答:在空分設備上應用的高壓氣化器,目前在充瓶上使用的有三種型式:
1)水浴式。將盤管放入水中,并伴有蒸汽通入。用熱水使液氧(或液氮、液氬)氣化。盤管采用單根或多根直徑較大的管子(如φ25mm×2~3mm)盤繞而成。一般做成一層,上下裝有匯流管或叫集合器(單根的沒有)。進、出口管都朝上。管子材料需用鋁管或不銹鋼管。水溫保持在80~90℃。
它的優點是傳熱性能好,體積小,重量輕,操作較安全。缺點是要消耗一定量壓力為0.4MPa左右的蒸汽。
2)空浴式。換熱器置于大氣中,用空氣來加熱低溫液體,使之氣化。傳熱管采用星形大肋片復合管,外管為鋁管,內管為不銹鋼管。大肋片的外徑為φ113mm,內徑為φ22mm,壁厚3mm,肋片為8片。肋片可使傳熱強化8倍多。
氣化器采用立式安裝,高度約2m。每個單元組由8根星形管串聯而成。氣化量為50~75m3/h。根據總的氣化量大小來確定所需并聯的單元組數。每組之間設有匯流管,朝下安裝。整個氣化器安裝在一個框架內,并用連接板將肋片固定。
它的優點是不需消耗蒸汽或電能,操作安全。缺點是傳熱系數小,體積大,重量大,成本高。
3)裝于空分塔內,利用加工空氣加熱。它作為裝置內設備的一部分(氧換熱器),由空氣回收液氧和氧氣的冷量,并又返回到塔內,減少了裝置的冷量消耗。
氧換熱器常做成單管與套管兩種。根據流程的壓力決定管外或套管之間的空氣壓力。小型設備一般做成盤管結構,用小口徑的紫銅管(φ5mm×lmm或φ6mm×lmm)盤繞而成。管內受壓為15~16MPa,管間所受空氣壓力對中壓流程為2~4MPa,對低壓流程為0.55MPa。在150m3/h空分設備上將氧換熱器和主換熱器做成一體,用多根套管盤繞而成。管子為φ10mm×1mm和φ5mm×1mm。套管的焊接用銀焊。
前兩種型式的氣化器用于液體貯槽后的增壓氣化,它的冷量未加回收,冷損大。