RU2594833C1

RU2594833C1 - Vaporizer for liquefied hydrocarbon gas

Info

Publication number: RU2594833C1
Application number: RU2015138358/06A
Authority: RU
Inventors: Владислав Юрьевич Климов
Original assignee: Владислав Юрьевич Климов
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2016-08-20

Abstract

FIELD: heat engineering.

SUBSTANCE: invention relates to heat engineering and can be used for evaporation of liquefied hydrocarbon gas stored in a liquid state. Evaporator of liquefied hydrocarbon gas comprises a housing consisting of outer and inner walls. In outlet part housing is made blind, additional heat exchanger positioned on the axis of the housing and consisting of three rigidly interconnected cylindrical shells, forming annular cavities for passage of liquefied hydrocarbon gas, mixing head, located in the inlet part of the housing and including sleeves arranged regularly in circle, fire and outer bottom, fuel manifold with nozzles arranged regularly in circle, ignition device located on the side surface of the housing. In outlet part of additional heat exchanger there is a smoke stack.

EFFECT: invention usage allows to reduce dimensions and weight of the evaporator, as well as intensify the evaporation of liquefied hydrocarbon gas.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сжиженного углеводородного газа, находящегося в жидком состоянии.The invention relates to the field of heat engineering and can be used to evaporate a liquefied petroleum gas in a liquid state.

Для решения перспективных технических задач возникает необходимость в испарителе сжиженного углеводородного газа с развитой поверхностью нагрева, компактного, простого по конструкции, малой массы, для относительно больших расходов испаряемого сжиженного углеводородного газа.To solve promising technical problems, there is a need for an evaporator of liquefied petroleum gas with a developed heating surface, compact, simple in design, low weight, for the relatively high flow rates of the evaporated liquefied petroleum gas.

Известен автономный регазификатор, содержащий нагреватель, состоящий из жаровой трубы и горелки, и испаритель, имеющий подвод жидкой фазы сжиженного углеводородного газа и отвод паровой фазы, отличающийся тем, что испаритель выполнен в виде герметичного блока, в котором установлены греющие трубы, а нагреватель снабжен водяным объемом, причем греющие трубы испарителя соединены подводящими и отводящими трубами циркуляционного насоса с водяным объемом нагревателя, а в водяном объеме нагревателя установлены дымогарные трубы, соединенные с жаровой трубой по тракту дымовых газов (Патент РФ №2301939, МПК F17C 9/02 - прототип).A self-contained regasifier is known, containing a heater consisting of a flame tube and a burner, and an evaporator having a supply of a liquid phase of a liquefied petroleum gas and a vapor phase discharge, characterized in that the evaporator is made in the form of a sealed unit in which heating pipes are installed, and the heater is equipped with a water volume, moreover, the heating pipes of the evaporator are connected by the inlet and outlet pipes of the circulation pump to the water volume of the heater, and smoke tubes connected to the water volume of the heater are connected with a flame tube along the flue gas path (RF Patent No. 2301939, IPC F17C 9/02 - prototype).

Указанный автономный регазификатор работает следующим образом.The specified stand-alone regasifier works as follows.

Образующиеся при сжигании топлива в горелке продукты сгорания отдают теплоту через стенки жаровой трубы и соединенных с ней дымогарных труб жидкому теплоносителю, заполняющему водяной объем нагревателя. Разогретый жидкий теплоноситель по отводящим трубам циркуляционным насосом подается в греющие трубы, омываемые поступающим в испаритель сжиженным углеводородным газом, нагревает и испаряет его, переводя из жидкой фазы в газообразную.The combustion products resulting from the combustion of fuel in the burner transfer heat through the walls of the flame tube and the smoke tubes connected to it to the heat transfer fluid that fills the water volume of the heater. The heated liquid coolant through the outlet pipes is circulated to the heating pipes, washed by the liquefied hydrocarbon gas entering the evaporator, heats and evaporates it, transferring from the liquid phase to the gaseous one.

Основными недостатками данного испарителя является сложность конструкции, значительные габариты и вес, обусловленные принятой компоновкой элементов конструкции автономного регазификатора.The main disadvantages of this evaporator are the design complexity, significant dimensions and weight, due to the adopted layout of the structural elements of the autonomous regasifier.

Задачей изобретения является устранения указанного недостатка, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей испарителя за счет интенсификации процесса испарения сжиженного углеводородного газа.The objective of the invention is to eliminate this drawback, improve the technical characteristics and expand the functionality of the evaporator due to the intensification of the evaporation process of liquefied petroleum gas.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что предложенный испаритель сжиженного углеводородного газа, согласно изобретению, содержит, корпус, состоящий из наружной и внутренней стенки, при этом в выходной части корпус выполнен глухим, дополнительный теплообменник, расположенный на оси корпуса и состоящий из трех жестко соединенных между собой цилиндрических оболочек, образующих кольцевые полости для прохода сжиженного углеводородного газа, смесительную головку, расположенную во входной части корпуса и включающую в себя втулки, равномерно расположенные по окружности, огневое и наружной днище, топливный коллектор с форсунками, расположенными равномерно по окружности, запальное устройство, расположенное на боковой поверхности корпуса, причем в выходной части дополнительного теплообменника установлена дымовая труба.The solution to this problem is achieved due to the fact that the proposed evaporator of liquefied petroleum gas, according to the invention, contains a housing consisting of an outer and inner wall, while in the outlet part the housing is made blind, an additional heat exchanger located on the axis of the housing and consisting of three rigidly interconnected cylindrical shells forming annular cavities for the passage of liquefied petroleum gas, a mixing head located in the inlet of the housing and including ki, evenly spaced around the circumference, and the outer fire bottom, the fuel manifold with nozzles arranged uniformly circumferentially ignition device disposed on the side surface of the housing, wherein the output of the extra heat exchanger is installed chimney.

Предлагаемая конструкция испарителя сжиженного углеводородного газа, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение габаритов, массы устройства, и расширение функциональных возможностей испарителя за счет интенсификации процесса испарения сжиженного углеводородного газа.The proposed design of the evaporator of liquefied petroleum gas, due to its distinguishing features, provides a solution to the technical problem - reducing the size, weight of the device, and expanding the functionality of the evaporator by intensifying the process of evaporation of liquefied petroleum gas.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез испарителя сжиженного углеводородного газа, на фиг. 2 - сечение А-А - поперечный разрез испарителя сжиженного углеводородного газа.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section through an evaporator of liquefied petroleum gas, FIG. 2 - section AA - cross section of an evaporator of liquefied petroleum gas.

Предложенный испаритель сжиженного углеводородного газа содержит корпус 1, состоящий из наружной стенки 2 и внутренней стенки 3, дополнительный теплообменник 4, расположенный на оси корпуса 1 и состоящий из трех жестко соединенных между собой цилиндрических оболочек, образующих кольцевые полости для прохода сжиженного углеводородного газа, смесительную головку 5, расположенную во входной части корпуса 1 и включающую в себя втулки 6, равномерно расположенные по окружности, огневое днище 7 и наружное днище 8, топливный коллектор 9 с форсунками 10, расположенными равномерно по окружности, запальное устройство 11, расположенное на боковой поверхности корпуса 1, причем в выходной части дополнительного теплообменника 4 установлена дымовая труба 12.The proposed evaporator of liquefied petroleum gas contains a housing 1 consisting of an outer wall 2 and an inner wall 3, an additional heat exchanger 4 located on the axis of the housing 1 and consisting of three cylindrical shells rigidly interconnected, forming annular cavities for the passage of liquefied hydrocarbon gas, a mixing head 5, located in the input part of the housing 1 and including bushings 6, evenly spaced around the circumference, a fire bottom 7 and an outer bottom 8, a fuel manifold 9 with nozzles 10, disposed uniformly around the circumference, the ignition device 11 disposed on the side surface of the housing 1, and the output of the extra heat exchanger 4 installed chimney 12.

Испаритель сжиженного углеводородного газа работает следующим образом.The evaporator of liquefied petroleum gas works as follows.

Топливный газ подается в топливный коллектор 9 и запальное устройство 11. Из системы управления подается команда на розжиг запального устройства 11.Fuel gas is supplied to the fuel manifold 9 and the ignition device 11. From the control system, a command is issued to ignite the ignition device 11.

В топливном коллекторе 9 топливный газ равномерно распределяется между форсунками 10. Воздух, за счет эжектирующего действия струи топливного газа и разрежения, поступает через втулки 6 смесительной головки 5 во внутреннюю полость корпуса 1, где смешивается с топливным газом. Полученная газовоздушная смесь воспламеняется от факела запального устройства 11.In the fuel manifold 9, fuel gas is evenly distributed between the nozzles 10. Air, due to the ejecting action of the fuel gas jet and vacuum, enters through the bushings 6 of the mixing head 5 into the internal cavity of the housing 1, where it is mixed with fuel gas. The resulting gas-air mixture ignites from the flame of the ignition device 11.

Образующиеся продукты сгорания поступают из внутренней полости корпуса 1 в дополнительный теплообменник 4 и далее через дымовую трубу 12 в атмосферу. Теплота от продуктов сгорания передается через внутреннюю стенку 3 корпуса 1 и цилиндрические оболочки дополнительного теплообменника 4 жидкой фазе сжиженного углеводородного газа поступающего в испаритель.The resulting combustion products come from the inner cavity of the housing 1 into an additional heat exchanger 4 and then through the chimney 12 to the atmosphere. The heat from the combustion products is transferred through the inner wall 3 of the housing 1 and the cylindrical shells of the additional heat exchanger 4 to the liquid phase of the liquefied petroleum gas entering the evaporator.

Жидкая фаза сжиженного углеводородного газа подается в кольцевую полость, образованную наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3 корпуса 1 и далее в смесительную головку 5. Через зазоры между наружным днищем 8, огневым днищем 7 и втулками 6 жидкая фаза сжиженного углеводородного газа поступает в кольцевые полости, образованные цилиндрическими оболочками дополнительного теплообменника 4, где происходит интенсивное испарение жидкой фазы сжиженного углеводородного газа. Полученная газообразная фаза сжиженного углеводородного газа поступает потребителю.The liquid phase of the liquefied hydrocarbon gas is fed into the annular cavity formed by the outer wall 2 and the inner wall 3 of the housing 1 and then into the mixing head 5. Through the gaps between the outer bottom 8, the fire bottom 7 and the bushings 6, the liquid phase of the liquefied hydrocarbon gas enters the annular cavity, formed by the cylindrical shells of the additional heat exchanger 4, where intense evaporation of the liquid phase of the liquefied hydrocarbon gas occurs. The resulting gaseous phase of the liquefied petroleum gas is supplied to the consumer.

Использование предложенного технического решения позволит уменьшить габариты, и массу испарителя сжиженного углеводородного газа, а также улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей испарителя за счет интенсификации процесса испарения сжиженного углеводородного газа.Using the proposed technical solution will reduce the size and weight of the evaporator of liquefied petroleum gas, as well as improving the technical characteristics and expanding the functionality of the evaporator by intensifying the process of evaporation of liquefied petroleum gas.

Claims

The evaporator of liquefied petroleum gas, characterized in that it contains a housing consisting of outer and inner walls, while in the outlet part the housing is blind, an additional heat exchanger located on the axis of the housing and consisting of three cylindrical shells rigidly interconnected to form annular cavities for passage of liquefied petroleum gas, a mixing head located in the inlet of the housing and including bushings uniformly spaced around the circumference, firing and outer nische, a fuel manifold with nozzles arranged uniformly circumferentially ignition device disposed on the side surface of the housing, wherein the output of the extra heat exchanger is installed chimney.