双层管式气化器的制作方法

本发明涉及气化器领域，具体是双层管式气化器。

背景技术：

空温气化器是气化器领域的常用装置之一，液相介质在空温气化器的翅片管中流动，液相介质通过翅片管的翅片汲取周边空气中的热量而沸腾，从而转化为气相介质。其中，翅片管的内腔用于使液相介质流通，翅片管的翅片用于增大翅片管的热交换面积。为了提高空温气化器的换热效率，通常采用两种方式，一是增大翅片管上的单一翅片的面积，二是增加翅片管上的翅片数量，二者均使得翅片管的翅片总面积增大，进而提高了翅片管的换热效率。

现有技术的空温气化器，由于翅片管的结构比较简单；若是增大单一翅片的面积，则单一翅片管的实际工作半径增大，从而使得具有多个增大翅片的空温气化器整体的占地面积、或者气化器整体的高度增大；若是增加翅片的数量，短时间内虽然能够提高翅片管的换热效率，但长时间使用后，翅片管工作区域的空气温度下降，尤其是翅片管结冰之后，依然会出现换热效率不足的情况。因此，现有技术的空温气化器，在保持合理的体积为前提下，存在如何提高换热器的换热效率的技术问题。

技术实现要素：

为解决现有技术的空温气化器，在保持合理的体积为前提下，存在如何提高换热器的换热效率的技术问题，本发明提供双层管式气化器。

根据本发明的一个方面，提供双层管式气化器，包括内翅片管和外翅片管，所述内翅片管设置在所述外翅片管内，所述外翅片管与所述内翅片管之间的空腔用于气化液相介质，所述内翅片管的内腔用于流通导热流体介质。

进一步的，所述内翅片管的外管壁上设置散热翅片。

进一步的，所述内翅片管的内管壁上设置导热翅片。

进一步的，所述内翅片管的外管壁上设置散热翅片，所述内翅片管的内管壁上设置导热翅片。

进一步的，多个所述内翅片管串联或并联相通。

进一步的，多个所述外翅片管串联或并联相通。

进一步的，所述散热翅片为螺旋状翅片或板状翅片。

进一步的，所述导热翅片为螺旋状翅片或板状翅片。

进一步的，所述导热流体介质为导热油或氮气。

本发明提供的双层管式气化器，通过增大外翅片管的管直径，使得外翅片管的体积保持在合理的范围内，并通过在外翅片管的内部设置内翅片管，以及在内翅片管中设置导热流体介质，增大了液相介质的换热面积，从而解决了现有技术的空温气化器，在保持合理的体积为前提下，如何提高换热器的换热效率的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的双层管式气化器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的外翅片管2和内翅片管1的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的外翅片管2和内翅片管1的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的外翅片管2和内翅片管1的结构示意图。

具体实施方式

为解决现有技术的空温气化器，在保持合理的体积为前提下，存在如何提高换热器的换热效率的技术问题，本发明提供双层管式气化器。

参见图1，双层管式气化器，包括内翅片管1和外翅片管2，内翅片管1设置在外翅片管2内，外翅片管2与内翅片管1之间的空腔用于气化液相介质，内翅片管1的内腔用于流通导热流体介质。

其中，外翅片管2的管直径大于现有技术的翅片管的管直径，从而使得外翅片管2的内管腔具有足够的截面面积，以便于容纳内翅片管1。外翅片管2与内翅片管1之间的管腔内用于流通液相介质，并且，外翅片管2与内翅片管1之间的管腔的截面面积，应当等于、或者大于现有技术的翅片管的内腔的截面面积，从而保证液相介质的流量。外翅片管2的管直径相对于现有技术的翅片管的管直径有所增加，但依然保持在合理的范围内；若外翅片管2的翅片面积与现有技术的翅片管的翅片面积相同的情况下，单一的外翅片管2所占据的空间，与单一的现有技术的翅片管所占据的空间相比，同样有所增加，但同样的保持在合理的范围内；从而使得具有多个外翅片管2组成的双层管式气化器的整体体积，相对于现有技术的具有多个翅片管组成的空温气化器的整体体积，同样的保持在合理的范围内。

以及，内翅片管1设置在外翅片管2的内部，且导热流体介质在内翅片管1的内腔中流动，使得液相介质除了能够通过外翅片管2进行热交换的同时，还能够通过内翅片管1进行热交换，因此，将用于导热流体介质流动的内翅片管1设置在外翅片管2的内部，能够提高液相介质的换热效率，从而提高了具有多个外翅片管2和多个内翅片管1的双层管式气化器整体的换热效率。

因此，本发明提供的双层管式气化器，解决了现有技术的空温气化器，在保持合理的体积为前提下，存在如何提高换热器的换热效率的技术问题。

具体的，参见图2，内翅片管1的外管壁上设置散热翅片11。内翅片管1设置在外翅片管2的内腔中，散热翅片11由内翅片管1的外管壁向外翅片管2的内管壁延伸；散热翅片11的延伸端可以接近外翅片管2的内管壁，或者散热翅片11的延伸端与外翅片管2的内管壁间隙连接。内翅片管1的散热翅片11，可以增大内翅片管1的散热面积，换句话说，导热流体介质通过散热翅片11增大了与液相介质的热交换面积，最终提高了导热流体介质与液相介质的热交换效率。

外翅片管2的内管壁、内翅片管1的散热翅片11和内翅片管1的外管壁，共同的将外翅片管2与内翅片管1之间的管腔，近似的分割为多个管腔通道，液相介质在多个管腔通道内流动。应当理解的是，在具有多个管腔通道的双层管式气化器中，其双层管式气化器的入口应当分别与多个管腔通道相通，同理，其双层管式气化器的出口应当分别与多个管腔通道相通。

将散热翅片11设置在内翅片管1的外管壁上，可以增大内翅片管1的散热面积，换句话说，液相介质能够通过散热翅片11与内翅片管1形成更大的热交换面积，有利于液相介质吸收来自内翅片管1的导热流体介质的热量。

较好的，参见图3，内翅片管1的内管壁上设置导热翅片12。内翅片管1设置在外翅片管2的内腔中，导热翅片12设置在内翅片管的内腔中，外翅片管2与内翅片管1之间形成截面为圆环状的流动腔。液相介质在流动腔内流动，在趋于外翅片管2和在趋于内翅片管1的两个方向上，分别与弧面接触的方式形成双向的热交换。由于内翅片管1的外管壁的面积，小于外翅片管2的内管壁的面积，从而液相介质与外翅片管2的换热面积大，而与内翅片管1的换热面积小。

在内翅片管1的内管壁上设置导热翅片12，可以提升导热流体介质与内翅片管1的接触面积，从而提高内翅片管1的换热效率；换句话说，液相介质与内翅片管1的外管壁的换热面积通过导热翅片12增大，从而提高了液相介质与导热流体介质的热交换效率。

并且，导热流体介质的流速大于外部空气的流动速度，导热流体介质通过内翅片管1相对于液相介质的换热效率，相对于外部空气通过外翅片管2相对于液相介质的换热效率，二者近似、或相同，甚至导热流体介质在具有较高的比热条件下，其换热效率要高于外部空气的换热效率。

更好的，参见图4，内翅片管1的外管壁上设置散热翅片11，内翅片管1的内管壁上设置导热翅片12。内翅片管1的外管壁和内管壁上，分别设置散热翅片11和导热翅片12，可以更好的提高导热流体介质与液相介质的热交换效率。

应当理解的是，前述的包括散热翅片11和/或导热翅片12的所有技术方案中，散热翅片11虽然具有提高液相介质与导热流体介质的换热效率的效果，但散热翅片11本身最主要的作用，是将导热流体介质的热量由内翅片管1的内部向其外部更快的扩散；同理，导热翅片12虽然具有提高液相介质与导热流体介质的换热效率的效果，但导热翅片12本身最主要的作用，是将导热流体介质的热量由内翅片管1的内部至内翅片管1的管壁更快的汲取。简而言之，导热翅片12的作用是汲取导热流体介质的热量，同时兼具增大液相介质与导热流体介质的换热效率；散热翅片11的作用是扩散导热流体介质的热量，同时兼具增大液相介质与导热流体介质的换热效率。

进一步的，在前述所有内容的基础上，可以将多个内翅片管1采用串联或并联的方式连通。当多个内翅片管1采用串联的方式连通时，趋于多个内翅片管1入口的温度相对于趋于多个翅片管出口的温度呈递减状态，且温差相对较大；当多个内翅片管1采用并联的方式连通时，多个翅片管的趋于多个入口的温度，相对于多个翅片管的区域多个出口的温度，其温差相对较小。

进一步的，在前述多个内翅片管1的串联或并联的连通基础上，多个外翅片管2可以采用串联或并联的方式连通。其中：

当前述的多个内翅片管1采用串联连通时，多个外翅片管2可以采用串联的方式连通。最好是将内翅片管1的导热流体介质的流动方向，与液相介质的流动方向设置为同向，使得液相介质在低温状态时(液态或液态转变为气态的沸点温度)，可以通过内翅片管1获得较多的来自导热流体介质的热量，有利于提高液相介质与导热流体介质的热交换效率。

当前述的多个内翅片管1采用串联连通时，多个外翅片管2可以采用并联的方式连通。在任一个外翅片管2中，趋于外翅片管2入口的液相介质温度至趋于翅片管出口的液相介质温度呈递增状态，相邻的2个外翅片管2入口的液相介质温度相同或相近，相邻的2个外翅片管2出口的液相介质温度相近。在串联的多个内翅片管1中，导热流体介质沿着串联的内翅片管1依次流过多个外翅片管2，所以导热流体介质的温度由多个内翅片管1的入口至其出口呈明显下降的趋势，使得导热流体介质的热量最大化的与液相介质形成热交换，从而至少可以提高一部分外翅片管2内的液相介质的热交换的效率。

当前述的多个内翅片管1采用并联连通时，多个外翅片管2可以采用串联的方式连通。串联的多个翅片管中，液相介质由翅片管入口的温度至其出口温度呈递增状态。在并联的多个内翅片管1中，趋于内翅片管1入口的导热流体介质温度至趋于该内翅片管1出口的导热流体介质温度呈递减状态，相邻的2个内翅片管1入口的导热流体介质温度相同或相近，相邻的2个内翅片管1出口的液相介质温度相近。由于多个内翅片管1采用并联连通的方式，使得每一个外翅片管2内的液相介质获得了稳定的‘热源’，从而提高了每一个外翅片管2内的液相介质的换热效率。

当前述的多个内翅片管1采用并联连通时，多个外翅片管2可以采用串联的方式连通。其中，任一个外翅片管2内的液相介质的流动方向，与对应的内翅片管1内的导热流体介质的流动方向相同，从而使得液相介质在低温状态时(液态或液态转变为气态的沸点温度)，可以通过内翅片管1获得较多的来自导热流体介质的热量，有利于提高液相介质与导热流体介质的热交换效率。

进一步的，在前述具有散热翅片11的方案中，可以将散热翅片11设置为平板状翅片；最好是将散热翅片11设置为螺旋状翅片(图中未出示)。其中，当散热翅片11设置为平板状翅片时，内翅片管1的结构简单，制造具有平板状翅片的内翅片管1的经济成本较低；当散热翅片11设置为螺旋状翅片时，螺旋状翅片与内翅片管1的外管壁组成螺旋流道，使得液相介质延长了在一段外翅片管2内的行程，从而增大了液相介质与导热流体介质的换热时间，进而提高了换热效率。

进一步的，在前述具有导热翅片12的方案中，可以将导热翅片12设置为平板状翅片，最好是将导热翅片12设置为螺旋状翅片(图中未出示)。其中，当导热翅片12设置为平板状翅片时，其效果与前述的散热翅片11设置为平板状翅片的效果相同，这里不再赘述。并且，当导热翅片12设置为螺旋状翅片时，螺旋状翅片与内除偏关的内管壁组成螺旋流道，使得导热流体介质在螺旋流道中的行程增加，从而增大了导热流体介质与液相介质的换热时间，进而提高了换热效率。

在前述所有内容的基础上，其导热流体介质可以采用液态介质或气态介质。液态介质包括但不限于导热油；气态介质包括但不限于氮气。

应当理解的是，空气也可以作为导热流体介质，但是由于空气中具有水蒸气，为了避免水蒸气在内翅片管1的内腔中凝结以及结冰，最好是将空气中的水蒸气滤除后再作为导热流体介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。