专利名称：直接利用自然能量的高效液氯气化器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体氯的气化装置。具体地说是提供一种直接利用自然界江、河、湖或海水的能量来气化液氯的气化器。
目前工业上使用的液氯气化装置主要有二种，其一是壳管式液氯气化器，它相当于一个热交换器，液氯由气化器底部通入，经列管加热气化后由气化器上部排出。另一种是在一个盛有液氯的罐中设置有导入水蒸汽的加热管用蒸汽进行加热使液氯得以气化。上述这类装置的气化效率低，设备体积庞大，投资大，且均需要消耗大量能源，运行成本高。但是由于这些传统设备结构比较简单，技术含量低，因此仍然普遍地在工业上被采用。
本发明的目的是提供一种可直接利用自然界能量的高效液氯气化器。这种装置的气化效率高，它可直接利用自然界的江、河、湖或海水作为能源使液氯气化，因此可以极大地减少耗能，大幅度地降低液氯气化成本。
本发明的高效液氯气化器仍是采取壳管式结构，即在气化器壳体内设置多根加热管，其特征在于加热管是以多层交叉形式排列的加热气化管族，最上层加热气化管上部有一列阵喷咀板，液氯入口位于壳体上部，气化氯气出口位于壳体下部；液氯由上部通入壳体后，由列阵喷咀板的喷咀均匀喷射在加热气化管上，经多排纵向相互平行，横截面成交叉形式的加热管族加热气化成气体氯后，由壳体底部的气体出口排出；通过增压泵将自然界的水资源，例如江、河、湖或海水，泵入底部的加热气化管的管道内，并依次向上部列管循环，最后由顶部加热气化管出口排出。
在本发明的气化器中，由于加热气化列管是呈横截面交叉，多层结构的列管族，液氯由列阵喷咀板，均匀自上而下喷射到气化管上，向下流动过程中与多层列管接触，充分进行热交换，具有很高的气化效率，所以可以直接利用自然界存在的水资源作能源，对气化管族进行加热。
上述本发明的气化器，由于单位气化效率高，气化器壳体的体积可较传统气化器体积小很多，并依所需处理液氯量对列阵喷咀板、多排气化列管族和壳体进行设计。其中列阵喷咀板位于液氯入口下，在该板上开有喷咀孔，喷咀孔的分布与第一层气化管相对应，即按气化管长度开一排喷咀孔，并按气化管的根数开相同行喷咀孔，喷咀孔的孔距、孔径及总开孔面积由液氯的单位流量来确定。在开孔面积相同的情况下，减少孔径有利于液气的气化，但将增加喷咀孔的个数，一般以孔径为0.25～5.0mm较适宜，并使由每个喷咀孔喷出的液氯能直接喷射到第一层气化管列的表面上。加热气化管族依层排列在列阵喷咀板下，每层气化管的根数和管族的层数均可依液气处理量而定，每层气化管根数和气化管的层数越多，将越有利于气化，但也会造成加工困难，同时过细的气化管又易被水垢或水中杂质所堵塞，所以一般采用外径大于φ8mm的耐氯腐蚀的金属管制成，每层气化管为不少于4根，且具有4层以上横截面相互交叉排列的加热气化管族。每层气化管内管道互通，各层气化管间依次连通，最下层气化管道与增压泵相连为进水口，最上层气化管道与出水口相连，并由管道与水源相通(或排放)。上述本发明的液氯气化器制作加工均可参照常规技术进行。
下面通过附图和实施例对本发明的技术给予进一步地说明。
附
图1为本发明的气化器沿加热气化管横向截面的结构示意图；附图2为本发明的气化器沿加热气化管纵向截面的结构及水循环示意图。
图中，1．壳体；2．列阵喷咀板；3．喷咀孔；4．气化管；5．增压泵；6．液氯入口；7．氯气出口；8．排水管；9．自然界水源。
附图1和2所示的本发明气化器，其壳体(1)为一矩形箱体，壳体(1)上部的液氯入口(6)下与壳体内壁密闭装有列阵喷咀板(2)，该板上开有喷咀孔(3)，其中附图1所示为按列所开的喷咀孔(3)，附图2所示为按排所开的喷咀孔(3)，在列阵喷咀板(2)下依次排列设置有气化管(4)，且第一层气化管根数与列阵喷咀板(2)所开的喷咀孔(3)相对应，使液氯通过喷咀孔可直接喷射到气化管(4)表面上，每层气化管(4)相互横向交叉排列；加热气化管(4)的联通方法可按常规技术进行，附图2中由增压泵(5)将自然水源(9)抽出的水作热源由下部气化管输入，依层向上按箭头所示方向在管道内流动，最后由上层气化管道经排水管(8)将水排出。液体氯由壳体(1)上部的液氯入口(6)流入到列阵喷咀板(2)上，经喷咀孔(3)喷射到气化管(4)表面，经多层气化管(4)加热不断气化，最后由壳体(1)下部的氯气出口排出完成液氯气化过程。作为一个具体的实施例，列阵喷咀板(2)上开有5排喷咀孔(3)，每排喷咀孔(3)的孔距5mm，喷咀孔(3)的孔径为φ0.6mm。在列阵喷咀板(2)下第一层有5根φ20mm气化管(2)，共7层组成气化管族，每根气化管可提供热交换部分的长度为380mm，壳体(1)为密闭箱体，气化器所用材料均采用不锈钢制成，并参照常规技术加工成本发明的气化器。
本发明的液氯气化器与目前工业氯酸钾厂采用的蒸汽加热的同规格液氯气化器(按6mol/秒的气化量)相比，其能耗仅为后者的1～1.5％，且设备的体积小，也仅为后者的1/2～1/3。
本发明的液氯气化器也可用于自来水公司，并将储水池作为提供热量的水资源，这时只要将增压泵的进水管插入储水池，排水管道也导入储水池，构成水循环系统。如果本发明的加热气化管采用其它热介质，例如热水、水蒸汽供热或直接用电热丝加热，则气化器的体积还可以进一步的缩小，制成超小体积的高效液氯气化器。这时也采用耐腐蚀的贵金属制成，提高设备的稳定性和可靠性。
权利要求
1．一种高效液氯气化器是采取壳管式结构，其特征在于加热管是以多层交叉形式排列的加热气化管族，最上层加热气化管上部有一列阵喷咀板，液氯入口位于壳体上部，气化氯气出口位于壳体下部；液氯由上部通入壳体后，由列阵喷咀板的喷咀均匀喷射在加热气化管上，经加热管族加热气化成气体氯后，由壳体底部的气体出口排出。
2．按照权利要求1所述的高效液氯气化器，其特征在于多层交叉形式排列的加热气化管族为多排纵向相互平行，横截面成交叉形式的加热气化管族。
3．按照权利要求1所述的高效液氯气化器，其特征在于列阵喷咀板位于液氯入口下，在该板上开有喷咀孔，喷咀孔的分布与第一层气化管相对应，即按气化管长度开一排喷咀孔，并按气化管的根数开相同行喷咀孔。
全文摘要
一种直接利用自然能量的高效液氯气化器是采取壳管式结构,其加热管是以多层交叉形式排列的加热气化管族,加热气化管上部有一列阵喷嘴板,液氯入口位于壳体上部,气化氯气出口位于壳体下部;液氯由上部通入壳体后,由列阵喷嘴板的喷嘴均匀喷射在加热气化管上,经加热管族加热气化成气体氯气,由壳体底部的气体出口排出。由于该气化器的气化效率高,它可直接利用自然界的江、河、湖或海水作为能源使液氯气化,因此可以极大地减少耗能,大幅度地降低液氯气化成本。
文档编号F17C7/00GK1215137SQ97119068
公开日1999年4月28日 申请日期1997年10月22日 优先权日1997年10月22日
发明者吴树源, 李富岭, 桑凤亭, 陈方, 杨柏龄 申请人:中国科学院大连化学物理研究所