞效率。貯水筒內(nèi)設(shè)有用于貯存液態(tài)水的貯水腔；在貯水筒上設(shè)置有溢流口；在貯水筒的上部設(shè)有進水口，下部設(shè)有抽水口；溢流口設(shè)置在貯水筒的下部，并位于抽水口的上方，溢流口與貯水腔的下部連通；溢流口為多個，沿貯水筒的圓周方向水平均勻分布；集液管為環(huán)形，水平位于貯水筒外圍，并與溢流口固定并連通；上升管豎直設(shè)置，其底端與集液管固定并連通，頂端連通大氣，并且頂端高于貯水筒內(nèi)的液態(tài)水的液面高度后向水平方向彎折，彎折后的管體水平設(shè)置，該管體的頂部開有小孔。
【IPC分類】F17C7-04
【公開號】CN104747907
【申請?zhí)枴緾N201510143372
【發(fā)明人】丁傳琪, 張行東, 李燕鵬, 李萬軍
【申請人】中國空分設(shè)備有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月30日