專利名稱：液體石油氣的熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液化石油氣(LP氣)的熱交換裝置中的蒸發(fā)器的改進(jìn)，還涉及功能可靠的液化石油氣罐上的防止溢出閥。
液化石油氣的熱交換裝置中的目前使用的蒸發(fā)器主要分兩類，一類為通過(guò)瞬間蒸發(fā)型蛇管使LP氣液體完全氣化并使蒸氣過(guò)熱的結(jié)構(gòu)；另一類是不采用蛇管而使液態(tài)LP氣積存在加熱室內(nèi)，使其加熱沸騰蒸發(fā)的積存結(jié)構(gòu)。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)例中，采用前述蛇管的構(gòu)成，可以按能與容量成比例地實(shí)現(xiàn)小型化，由于還可以使蒸汽過(guò)熱而使效率高，由于在熱交換器內(nèi)部積存的LP氣液的量不多，所以安全性較高，且具有基本上不會(huì)發(fā)生氣壓脈動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是，若LP氣中含有重質(zhì)量成分，則該重質(zhì)量成分會(huì)粘附在蛇管內(nèi)部，從而降低了熱交換能力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵塞內(nèi)部通路。而且還存在有熱源必須供給比過(guò)熱蒸汽的熱源的熱量多的缺點(diǎn)。
對(duì)于積存型的后者，因?yàn)闆](méi)有必要使用大的熱源，故可以節(jié)省能源，且還具有由于經(jīng)常保持在濕潤(rùn)狀態(tài)下而使即使LP氣中含有重質(zhì)量成分也不容易粘附在內(nèi)部通路上等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是，它比前者的熱效率低，在要進(jìn)行大量熱交換時(shí)將使裝置大型化，并使成本上升。而且需要較大的設(shè)置空間。因?yàn)榭考訜嵴舭l(fā)，而會(huì)使氣體產(chǎn)生的壓力出現(xiàn)脈動(dòng)，在負(fù)載急劇變化的情況下，則不能進(jìn)行穩(wěn)定供給。另外，因?yàn)樵诩訜崾覂?nèi)積存有較多化LP氣液，所以必須考慮安全措施。還存在除去重質(zhì)量成分時(shí)會(huì)使大量的LP氣液排放到大氣中的問(wèn)題。
另一方面，當(dāng)把液化石油氣(液體)從罐等容器供給到蒸發(fā)器產(chǎn)生氣體的裝置時(shí)，為了防止供給過(guò)量等危險(xiǎn)，而通常還在蒸發(fā)器中設(shè)置防溢出閥?？墒?，目前采用的閥大都會(huì)在蒸發(fā)器內(nèi)液化氣液位上升時(shí)發(fā)生閉合、在液體隨后下降時(shí)閥體自動(dòng)落下時(shí)打開(kāi)閥的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)將這種防溢出閥裝到液化氣蒸發(fā)器上時(shí)暫時(shí)一關(guān)閉，就切斷對(duì)消費(fèi)地的氣體供給。這意味著要息滅燃燒器的燃燒火焰。如果采用上述的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，則一旦息火后就自動(dòng)供給氣體，這在下流側(cè)再次開(kāi)始準(zhǔn)備等安全性的確認(rèn)還未完成的情況下是非常危險(xiǎn)的。
本發(fā)明的目的是要提供一種能在因蒸發(fā)器內(nèi)液位上升而暫時(shí)中斷由液化石油氣容器的氣體供給的情況下一直使該中斷狀態(tài)維持到復(fù)位前的裝置。
為了能實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種液化石油氣的熱交換裝置，其特征在于它包括防止液化氣溢出的閥，所述防止溢出閥包含向下流側(cè)供給氣化了的液化氣的噴嘴，從該噴嘴下側(cè)可入座地設(shè)置的閥片和閥體，將該閥片和該閥體壓向上述噴嘴方向的彈簧，通過(guò)從上述閥體上延伸出的閥軸在浮力的作用下將上述閥片和閥體壓向上述噴嘴方向的浮子，設(shè)置在該浮子上側(cè)的起磁體，以及與該起磁體相對(duì)并在上述閥片入座在上述噴嘴的位置上吸住上述起磁體的永久磁鐵；所述防止溢出閥把上述彈簧的彈性力和上述吸引力的和設(shè)定得比上述閥體和閥片的重力還大。
采用上述構(gòu)成，當(dāng)蒸發(fā)器內(nèi)液化器液位正常時(shí)，閥體和閥片抵抗彈簧彈性力而從噴嘴處脫開(kāi)，使氣體供給下流側(cè)。由于浮子會(huì)隨液面上升，使閥體和閥片上升，所以達(dá)到入座位置附近時(shí)，永久磁鐵會(huì)吸住起磁體，而可靠地關(guān)閉閥，而且將在永久磁體的作用下保持閉合狀態(tài)，即使液位再次下降也不會(huì)自動(dòng)回到開(kāi)閥狀態(tài)。這里所述的起磁體是指可被永久磁鐵吸引的各種材料。
由于閥片一旦入座在噴嘴處就不易脫開(kāi)，故應(yīng)設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)。即設(shè)置使閥體和閥片從與噴嘴的入座位置下降的復(fù)位柄，通過(guò)用比彈簧彈性力和永久磁體吸引力之和更大的力，使該復(fù)位柄下降并使其脫開(kāi)。
而且，在浮子外周處還可設(shè)置能防止因氣體流動(dòng)而將上述浮子吸到噴嘴側(cè)的保護(hù)筒，該保護(hù)筒的上下邊采用使蒸發(fā)器與容器主體相連的機(jī)構(gòu)，利用該機(jī)構(gòu)可使浮子相對(duì)液位穩(wěn)定，并可防止不小心閥片相對(duì)噴嘴的入座。
圖1為表示本發(fā)明一種實(shí)施方式的熱交換器的局部剖視的正面圖。
圖2為其側(cè)面圖。
圖3為表示另一實(shí)施方式的熱交換器的側(cè)面圖。
圖4為表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的用的一實(shí)施方式的端面圖。
圖5為表示圖4實(shí)施方式的熱交換器閉合狀態(tài)的端面圖。
圖6為表示圖4實(shí)施方式的熱交換器用變位裝置復(fù)位后狀態(tài)的端面圖。
圖7為閥體附近的放大了的剖視圖。
以下根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，圖1至圖3示出了達(dá)到本發(fā)明第一目的的最佳實(shí)施方式。在圖1和圖2所示的本實(shí)施方式的正面圖、側(cè)面圖中，1為蛇管，2為腔筒，3為溫水槽，4為溫水加熱器。由蛇管1的一側(cè)1a供給LPG液，另一側(cè)出口1b與腔筒2相連。5為腔筒2的氣體出口配管，6為氣體出口法蘭盤。另外，7為保護(hù)管，它按公知方式構(gòu)成，設(shè)有對(duì)由恒溫槽和溫度計(jì)等構(gòu)成的溫水槽3進(jìn)行溫度控制用的溫度檢測(cè)器等。
圖3中的蛇管長(zhǎng)度比第一實(shí)施方式的蛇管短，而其它的構(gòu)造與圖1和圖2所示的相同。
本實(shí)施方式的蛇管與原有的蛇管相比，不僅其長(zhǎng)度縮短，且內(nèi)徑較大。采用這一構(gòu)成，雖然熱交換效率比原有的蛇管式熱交換器低，但可以使這一部分的配管內(nèi)部保持濕潤(rùn)狀態(tài)，避免使包含在LPG液中的重質(zhì)量成分濃縮化，從而不會(huì)使焦油等成分附著在配管壁面上。因此，不需要頻繁地進(jìn)行管內(nèi)清潔即可以提高運(yùn)行效率。而且，在本實(shí)施形式中，圖1中蛇管的予定蒸發(fā)率約為60％-70％。雖然這個(gè)比率并不是嚴(yán)格的，但若蒸發(fā)率過(guò)高，則難以避免重質(zhì)量成分在管內(nèi)殘留的問(wèn)題，若過(guò)低，則因?yàn)闊峤粨Q率過(guò)低而難以進(jìn)行足夠的熱回收，所以這個(gè)比率是作為盡可能地減輕這兩個(gè)缺點(diǎn)的范圍而采用的。顯然，蒸發(fā)率的確定當(dāng)然還與蛇管的粗細(xì)、通過(guò)溫水槽的管長(zhǎng)等因素有關(guān)。即采用所示的蛇管時(shí)，其蒸發(fā)率要比圖1所示的低。
在上述蛇管中使LPG蒸發(fā)某種程度后，將LPG液和LPG氣從蛇管出口1b一起導(dǎo)入到腔筒2，在已蒸發(fā)的LPG氣流入并通過(guò)腔筒2內(nèi)部的同時(shí)，雖然剩余的未蒸發(fā)的LPG液也流入腔筒2并積存在底部，但由于這部分LPG液的量少，所以即使用熱交換效率低的腔筒2也容易使其蒸發(fā)。結(jié)果使導(dǎo)入到蛇管1中的LPG液在通過(guò)蛇管1時(shí)部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的LPG液仍在腔筒內(nèi)蒸發(fā)，通過(guò)整個(gè)流路從出口配管5變成LPG氣輸出。當(dāng)然，腔筒2內(nèi)連蛇管1也在內(nèi)仍能經(jīng)常維持在濕潤(rùn)狀態(tài)。
在這些實(shí)施方式中，由于同時(shí)采用利同蛇管和腔筒的熱交換，并且使在蛇管內(nèi)未蒸發(fā)的LPG液在腔筒內(nèi)進(jìn)一步蒸發(fā)，所以可以避免重質(zhì)量成分會(huì)粘附在蛇管壁上的這個(gè)已有技術(shù)中的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)兩者相互結(jié)合保持較高的熱交換率，從而可以獲得小型、高效和維修檢查方便的結(jié)構(gòu)。
下面參考圖4至圖7說(shuō)明為了達(dá)到第二目的最佳實(shí)施方式。圖4示出了適用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)施方式，示出的是氣流正在供給設(shè)置在下流側(cè)的蒸發(fā)器等裝置時(shí)的狀態(tài)。其中，11是蒸發(fā)器容器主體，12是容器蓋，13…13是隨液位上升和下降的浮子，14是浮子保護(hù)筒，該保護(hù)筒具有能防止浮子13遭受液化氣流速的影響的結(jié)構(gòu)。雖然浮子13在該實(shí)施方式中是處在三個(gè)相同結(jié)構(gòu)縱向重疊起來(lái)的狀態(tài)，但是浮子的個(gè)數(shù)和外觀形狀不受本實(shí)施方式的限定。15是液化氣的噴嘴，16是閥體，17是閥片，18是用于保護(hù)閥體16和閥片17并且限制流路的導(dǎo)向管。當(dāng)液位正常時(shí)，如圖所示，噴嘴15與閥片17分開(kāi)，氣體沿箭頭A所示方向流動(dòng)，從氣體出口19流出。
圖5示出了因液化氣液位上升而引起閥閉合的狀態(tài)，作為除圖4中示出的之外的結(jié)構(gòu)，20是在保護(hù)筒14上面的保護(hù)筒上板，21是設(shè)置在上板20上的永久磁鐵，22是位于浮子上側(cè)的起磁體，23是把各個(gè)浮子13…13與起磁體22變成一體的結(jié)合軸，24是與閥體16和閥片17相接合并延伸到起磁體22的閥軸，25是在正常時(shí)使閥體16和閥片17靠向上方的彈簧，在保護(hù)筒的上板20上配置有孔，在保護(hù)筒14的下板上也配置有孔，以便使保護(hù)筒內(nèi)部與容器主體11相連通，使兩者液位保持一致。把彈簧的彈力設(shè)定得比閥體16，閥片17和閥軸24的總重力還小。因此，在液位正常的圖4所示的狀態(tài)下，由于閥體16等的重力克服了彈簧25的彈性力，而使閥片17離開(kāi)噴嘴15的閥座片，在正常時(shí)液化氣供給下流側(cè)。
然而，當(dāng)因停電而導(dǎo)致熱源不足，或是液化氣消費(fèi)量高到異常的狀態(tài)時(shí)，容器本體1的液位上升。這時(shí)因浮子13亦在浮力作用下上升，故起磁體22被緩慢抬起，結(jié)果是當(dāng)彈簧25的彈性力和浮子13的浮力之和克服閥體16閥片17和閥軸24的總重力時(shí)，將使閥片17向噴嘴15處的入座方向移動(dòng)。起磁體22越接近永久磁鐵21，磁作用力越大，當(dāng)近到一定距離時(shí)，起磁體22將被永久磁體吸住，而呈閉閥狀態(tài)。而且，由于一旦閉閥，即使液位再度下降，起磁體22也會(huì)保持在被永久磁鐵21吸住的狀態(tài)，所以不會(huì)自動(dòng)開(kāi)閥。
圖6未出了從圖5的狀態(tài)開(kāi)始復(fù)位的結(jié)構(gòu)，26是延伸到并通過(guò)螺紋到噴嘴15上的高壓管接頭，27是三通管，28是設(shè)置在與三通管27的高壓管接頭26相反側(cè)的直路上的帽蓋，29是貫通帽蓋28延伸到閥體16的復(fù)位柄，30是用于使復(fù)位柄29壓向帽蓋28側(cè)的復(fù)位鈕，31是靠向與壓下復(fù)位按鈕側(cè)相反側(cè)的彈簧。在圖中示出了壓下復(fù)位鈕完成復(fù)位的狀態(tài)，當(dāng)液位上升到圖5的狀態(tài)時(shí)，則如上所述那樣，不管如何進(jìn)行操作都將維持在圖5的狀態(tài)下。隨后，完成下流側(cè)蒸發(fā)器的調(diào)整，如果確認(rèn)可以安全供氣，則應(yīng)首先從排出閥32排出殘留在容器本體11內(nèi)的液化氣，如果把復(fù)位鈕30壓到帽蓋28側(cè)，則復(fù)位柄29反抗彈簧31的彈力而壓下，從而解除永久磁鐵21和起磁體22的相吸狀態(tài)。結(jié)果使閥體16和閥片17一起離開(kāi)噴嘴，返回到圖4的狀態(tài)。然后，如果液化氣從供給噴嘴33供給容器本體11中，則就完成了復(fù)位。
下面，再次說(shuō)明保護(hù)筒14的功能，由于流過(guò)閥體16與噴嘴15之間的氣體流速相當(dāng)大，而由氣體流動(dòng)產(chǎn)生的吸引力作用在閥體16上，即使液位上升的不過(guò)分高，也會(huì)使閥片17入座在噴嘴15上。保護(hù)筒14就是具有防止發(fā)生這種情況的結(jié)構(gòu)，由于保護(hù)筒14的存在使氣體流動(dòng)穩(wěn)定，并通過(guò)使氣體流動(dòng)暫時(shí)作用在能使閥下降的方向上，來(lái)抵消上述的入座方向的力，從而控制了發(fā)生不必要的停止供給。借助于保護(hù)筒進(jìn)一步確保適當(dāng)?shù)牧髀泛螅€能通過(guò)導(dǎo)向管18限制氣體流路。即如圖7所示，使導(dǎo)向管18的上端18a的高度比開(kāi)閥時(shí)閥片17的高度要高，使沿箭頭所示的氣流沿導(dǎo)向管18的上端18a暫時(shí)下降并向下壓閥體16之后變成朝向噴嘴的位置，因此，通過(guò)氣體流速可以限制閥體16和閥片17被吸到噴嘴15側(cè)。
如果采用上述結(jié)構(gòu)，則可以在容器本體內(nèi)的液化氣體的液位上升的情況下，通過(guò)浮子的浮力使閥體和閥片朝相對(duì)噴嘴入座的方向移動(dòng)，在確實(shí)入座并可以停止相對(duì)下流側(cè)的氣體供給的同時(shí)，永久磁鐵吸住起磁體，因此，即使液位再次下降也仍然繼續(xù)維持閉閥狀態(tài)，就不會(huì)象在已有技術(shù)中那樣，由于不注意而自動(dòng)發(fā)生關(guān)閥。
另外，借助于通過(guò)復(fù)位柄進(jìn)行復(fù)位的結(jié)構(gòu)，可以使變成關(guān)閉狀態(tài)的閥容易返回到打開(kāi)的狀態(tài)，另外由于在浮子的外周設(shè)置有保護(hù)筒，因?yàn)樵趪@閥體和閥片的外周設(shè)置導(dǎo)管的情況下可以防止由于氣體的流速引起浮子被吸到上方，從而可以確保動(dòng)作的可靠。
權(quán)利要求
1.一種液化石油氣的熱交換裝置，其特征在于它包括防止液化氣溢出的閥，所述防止溢出閥包含向下流側(cè)供給氣化了的液化氣的噴嘴，從該噴嘴下側(cè)可入座地設(shè)置的閥片和閥體，將該閥片和該閥體壓向上述噴嘴方向的彈簧，通過(guò)從上述閥體上延伸出的閥軸在浮力的作用下將上述閥片和閥體壓向上述噴嘴方向的浮子，設(shè)置在該浮子上側(cè)的起磁體，以及與該起磁體相對(duì)并在上述閥片入座在上述噴嘴的位置上吸住上述起磁體的永久磁鐵；所述防止溢出閥把上述彈簧的彈性力和上述吸引力的和設(shè)定得比上述閥體和閥片的重力還大。
2.如權(quán)利要求1所述的液化石油氣的熱交換裝置，其特征在于在防止液化氣溢出的閥中，還設(shè)置有用于從與噴嘴相對(duì)的入座位置上使閥體和閥片下降的復(fù)位柄。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液化石油氣的熱交換裝置，其特征在于在浮子的外周設(shè)置有用于防止由于氣體的流速使上述浮子向上吸引到噴嘴側(cè)的保護(hù)筒，該保護(hù)筒的上下與容器本體相連通。
4.如權(quán)利要求1或2所述的液化氣的熱交換裝置，其特征在于圍繞閥體和閥片的外周設(shè)置導(dǎo)向管，該導(dǎo)向口的上端比開(kāi)閥位的閥片的高度還高。
全文摘要
本發(fā)明的裝置涉及液化石油氣(LP氣)的熱交換裝置中的功能可靠的液化石油氣罐中的防止溢出閥。防止溢出閥包括:向下流側(cè)供給給氣化了的液化氣的噴嘴,從該噴嘴下側(cè)可入座設(shè)置的閥片和閥體,將該閥片和該閥體壓向上述噴嘴方向的彈簧,通過(guò)從上述閥體上延伸出的閥軸在浮力作用下將上述閥片和閥體壓向上述噴嘴方向的浮子,設(shè)置在上述浮子上的起磁體,以及與該起磁體相對(duì)并在上述閥片入座在上述噴嘴的位置上吸住上述起磁體的永久磁體;將上述彈簧的彈性力和上述吸引力的和設(shè)定得比上述閥體和閥片的重力還大。
文檔編號(hào)F28D7/04GK1389660SQ0210553
公開(kāi)日2003年1月8日 申請(qǐng)日期1996年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月11日
發(fā)明者大西喆也, 杉浦磯弘, 宮本和彥 申請(qǐng)人:卡古拉因貝斯特株式會(huì)社