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水浴式汽化器的工作原理

2022-03-10

  水浴式汽化器是一种换热器,用于石油裂解和石化、天然气领域的液化天然气、液氧、液氮等气体的气化。现有的水浴式汽化器在实际应用中存在一些缺点:由于蒸汽管道布置在底部,蒸汽进入装置,遇水瞬间由气态变为液态。在相变过程中,蒸汽从气态迅速坍缩,造成局部真空并拉动周围的水充满,形成液锤,产生很大的敲击声;同时,气蚀撕裂金属表层,在管道上留下腐蚀斑。严重时会迅速损坏管道,可能会使整个水浴式汽化器报废。此外,装置中的进料量随着产气需求的变化而变化。由于蒸汽分配管上开孔的数量和面积不变,当供汽量较小时,一部分水会进入蒸汽分配管或进汽管,造成更严重的汽蚀,蒸汽流量波动,蒸发量波动。对此,科技工作者从未停止水浴式汽化器的结构研究和创新设计,努力攻克汽蚀、蒸汽流量波动、汽化产量波动等关键技术瓶颈。

  水浴式汽化器的工作原理:工作时,壳体内充满热水,水浴蒸发的液体从进液管进入,在蒸发管束中吸热蒸发,再从出气管离开装置。液体汽化的热能来自蒸汽,蒸汽从进汽管进入推动浮球向下,再从内管和外管之间的旋流孔进入。外管的下部开口用于供水。推动蒸汽流旋转,并使蒸汽和湿气分层。由于离心力的作用,水紧贴外管内壁,而蒸汽在水的内侧。两者热交换后,蒸汽冷却形成水湮灭时,会不断有新蒸汽补充,不会产生真空,液体冲击。水的温度升高后,从外管上部的出液孔离开,进入锥盖下部,不断补充温度较低的水,从而不断产生热水,热水从锥盖下部上升,再从配水孔上升,经过锥盖进入汽化管束区域。在热水自身的动力下,一方面与汽化管束中的介质进行热交换,另一方面自身形成对流,保证热量源源不断地供给待汽化的液体。通过外部循环管可以加强水循环。当外负荷减少时,汽化气体的消耗量减少,因此,蒸汽消耗量减少,蒸汽压力下降,浮球上升,可以堵住旋流孔,防止水反向进入进汽管。当水压较高时,浮球上升并触及阀座面,全部关闭蒸汽和水之间的通道,防止水反向进入进汽管。

 水浴式汽化器

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