液化石油气供给装置

技术领域

本发明是一种将储存在储罐等容器内的液化石油气选择性的从独立的气相和液相中分别取出从而供应气体，有效且安全地切换气相供应和液相供应的装置。

背景技术

通常，在供应液化石油气时，存在自然气化的气体直接供应给燃烧装置的流动路径，以及通过在热交换器中强制气化液化石油气供应的流动路径，将两种路径并列通过自动切换来进行使用。

在传统的供应装置中，当自然气化压力足够时，通过停止热交换器的运行将自然气化的气体供应给燃烧装置。当自然气化压力降低到无法充足提供气体的程度时，热交换器才运行，这样自然气化和强制气化之间切换时会发生供应延迟，存在无法供应稳定气体的问题。如果试图解决这一问题，需要经常监测自然气化压力，无论压力是否低于设定值，当判断气体消用量多时，必须执行手动启动热交换器等一系列繁琐操作。或者始终让热交换器处于运行状态，当自然气化压力降低时，也能立即在热交换器中强制气化，供应给燃烧装置，但自然气化压力充足时热交换器也在运行，效率很差。

现有技术：专利文献1：公开专利2000-121036号公报；专利文献2：公开专利2005-344735号公报。

专利文献1中描述的发明，就存在上述问题。专利文献2中描述的发明已经解决这个问题，即根据储罐内的自然气化压力变动，自动从气相供应切换到液相供应，无需额外操作热交换器的运行，即可实现高效的供气。此外，当供应压力异常低下时，立即停止热交换器的运行，从而控制额外的热能消耗，防止液化石油气液体从热交换器中流出。

专利文献2的发明是申请人为了将液化石油气液体变为气体，利用热交换器蛇管的结构，用热媒对蛇管进行加热，使液化石油气通过蛇管。在这种情况下，为了将热媒加热到稳定的温度，需要大量的热能和时间。因此，就会有一个在刚开始运行后无法立即获得液化石油气的问题。

发明内容

本发明是旨在解决背景技术中提到的相关的构造问题，可以达到更有效地进行热交换，短时间操作即可稳定气体的一种液化石油气供应装置。

为了达到上述目的，本发明是从储罐经气相管线和液相管线分别供给液化石油气的装置，在液相管线上，设有用电加热器加热来使液化石油气液体气化的热交换器。在该热交换器的入口设置了根据热交换器温度而运行的液相管路电磁阀。具体而言，热交换器内部有温度调节器，温度调节器感受到热交换器内部温度达到阈值时将信息传递给液相管路电磁阀，控制液相管路电磁阀开启，此为本领域常规技术手段。另外，在气相管路上设有根据压力检测低于规定压力时启动的气相侧压力开关，根据气相侧压力开关的启动信号，液相管路中段另外设置的热交换器电磁阀开启，向热交换器供应液化石油气液体。此热交换器是电气式加热，升温迅速，压力开关的采用使之成为高灵敏度的供给装置。

此外，还设有汇合压力开关，用于检测液相管路和气相管路汇合后的总管压力，当压力低于设定压力时，该汇合压力开关打开，从而使液相管路中段的热交换器电磁阀关闭。根据此方法，例如，当发生停电等事故时，可以防止液相液化石油气从热交换器中直接流出。同时，液相管路中段的热交换器电磁阀通过电气联锁一直保持闭阀的状态。因此，即使由于某种原因导致压力恢复，此热交换器电磁阀也无法自动打开，还是会保持关闭状态，从而进一步防止事故的发生。

气相侧压力开关、汇合压力开关都连接控制盘，控制盘再连接并控制热交换器电磁阀和/或液相管路电磁阀。即，液相管路电磁阀受控制盘控制；可选的，热交换器电磁阀受控制盘和温度调节器控制：当控制盘告知气相侧压力开关压力达标，同时温度调节器告知气相侧压力开关温度达标时，气相侧压力开关开启。

热交换器的主体为铝材，选择通过电加热器加热的方法，可以更好的发挥热交换器的灵敏度。

液化石油气供给装置，与液化石油气的储罐连接，所述储罐上接有气相管路接通所述储罐中的气相石油气，所述储罐上接有液相管路接通所述储罐中的液相石油气；所述液相管路上设置有热交换器，所述热交换器上游有热交换器电磁阀，所述液相管路上设置有液相管路电磁阀；在所述气相管路上设有气相侧压力开关，所述气相侧压力开关与所述控制盘连接，所述控制盘控制所述液相管路电磁阀和/或所述热交换器电磁阀。所述气相侧压力开关在实际压力低于规定压力时启动，进而所述液相管路电磁阀打开，所述热交换器电磁阀在所述热交换器的温度达到阈值后打开。所述气相管路和所述液相管路的末端汇合，所述汇合处有汇合压力开关，所述汇合压力开关与所述控制盘连接。所述汇合压力开关在实际压力低于规定压力时启动，进而所述液相管路电磁阀关闭。常态下所述热交换器电磁阀通过电气联锁保持闭阀的状态。所述热交换器主体由铝制成，由电加热器进行加热。

有益效果：在本发明中采用了上述方法，所以此装置对气体压力敏感度非常高，同时热交换器升温迅速。

附图说明

图1是本发明的液化石油气供应装置的示例流程图。

图2是热交换器主要部分的斜视图。

1储罐、2液相、3气相4气相管路、5热交换器、6液相管路、7气相侧储罐球阀、8均压阀、9减压阀、10气体出口阀、11液相侧储罐球阀、12热交换器安全阀、13气体出口阀、14减压阀、21气相侧压力开关、22汇合压力开关、23控制盘、24热交换器电磁阀、25液相管路电磁阀、30本体、31电加热器插入孔。

具体实施方式

下文将参照附图描述本发明的最优运行方式。图1中，1是液化石油气的储罐。众所周知，由于液化石油气的沸点低，在常温常压环境下易气化，所以在储罐1内由液化石油气形成的液相2和已气化的气体状态的气相3的两相组成。夏季等外部温度高的情况下，储罐1中的压力较高，设置了气相管路4，使气相3直接向燃烧装置（图上未标注）等供应气体。反之，因冬季和自然气化气体的消耗而导致储罐1中的压力降低时，设置了液相管路6，使液相2向热交换器5供应液相气体。

在气相管路4的中间设有手动的气相侧储罐球阀7，均压阀8和减压阀9，用于从气相侧供应气体的气体出口阀10。这些配置在一般气相管路上也会使用。在液相管路6的中间，设有用于气化液相石油气的热交换器5，同时还设有手动的液相侧储罐球阀11，热交换器5的安全阀12，液相侧的气体出口阀13。另外，在气相管路4和液相管路6汇合处的位置后设有可以稳定向燃烧装置供应气体的减压阀14。

本实施方式的供气装置的基本电路如上所述，在本发明中配置了多个电磁阀，以有效地控制气相和液相。图中，21是气相侧压力开关，22是气相管路和液相管路汇合位置后的压力开关，简称汇合压力开关，分别根据气相气体或液相气体的压力进行开闭。在本实施方式中，气相侧压力开关21的设定压力为0.45MPa，汇合压力开关22的设定压力为0.02MPa。但是，这些数据仅作说明，根据设备的气化能力等进行适当变更。气相侧压力开关21和/或汇合压力开关22的信号被输入到控制盘23，通过该信号来控制液相管路电磁阀25和热交换器的电磁阀24。

对上述的控制方式进行说明。首先在正常运转时，如果储罐1的压力比设定压力高，例如比设定值0.45Mpa高的情况下，则气相侧压力开关21处于关闭状态，液相管路电磁阀25和热交换器电磁阀24的通电停止。通电停止的情况下，液相管路电磁阀25关闭，则液相气体不会流入热交换器5。也就是说，在此情况下，由气相管路4供应气体到燃烧装置。相反，当储罐1的压力低于设定压力时，气相侧压力开关21打开，开始向液相管路电磁阀25和热交换器5通电。液相管路电磁阀25打开，液相气体流入热交换器5的电磁阀24之前。然后，当热交换器5中提供的蒸发器主体的温度高于预定温度（例如50°C）时，热交换器的电磁阀24自动打开，液相气体流入热交换器5的蒸发器。也就是说，由热交换器5气化的气体供应至燃烧装置。当储罐1的压力再次升高到设定压力时，气相侧压力开关21关闭，液相管路电磁阀25关闭，停止供应液相气体到热交换器5。然后，由压力升高的气相管路供应气相气体至燃烧装置。

即使发生停电等事故，由于本实施方式中液相管路的电磁阀25处于常闭状态，因此液体不会以液相状态从热交换器5的气体出口流出。在此情况下，气相管路的气化气体将继续供应至燃烧装置。这种状态长时间持续，减压阀的出口压力降至设定压力（在本实施方式中为0.02MPa）时，汇合压力开关22打开，为防止自动恢复通电，采用电气联锁确保安全。也就是说，在本实施方式中，液相管路电磁阀25不会自动打开。关于通电的恢复操作，将通过操作控制面板的复位开关（图中未显示）来恢复。

本发明中采用的热交换器选择一旦操作开始，就能够尽快正常运行的优良结构。也就是说，由于本实施的电路方式通过压力开关的信号控制电磁阀，因此控制的反应时间可以在短时间内进行。如果热交换器的启动缓慢，构造不够灵敏的情况下，就不能有效地利用本实施方式所示的电路。本实施方式中的热交换器5的示例如图2所示。图2是表示本发明中采用最合适的热交换器的主要部分的立体图，在直柱体状本体30的中央贯穿4个插入孔31，用于安装作为热源的插入式电加热器（图中未显示），从而构成加热部32。另外，在加热部32的周围设有11个垂直孔33，与电加热器插入孔31平行穿设。同时，通过水平孔34·35交替地将相邻的垂直孔33的上部和下部彼此连通，再用堵头36·37封闭本体30上表面开口的垂直孔33和水平孔34·35的开口部，最终包围加热部32，形成连通所有垂直孔33和水平孔34・35的一个矩形波状的热交换通道。

在此说明每个部位的细节。本体30采用具有良好导热性、比较容易成型的铝材，将无杂质的铝材成型成直柱状。在本实施方式中，采用横截面为正方形，纵向为长方形的棱柱。具体尺寸示例为横截面105mm正方形，高度为257mm。30a是连接到本体30下表面的底座部分，用于在安装时螺栓固定等。

虽然在本体30的中心设置了4个电加热器插入孔31，但在本实施方式中，各个电加热器的插入孔31位于本体30的中心线CL的等距位置，且等间隔排列。这样可以均匀分布加热部32周围的温度。此外，每个电加热器插入孔31设计成穿透本体30的顶部和底部。这是因为，当涂抹导热膏后将插入式电加热器压入电加热器插入孔31时，插入侧的另一侧开孔变为压力出口，可以顺利地将电加热器压入。插入电加热器后，电加热器插入孔31的插入侧开口为导线的引出口，另一侧的开孔用螺纹堵头封住。在本实施方式中，本体30的下面（底部）侧保持打开状态，上面（顶部）侧的开孔被封住。

上述的电加热器插入孔31内插入的4根电加热器为一组从而构成加热部32，构成热交换通道的垂直孔33穿设在其周围。垂直孔33与电加热器插入孔31平行且沿垂直方向连通设计。在本实施方式中，为了与最接近的电加热器插入孔31距离相等，围绕加热部32设置了共11个垂直孔33呈环形排列。在这种等距情况下，穿入时并不是完全不允许误差，而是作为设计理念存在就可以。

当穿设垂直孔33时，可以上下穿透本体30，此时由于垂直孔33的上下变为开口，为了封堵这两个开口，每个垂直孔33始终需要两个堵头36。因此，在本实施方式中，垂直孔33采用从主体30的上面穿入，不穿透下面的非贯通孔方式。这样，开口部位变为1个，必要的堵头36数量可以减少一半。而且与完全穿透顶部和底部的情况相比，可以减少碎屑量。另外，封堵开口的堵头37采用螺纹塞还利于密封性能和维护性能，且不限于此。

上述实施方式是适用于本发明的热交换器5的气化炉的一种形式，本体可以是圆柱形等的其他直柱体，还有构成加热单元的插入式电加热器（插入孔）的数量或构成热交换通道的垂直孔和水平孔的数量等也可以根据所需的气化量增加或减少。本发明所必要的是，气化炉适用于加热比热小的铝从而迅速加热到可以使用的程度，以及采用电加热的方式可以灵敏的迅速将液相气体气化。与之相应，本实施方式的电路中采用了高灵敏度的气相侧压力开关21和汇合压力开关22，根据开闭信号可以准确对液相进行控制。

以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用以限制其本身，任何本领域的技术人员在不违背本发明精神内涵的情况下，所作的变化和改动，均应落在本发明的保护范围内。