液态轻烃强制混合气化器制造技术

本实用新型专利技术公开一种液态轻烃强制混合气化器，具有封闭式卧式壳体，壳体内腔设有隔板，隔板将壳体内腔分隔成上部连通的气化室和气液分离室，气化室的中下方设有由加热系统和鼓泡系统组成的气化机构，所述加热系统包括弓形水夹套和位于弓形水夹套上方并与弓形水夹套连通的加热排管；所述鼓泡系统包括位于加热排管和弓形水夹套之间的数个鼓泡槽，鼓泡槽通过数个布气支管与空气分管连接，空气分管位于加热排管上方，数个布气支管与加热排管交错设置；该气化器促使整体烃液气化界面各个点位的加热温度、鼓泡力度及气化强度趋于均衡，有效降低制气生产成本并提高燃气质量和气化安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轻烃混合燃气的制取设备，用于液态轻烃与空气或其他发热值较低的可燃气体强制混合，生产具有一定热值的气体燃料提供给燃气用户。
技术介绍
轻烃属于轻质石脑油组分，在常温常压下呈液体状态，是油气田或石油炼制过程中的副产物，它以戊烷(C5H12)、己烷(C6H14)为主要成分的烷烃混合物，其低位发热值^ 40000KJ/Kg。审视目前轻烃气化装置有立式、欧式之别，其气化方法一是根据“道尔顿气体分压理论”，在液态烃中鼓入一定比例的空气来降低轻烃组分的分压进行气化，二是利用外来热源，经列管换热器或蛇管、套管加热器对液相轻烃加热，为轻烃气化提供气化潜热。由于空气鼓泡装置和加热装置在气化器壳体内均各自单独设置，没有关联性，加之压缩空气鼓入液态烃中分布不均，导致在整个气化界面上的各个点位的空气流速、流量以及加热温度差异较大，不利于气液两相间均衡地传质、传热，影响气化速率和制气性能，尤其是在制气负荷量较大时，易出现混合燃气质量不稳定的现象。
技术实现思路
本技术针对现有轻烃混合气化设备存在的不足，提供一种液态轻烃强制混合气化器，其主要目的在于，该气化器是将压缩空气鼓泡系统与以水为热载体的加热系统互为交错地镶嵌在一体，组成强制气化机构，该气化机构设置在气化室内并浸没于气化室内的轻烃液体里，使得该气化机构在对液态轻烃加热的同时并进行鼓泡搅动，使液态轻烃呈紊流状态，增强热能交换能力，降低热阻，加速气液两相之间的传质、传热过程，促使整体烃液气化界面各个点位的加热温度、鼓泡力度及气化强度趋于均衡，有效降低制气生产成本并提高燃气质量和气化安全性。本技术采用的技术方案为:液态轻烃强制混合气化器，具有封闭式卧式壳体，壳体内腔设有隔板，隔板将壳体内腔分隔成上部连通的气化室和气液分离室，气化室的中下方设有由加热系统和鼓泡系统组成的气化机构，所述加热系统包括弓形水夹套和位于弓形水夹套上方并与弓形水夹套连通的加热排管；所述鼓泡系统包括位于加热排管和弓形水夹套之间的数个鼓泡槽，鼓泡槽通过数个布气支管与空气分管连接，空气分管位于加热排管上方，数个布气支管与加热排管交错设置；气化室的顶部设有热水进口，空气进口，轻烃液进口和残液压出口，热水进口通过热水管与加热排管连通，空气进口通过空气总干管与空气分管连通，轻烃液进口通过管道向气化室内注入轻径液；气化室的底部设有残液储槽和热水出口，残液压出口通过管道深入气化室底部与残液储槽连通，热水出口通过热水管与弓形水夹套连通；气液分离室的上方靠近隔板处设有折流板，气液分离室的顶部设有燃气出口，轻烃液压出口，轻烃液压出口通过管道深入气液分离室的底部。所述的液态轻烃强制混合气化器，所述鼓泡槽为锯齿形鼓泡槽，所述鼓泡槽的内腔设有数个布气隔板，数个布气隔板将鼓泡槽分隔成数个鼓泡室，数个鼓泡室分别通过数个布气支管与空气分管连接。所述的液态轻烃强制混合气化器，所述空气分管包括数个空气上分管和数个空气下分管，数个空气上分管设置于空气总干管的周侧并分别与空气总干管连通，数个空气下分管位于空气上分管的下方并与空气上分管错开设置于空气总干管的周侧，数个空气下分管分别与空气总干管连通。所述的液态轻烃强制混合气化器，所述弓形水夹套由薄钢板制成，弓形水夹套上设有数个与弓形水夹套垂直连接的补强短管。所述的液态轻烃强制混合气化器，所述空气总干管的下端垂直穿过弓形水夹套直至气化室底部。所述的液态轻烃强制混合气化器，残液压出口通过管道垂直穿过弓形水夹套深入位于气化室底部的残液储槽。所述的气液分离室内设有与隔板连接的L型溢流管，溢流管腔体与气化室腔相通。所述的液态轻烃强制混合气化器，所述壳体上还设有防爆型压力计、防爆型温度计，用于测量气液分离室中轻烃液位的液位计I，和用于测量气化室中轻烃液位的液位计II。所述的液态轻烃强制混合气化器，还包括超限报警装置和控制系统，所述防爆型压力器、防爆型温度计，液位计I和液位计II分别与超限报警装置线连接，超限报警装置将从防爆型压力器、防爆型温度计，液位计I和液位计II接收的信号传递给控制系统，控制系统控制供给气化器的热源和气源。本技术具有以下有益效果:本技术液态轻烃强制混合气化器在液态轻烃气化过程中，通过对压缩空气鼓泡及液烃加热系统结构改进和优化，使液态轻烃在气化界面上的各个点位鼓泡增强，提高了气化室单位面积的产气量和气化速率，使该气化器的气化性能得到改善。该气化器对气化原料适应性好，操作弹性大，使得在高负荷制气运行时，混合燃气的露点温度和沸点温度较低，质量稳定，避免了混合燃气在管道输送、使用过程中，出现露点较高的轻烃再液化的现象，可有效降低制气生产成本。本技术液态轻烃强制混合气化器是将压缩空气鼓泡系统与以水为热载体的加热系统互为交错地镶嵌在一体，组成强制气化机构，该气化机构设置在气化室内并浸没于气化室内的轻烃液体里，使得该气化机构在对液态轻烃加热的同时并进行鼓泡搅动，压缩空气从锯齿形布气室进入液烃中剧烈鼓泡及搅动，使液态轻烃呈紊流状态，增强热能交换能力，降低热阻，加速气液两相之间的传质、传热过程，促使整体烃液气化界面各个点位的加热温度、鼓泡力度及气化强度趋于均衡。位于气化室的另一侧设置隔板及折流板，利用气液流体的重力和惯性力之间差异使混合燃气携带出的轻烃液滴分离出去，作为净化混合燃气的气液分离段。加热系统是由弓形水夹套以及焊接在其顶部的加热排管组合而成；弓形水夹套不仅是承受压力的散热部件，还为在有限的水夹套面积内增大传热面积和热传导效果。弓形水夹套的器壁选用了较薄钢板制造，增加了弓形水夹套的导热性能。在弓形水夹套的壁板上垂直设置补强短管，增强弓形水夹套抗压能力，这样不但合理地利用补强短管的管壁面积，增大弓形水夹套的导热散热效果，而且弓形水夹套与补强短管的连接处形成孔洞，使得空气总干管和与残液压出口连通的管道可以垂直穿过该孔洞，直达气化室底部相应位置，不需要煨制弯管，增加了安装的便捷性。本技术可以在一定程度上配置安装超限报警装置，在气化器上设置与超限报警装置连接的防爆型压力器、防爆型温度测量装置，液位计I和液位计II，使该气化器运行的安全管控能力和性价比都有所提升，尤其是针对易燃、易爆、有毒性的物质。【附图说明】图1为本技术液态轻烃强制混合气化器实施例的结构示意图。图2为图1中所示新型液态轻烃强制混合气化器的A-A剖视图。图中1-椭圆形封头，2-筒体，3-燃气出口，4-安全放散管口，5-液位计I法兰接口，6-轻烃液压出口，7-折流板，8-压力计接口，9-隔板，10-热水进口，11-残液压出口，12-空气总干管，13-温度计法兰接口，14-轻烃液进口，15-液位计II法兰接口，16-空气上分管，17-空气下分管，18-布气支管，19-加热排管，20-鼓泡槽，21-弓形水夹套，22-热水出口，23-残液储槽，24-补强短管，25-溢流管，26-鞍座，27-布气隔板，28-鼓泡室，29-气化室，30-气液分离室。【具体实施方式】以下结合附图对本技术液态轻烃强制混合气化器的实施例进行详细描述。如图1和图2所示一种液态轻烃强制混合气化器，具有封闭式卧式壳体，壳体是有一个当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
液态轻烃强制混合气化器，具有封闭式卧式壳体，其特征在于，壳体内腔设有隔板，隔板将壳体内腔分隔成上部连通的气化室和气液分离室，气化室的中下方设有由加热系统和鼓泡系统组成的气化机构，所述加热系统包括弓形水夹套和位于弓形水夹套上方并与弓形水夹套连通的加热排管；所述鼓泡系统包括位于加热排管和弓形水夹套之间的数个鼓泡槽，鼓泡槽通过数个布气支管与空气分管连接，空气分管位于加热排管上方，数个布气支管与加热排管交错设置；气化室的顶部设有热水进口，空气进口，轻烃液进口和残液压出口，热水进口通过热水管与加热排管连通，空气进口通过空气总干管与空气分管连通，轻烃液进口通过管道向气化室内注入轻烃液；气化室的底部设有残液储槽和热水出口，残液压出口通过管道深入气化室底部与残液储槽连通，热水出口通过热水管与弓形水夹套连通；气液分离室的上方靠近隔板处设有折流板，气液分离室的顶部设有燃气出口，轻烃液压出口，轻烃液压出口通过管道深入气液分离室的底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：边文继，张碧娜，李仁路，林郁侠，胡靖，
申请(专利权)人：辽宁金碧新能源开发工程有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21