液化石油氣的升壓設(shè)備——汽化器

1、液化石油氣的升壓設(shè)備汽化器 汽化器又稱蒸發(fā)升壓器，是一種不使用動力的氣體輸送設(shè)備。從汽化器的工作原理上講，它屬于換熱器的一種，需要有一定的熱源來進行熱量交換。液化石油氣在使用(燃燒)前必須把它由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)并過熱(滿足輸送要求)的過程中，需要從外界吸取大量熱量。汽化器是為液態(tài)液化氣轉(zhuǎn)換成氣態(tài)液化氣，并過熱至一定溫度提供熱量的熱交換設(shè)備。液化石油氣的蒸發(fā)升壓器，主要是利用外加熱源對液化石油氣進行加熱，增加液化氣的汽化量，使氣體壓力升高，以便向工業(yè)窯爐輸送燃燒或加快液化石油氣的裝卸作業(yè)(在北方地區(qū)的冬季常用此工藝)。另外，在對殘液的回收利用工藝中，用汽化器將常溫下不易揮發(fā)的殘液(戊烷、戊烯)加熱

2、，使之汽化，送爐內(nèi)燃燒使用。在液化石油氣站直供工業(yè)窯爐燃燒的生產(chǎn)工藝中，由于需用氣量大，儲罐內(nèi)的液態(tài)石油氣自行汽化的能力不能滿足用氣需求，特別是當氣溫冷熱變化或儲罐內(nèi)液態(tài)儲量增減時，更無法保證正常生產(chǎn)，必須配置汽化器。一、汽化器的結(jié)構(gòu)形式及工作原理汽化器的種類很多，按其結(jié)構(gòu)形式可分為列管式、盤管式等。依據(jù)外界供熱熱源及介質(zhì)的不同，汽化器又分為以下幾種：    電加熱式熱源為電加熱器，介質(zhì)為水；壁掛電加熱式熱源為電加熱器，介質(zhì)為水；蒸汽加熱式熱源為飽和蒸汽，50500kg/h介質(zhì)為水，1000400kg/h介質(zhì)為冷凝水；熱水加熱式熱源及介質(zhì)為循環(huán)熱水；空溫式熱源及介

3、質(zhì)為環(huán)境空氣。熱水加熱汽化器是用熱水來加熱液化石油氣，使其加速汽化的一種設(shè)備。該汽化器屬于盤管式結(jié)構(gòu)，主要由圓筒形殼體和一組盤管構(gòu)成(見圖1-11-13)，熱水在殼程， 液化石油氣在盤管管內(nèi)。液態(tài)石油氣進入汽化器后，經(jīng)盤管與熱水進行熱量交換，被加熱后汽化，壓力提升，汽化后的石油氣由管程上部輸送到燃燒室燃燒。熱水由殼體下部進入汽化器，被冷卻后經(jīng)上部排出。為堅持換熱溫度的恒定，由外加動力連續(xù)輸給熱水。   圖1-11-13 熱水加熱汽化器1-排污管；2-殼體；3-加熱盤管；4-進液管；5-出氣管；6-封頭；7-放氣管；8-冷水出口；9-熱水出口 熱水汽化器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，且

4、換熱溫度易于控制，但汽化能力較小，工藝上需要配置保證熱水供應(yīng)的熱源和動力設(shè)備。(1)工作原理50500kg/h的熱水加熱式汽化器為瞬時汽化方式，液化氣由沉浸在溫水中的不銹鋼盤管內(nèi)通過，汲取溫水的熱量并過熱，經(jīng)過氣液分開器脫去重組分后輸入管網(wǎng)。溫度控制系統(tǒng)與熱水循環(huán)泵聯(lián)動，當汽化器內(nèi)水溫低于用戶設(shè)定的溫度時，循環(huán)泵會自動打開，為汽化器提供溫度合適的熱水，當汽化器內(nèi)的熱水溫度達到要求時，熱水循環(huán)泵自動停止工作。汽化量在1000kg/h以上的熱水加熱式汽化器為有液汽化方式，液化氣汲取汽化器內(nèi)同軸列管束中熱水的熱量汽化并過熱，經(jīng)過不銹鋼濾網(wǎng)脫去水分和重組分后輸入管網(wǎng)。汽化器在工作時，內(nèi)部存在一定高度的

5、液化氣液面，當用氣量上升或下降時，液化氣液面也會隨著上升或下降，以尋求合理的換熱面積來適應(yīng)汽化量的變化。熱水通常由外界熱水爐、循環(huán)泵及高位水箱組成的熱水供給系統(tǒng)，并由儀表自動控制在用戶設(shè)定的工作范圍內(nèi)。當有以下狀況出現(xiàn)時，液化氣進口電磁閥會自動關(guān)閉。液化氣液位超限。出氣溫度超限(下限)?；厮疁爻?下限)?；厮髦袛唷．斊鲀?nèi)壓力超過安全閥的設(shè)定壓力時，安全閥自動起跳。(2)技術(shù)特點具有氣溫、水溫、低液位、水流中斷安全聯(lián)鎖。設(shè)備設(shè)有磁翻板液位計，可直觀顯示液位，并提供液位安全聯(lián)鎖信號。數(shù)字型智能儀表?？刂苾x表具有自鎖功能。蒸發(fā)器內(nèi)的換熱管為不銹鋼質(zhì)。蒸汽加熱汽化器是由蒸汽作為加熱劑的汽化

6、設(shè)備，從結(jié)構(gòu)上看，它由液相段、列管段和氣相段3部分組成，是一種列管式設(shè)備(見圖1-11-14)。殼程的介質(zhì)為蒸汽，管程介質(zhì)為液化石油氣。液化石油氣自液相段進入汽化器，經(jīng)列管段的管程與殼程的蒸汽進行熱量交流，被加熱汽化后進入氣相段排出。蒸汽自列管段的上部進入，冷凝水自下部排出。  圖1-11-14 蒸汽加熱汽化器1-排污管；2-液相段封頭；3-液相入口；4-下管板；5-筒體；6-蒸汽出口；7-氣相段封頭；8-氣相出口；9-上管板；10-蒸汽入口；11-排氣口；12-法蘭 由于蒸汽具有較高的熱量，進入汽化器的蒸汽壓力要控制在小于0.196以內(nèi)，即蒸汽飽和溫度不超過90，間接地將液化石油氣

7、的氣體溫度控制在45以下，以保證使用安全。在汽化器的運行中，必須使氣相出口閥處于開啟狀態(tài)，同時在汽化器的氣相段要裝設(shè)安全閥和壓力表，蒸汽汽化器的制造要執(zhí)行壓力容器的標準和規(guī)定，與熱水汽化器相比，其造價和質(zhì)量要求都高。蒸汽汽化器多用于對液化石油氣殘液的加熱汽化。由于殘液的沸點較高，常溫下不能汽化，用蒸汽將其加熱，使殘液汽化后送爐內(nèi)燃燒使用。(1)工作原理液化氣由沉浸在溫水中的不銹鋼管內(nèi)通過，汲取蒸汽的熱量后汽化并過熱，經(jīng)過氣液分開器脫去重組分后輸入管網(wǎng)。飽和蒸汽熱源由溫控儀表自動控制在用戶設(shè)定的工作范圍內(nèi)。當溫度低于用戶設(shè)定的最低溫度或水溫高于用戶設(shè)定的最高溫度時，控制盤會自動報警。當汽化器內(nèi)壓

8、力超過安全閥的設(shè)定壓力時，安全閥自動起跳。在工作過程中汽化器有一定高度的液面存在，當用氣量上升或下降時，液化氣液面也會隨著上升或下降，以尋求合理的換熱面積來適應(yīng)汽化量的變化。當有以下狀況出現(xiàn)時，液化氣進口電磁閥會自動關(guān)閉。液化氣液位超限(上限)。冷凝水溫度超限(下限)。出氣溫度超限(下限)。(2)技術(shù)特點不銹鋼同軸列管套管換熱結(jié)構(gòu)，使汽化在相對溫柔的條件下進行。翅片管換熱結(jié)構(gòu)，增大了換熱面積，提升了換熱效率。設(shè)有磁翻板液位計的，可直觀顯示液化氣液位，并可提供安全聯(lián)鎖信號。蒸發(fā)器為不銹鋼材質(zhì)，使設(shè)備使用壽命提升。具有低溫/高溫/低水位聯(lián)鎖報警。數(shù)字型智能儀表。采納優(yōu)質(zhì)保溫材料。具有蒸汽加熱及熱水

9、加熱兩用功能?？刂苾x表具有自鎖功能，便于站房管理。集氣筒倒吸式排污，使殘液排除得更徹底。電熱管汽化器是近幾年出現(xiàn)的一種新式汽化設(shè)備，是在熱水汽化器的基礎(chǔ)上，將外加熱水供應(yīng)改為在設(shè)備內(nèi)由電熱管對水進行加熱，再由熱水對液化石油氣進行換熱，從而省掉了熱水的供給系統(tǒng)。電熱管汽化器結(jié)構(gòu)如圖1-11-15所示。 由圖1-11-15看出，該汽化器除了在熱水箱的下部增設(shè)了幾組電熱管外，中上部還多了個中心管氣液分開室，起著集聚氣體和分開液體的作用，從而保證了外輸氣體的穩(wěn)定。電熱管汽化器外形尺寸一般稍大于同規(guī)格的熱水汽化器，按其蒸發(fā)能力分有200500kg/h系列，所配電熱管功率1574kW，熱水溫度在7080，

10、由溫度表自控裝置進行調(diào)控。內(nèi)裝熱水需軟化處理，要定期改換一次新水。電熱管和溫度自控裝置要采納防爆結(jié)構(gòu)。   圖1-11-15 電熱管汽化器的結(jié)構(gòu)1-排污管；2-電熱管；3-中心管；4-進水管；5-水箱；6-盤管；7-進液管；8-氣相出口；9-安全閥接管；10、11-液位計接管；12-壓力表接管；13-溫度計 電熱管汽化器結(jié)構(gòu)緊湊，操作使用方便，汽化效果穩(wěn)定，目前已被廣泛使用。(1)工作原理液化氣由沉浸在溫水中的不銹鋼盤管內(nèi)通過，汲取溫水的熱量后汽化并過熱，經(jīng)過氣液分開器脫去重組分后輸入管網(wǎng)。溫水的熱源由電加熱器提供，并由儀表自動控制在用戶設(shè)定在工作范圍內(nèi)(通常為60

11、7;)。當水溫低于設(shè)定的最低溫度時，控制盤會自動報警。當水溫高于設(shè)定的最高溫度時，控制盤會自動報警并切斷動力電源。當水位低于設(shè)定的最低下限時，控制盤會自動報警并切斷動力電源。當有液態(tài)的液化石油氣沒能汽化時，汽化器防過液閥自動關(guān)斷出氣口，檢修復(fù)位后方可通氣。當汽化器內(nèi)壓力超過安全閥的設(shè)定壓力時，安全閥自動起跳，保證管道安全。(2)技術(shù)特點蒸發(fā)器及加熱管為不銹鋼材質(zhì)。具有低溫/高溫/低水位聯(lián)鎖報警。數(shù)字型智能儀表。采納優(yōu)質(zhì)保溫材料。具有電加熱及熱水加熱兩用功能?？刂苾x表具有自鎖功能，便于站房管理。倒吸式排污，使殘液排除得更徹底。電加熱式汽化器安裝示意如圖1-11-16所示。  圖1-11

12、-16 電加熱式汽化器安裝示意 空溫式汽化器是利用液化氣減壓吸熱汽化的特征，通過高效吸熱材料使液化石油氣在常溫下即可汽化，是一種很好的節(jié)能設(shè)備。尤其合適在年平均氣溫較高的地方使用。(1)工作原理空溫式汽化器由調(diào)壓箱、換熱器和液位顯示及保護系統(tǒng)三部分組成。調(diào)壓箱內(nèi)串聯(lián)調(diào)壓閥A和調(diào)壓閥B，先設(shè)定調(diào)壓閥B的出口壓力(PB)略高于調(diào)壓閥A的出口壓力(PA)，PA為實際工作壓力。在正常狀況下，因為PBPA，依據(jù)調(diào)壓閥工作原理，調(diào)壓閥A進行正常調(diào)壓，調(diào)壓閥B不起調(diào)壓作用。當調(diào)壓閥A出現(xiàn)串壓狀況時，PA突然上升，當PAPB時調(diào)壓閥% 開始工作進行調(diào)壓，保證進入換熱器內(nèi)液體的壓力不超過PB，設(shè)備仍可穩(wěn)定供氣。

13、換熱器主要由高效換熱的低溫鋁合金縱向翅片管組成。每個翅片管又分為蒸發(fā)段和過熱段兩個部分。蒸發(fā)段提供足夠的換熱面積將液態(tài)介質(zhì)轉(zhuǎn)化氣態(tài)介質(zhì)，過熱段進一步加熱氣體，提升出口氣體溫度從而達到穩(wěn)定輸配的效果。由于液化氣汽化時汲取的熱量是由環(huán)境中獲得，所以汽化器應(yīng)安裝在空氣通暢的地方，且應(yīng)高出地面200mm以上，依據(jù)要求可增設(shè)強制換風和強制熱風裝置。液位顯示及保護系統(tǒng)由磁翻板液位計、過液切斷裝置和遠程預(yù)警系統(tǒng)三部分組成。磁翻板液位計可以直觀顯示汽化器內(nèi)液位的升降，當液位接近D點時，遠程預(yù)警系統(tǒng)會發(fā)出聲光警報提示操作人員；而當液位持續(xù)上升超過D點時，過液切斷裝置馬上切斷氣體的出口以避免過液現(xiàn)象的發(fā)生，保證設(shè)

14、備安全可靠地運行。為安全起見，自鎖切斷后需人工復(fù)位。(2)技術(shù)特點主體采納低溫合金氬弧焊接，表面作防腐處理。防過液裝置靈敏可靠，同時可附帶遠程預(yù)警系統(tǒng)。串聯(lián)進口減壓閥，提供輸出壓力的雙重保護。安全放散裝置提供換熱器內(nèi)的超壓保護。輸送過程中不會出再“再液化現(xiàn)象。二、汽化器的選用原則汽化器的選用一般依據(jù)使用液化氣的流量來選取，當使用液化氣的小時流量大于500kg時，一般選用熱水式或蒸汽式大型汽化器。大型汽化器是采納列管束布置，材料為不銹鋼同軸套管帶翅片，既可以高效地換熱，又有較長的使用壽命。同時，汽化器還設(shè)有多重安全聯(lián)鎖保護，適用于大型汽化站或混氣站。常見的汽化器有：美國的山姆帝克EY、日本的神樂

15、、丹麥的高山、意大利的薩泰克和天津的華邁、奧利達，臺灣的龍門等產(chǎn)品。三、汽化器的操作使用與維護保養(yǎng)汽化器在首次使用前，應(yīng)對汽化器和液化石油氣的管路進行吹掃、試壓和置換，按照使用說明書和圖紙資料對設(shè)備狀況、安裝質(zhì)量與所配管道的流向和安全附件的靈敏完好狀況進行檢查。合格后方可使用。汽化器的操作一般按以下程序進行。檢查確認加熱流體的操作閥是否關(guān)閉，安全閥、壓力表和溫度計是否完好(對電熱管汽化器要確認加熱電源程序是否切斷)。開啟汽化器的氣相出口操作的，堅持氣體出口管路閥暢通。開啟液化石油氣的入口操作閥，在確認液化石油氣進入汽化器后，先開熱流體出口閥，再開啟熱流體進口閥，對電熱管汽化器可接通電熱源，將溫

16、度控制器調(diào)整到規(guī)定數(shù)值。當發(fā)現(xiàn)汽化后的出口壓力超過規(guī)定值時，應(yīng)調(diào)節(jié)汽化器進液閥門，控制進液量，對電加熱汽化器可下調(diào)加熱溫度。在汽化器的運行中，操作人員應(yīng)隨時檢查其液位、壓力和溫度的變化狀況，隨時注意調(diào)節(jié)進口閥門和溫度，堅持穩(wěn)定升壓，將工作參數(shù)控制在設(shè)備技術(shù)規(guī)定之內(nèi)。汽化器停止使用時，要先關(guān)閉加熱流體的進口閥門(電熱管汽化器要先切斷電源)，再關(guān)閉液化氣進口閥門，確認汽化器停止蒸發(fā)，進、出口壓力表數(shù)據(jù)相同后，再關(guān)閉液化氣出口閥，關(guān)閉加熱介質(zhì)的出口閥。采納熱水加熱的汽化器，每半年要改換一次新水。蒸汽加熱的汽化器，每班應(yīng)排放一次列管段中的污水。汽化器上的液位計要定期沖洗，壓力表、溫度計和安全閥要按規(guī)定日期進行校驗，保證其靈敏和完好。各操作閥門、儀表及接管接頭無泄漏，各連接螺栓無銹蝕，汽化器保溫層無損壞。定期擦洗設(shè)備，堅持汽化器及四周環(huán)境的衛(wèi)生清潔。四、汽化器常見故障及排除汽化效率低，進出口壓差小。主要原因：一是管路堵塞；二是換熱管表面結(jié)垢， 當出現(xiàn)此種現(xiàn)象時，要疏通被堵塞的管路或清洗除去結(jié)垢層。液化氣入口閥開啟后，出口管溫度低于入