空溫式氣化器及應(yīng)用淺析

——————吳光華

　空溫式氣化器是利用液化石油氣等液化氣體通過(guò)減壓后自身吸熱氣化的特點(diǎn)而制成的，它的
生產(chǎn)和應(yīng)用在國(guó)外成尤其是日工資本已十分成熟，而它對(duì)的興起在國(guó)內(nèi)僅是近幾年的事，還沒有
得到廣泛的生產(chǎn)的應(yīng)用，筆者在此作簡(jiǎn)單的分析。

1 空溫式氣化器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用

　國(guó)內(nèi)使用的氣化器有電熱式、電熱水浴式、熱水循環(huán)式、空溫式幾種，以目前國(guó)內(nèi)的應(yīng)用來(lái)
看，空溫式氣化器對(duì)許多用戶來(lái)說(shuō)還是“新事物”，另外它的使用也確實(shí)受氣溫的影響較大。但
空溫式氣化器的優(yōu)點(diǎn)是其它費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它氣化爐。正因?yàn)槿绱�，空溫式氣化爐日益受到用戶
的青睞。從目前國(guó)內(nèi)幾大空溫式氣化爐的銷售情況看，基本是供需平衡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，去年主要生產(chǎn)
空溫式氣化爐的6個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品遍及全國(guó)，并主要集中在江浙和廣東。在廣東珠江三角洲的
深圳、珠海、番禺、中山、南海、順德等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，近年來(lái)的銷售呈數(shù)倍增加的趨勢(shì)，相信
在這些地區(qū)的帶動(dòng)下，空溫式氣化器會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

2 空溫式氣化器的生產(chǎn)

　空溫式氣化器是利用液化石油氣（LPG）、液化天然氣（LNG）等燃?xì)鉁p壓氣化的特性實(shí)現(xiàn)
氣體氣化的新型高效環(huán)保節(jié)能氣化裝置。其可核心部分即是換熱裝置，在盡可能小的空間內(nèi)從大
氣中獲取****的熱能。目前國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)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(yōu)化設(shè)計(jì)，大 多存在以一下缺點(diǎn)：設(shè)備龐大、造價(jià)過(guò)高、產(chǎn)品流量不足。筆者認(rèn)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(dá)到一定的流量，只能增加翅片，經(jīng)過(guò)多次研究和試驗(yàn)，利 用一些技術(shù)手段，量大限度地解決了這一問題。下面就此作簡(jiǎn)單說(shuō)明，希望對(duì)國(guó)骨的空溫式氣化 爐的推廣能起到積極的作用。 一般的翅片管的結(jié)構(gòu)是：翅片管具有一中心管，管外為徑向翅片，液體在管內(nèi)流動(dòng)，而依靠 翅片吸收外界環(huán)境熱量傳遞到管內(nèi)液體以實(shí)現(xiàn)液體吸熱氣化。我們經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和篩選，選取別于以上元件的新型翅片管，傳熱系數(shù)比前者提高50%以上。對(duì)此翅片管的作用原理，現(xiàn)以液化石油氣作為工作介質(zhì)為例作如下分析：當(dāng)液化石油氣在管內(nèi)流動(dòng)（由下向上垂直軸向方向），冷流體當(dāng)中靠近翅片管內(nèi)壁液體首先完成與外界熱交換而氣化成為一個(gè)個(gè)微小氣泡，當(dāng)一個(gè)個(gè)微小氣泡匯集成氣體，脫離出來(lái)而達(dá)到沸騰，但由于液體石油氣與器壁接觸時(shí)間短，管內(nèi)流動(dòng)只在重體換熱性能無(wú)充分利用，這正是目前國(guó)內(nèi)幾種液化石油氣孔溫式氣化器翅片管均存在的缺點(diǎn)。而本公司的ATC系列利用內(nèi)置吸液芯及螺旋導(dǎo)流帶技術(shù)大大提高了翅片管的傳熱系數(shù)，比沒采用該技術(shù)的翅片管要提高聚1.5-2.0倍,采用內(nèi)置吸熱芯及螺旋導(dǎo)流帶技術(shù)原理如下.
　(1)采用的內(nèi)置吸液芯為一多孔不銹鋼帶,纏繞成圓柱狀后緊貼于翅片管風(fēng)壁,當(dāng)吸熱芯浸潤(rùn)于
液化石油氣或天然氣液體當(dāng)中時(shí),由于液體表面張力毛細(xì)管現(xiàn)象的作用,吸液芯與翅片管內(nèi)壁之間
的狹小間隙中吸附著液膜中的液體通過(guò)翅片管吸熱氣化形成微小氣泡,當(dāng)微小旗袍向上流動(dòng)而形
成叫大氣泡時(shí)由吸液芯上表面小孔逸出,最終于液面脫離成氣體達(dá)至沸騰,而微笑氣泡脫離吸液芯
后液體由吸液芯上小孔補(bǔ)充至間隙當(dāng)中而形成微對(duì)流傳熱而且由于內(nèi)置吸液芯與螺旋導(dǎo)流帶間液
體隔離了,避免了被后者沖刷攜帶而過(guò)早脫離翅片管內(nèi)而有利于微小氣泡的生成.
　(2)內(nèi)置螺旋導(dǎo)流使液體的流動(dòng)方向改變了,無(wú)內(nèi)置螺旋導(dǎo)流帶時(shí)液體流動(dòng)方向是垂直方
向流動(dòng),而內(nèi)置螺旋導(dǎo)流帶后,液體流動(dòng)方向是螺旋上升(流動(dòng)方向類似于阿基米德螺線),增大了
液體流動(dòng),延長(zhǎng)了液體與翅片管內(nèi)的接觸時(shí)間,提高了吸液芯與螺旋導(dǎo)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(guò)程中不斷潤(rùn)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(nèi)壁向下方向流動(dòng),在液面與溫度稍低的液體混合后,提高了液面
處溫度,增強(qiáng)了翅片管內(nèi)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(xiàng)技術(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō),明顯改善就翅片管內(nèi)壁溫度的均勻性,進(jìn)一步提高了熱度密度,較明顯
提高了翅片管的傳熱系數(shù),提高了空溫式氣化器的換熱效果,更加有效地保證LPG、LNG等液化的氣化。
　由具有內(nèi)置吸液芯及螺旋導(dǎo)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(nèi)置螺旋
導(dǎo)流帶的翅片管組成的過(guò)熱段（用于提高氣化后氣體溫度）以及裝置有主調(diào)壓裝置、監(jiān)控液相壓
器的控制西和氣相調(diào)壓系統(tǒng)、防過(guò)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****限度地保證了氣化能力。

3 空溫式氣化器的缺陷和解決辦法

　空溫式氣化器是依靠自身顯熱和吸收外界大氣環(huán)境熱量而實(shí)現(xiàn)氣化功能的，這是它的優(yōu)點(diǎn)，
但其氣化量受氣溫的影響較大。在氣溫較低時(shí)（在北方）氣化量可能達(dá)不到額定值。經(jīng)過(guò)本公司
有關(guān)的測(cè)算，在0攝氏度氣化能力僅能達(dá)到其額定流量的65%。但我認(rèn)為,這個(gè)不足是可以解決的
，一方面，可以在較冷的時(shí)節(jié)啟用備用系統(tǒng)，另外也可增加一套備用的系統(tǒng)，從費(fèi)用上考慮,依
然是比僅使用電熱式氣化器更合算的。
精心設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的空溫式氣化器既環(huán)保節(jié)能,又能獲得十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在全球能源日益
緊缺的今天,應(yīng)大力推廣和支持空溫式氣化爐的使用。