氣化器

節能型液化氣化器使液化氣分子鍵充分氣化飽和后再燃燒，達到提高熱值、增加火力強度、節能環保的使用效果。節能型液化氣氣化器發明專利填補了國內該項技術空白，簡單、易行、科學、安全、有效的解決了石油液化氣使用領域四十多年行業使用難題。

電加熱氣化器用於工業、民用、航天、電子等行業。作用是把“液態氣體”轉化為“氣態氣體”，從而有效的節約能源，是一個節能設備。

空溫式氣化器是利用液化石油氣（LPG）、液化天然氣（LNG）等燃氣減壓氣化的特性實現氣體氣化的新型高效環保節能氣化裝置。

電加熱水浴式氣化器屬於氣化器的子類水浴式氣化器，是水浴式氣化器的一種。作用分為兩種：一種是加熱液態氣體（如液氮，液氧，液化石油氣，液化二氧化碳等）使之轉化為氣態氣體的設備。另一種是作為低溫氣體的加熱器，低溫氣體通過電加熱水浴式氣化器后，溫度升高為需要的溫度。電加熱水浴式氣化器也叫電熱式氣化器、電加熱氣化器、低溫氣體電加熱器等等。

直燃式氣化器是直接燃燒介質來獲取氣化時所需要的熱量，是通過內部的熱交換使用明火來氣化液化石油氣的，可廣泛的應用於農業和工業，包括畜禽飼養，穀物乾燥，建築供暖，工業製造，餐館酒店和水電短缺的環境，尤其是對於修路，架橋，石油開採等偏遠，惡劣的環境中，直燃式氣化器的優勢明顯，特點不需要用水，也不需要用電可通過簡單的開啟按鈕就可以點火。

氣化器（Carburettor ）是汽油機上的部件，它的作用是把汽油變成霧狀，按一定比例和空氣混合，形成供汽缸燃燒的混合氣，也叫化油器。化油器見右圖。

鏈鋸上的氣化器非常簡單，其工作原理與汽車上的氣化器一樣，但它也不是全無內容。氣化器的作用是準確地量取極少量的燃料，將其與進入發動機的空氣混合，以使發動機正常運轉。如果沒有足夠的燃料跟空氣混合，發動機會運轉無力，可能導致停轉，或導致內部損壞（二衝程發動機也靠燃料進行潤滑）。如果過多燃料跟空氣混合，發動機會過分蚝油，可能導致停轉（被淹）、大量冒煙、效率不高（受阻，易停轉），或至少浪費燃料。氣化器負責產生適當的混合物。

鏈鋸上的氣化器比大部分氣化器簡單，因為它只需要應用於三種情況：

在發動機冷啟動時工作。發動機怠速時工作。發動機全負荷時工作。沒人對空轉和全開之間的擋位感興趣，所以這兩種情況之間的漸進性能不太重要。對汽車來說，中間的許多擋位十分重要，因此汽車的氣化器要複雜得多。在以下兩張圖片中，可以看到鏈鋸的氣化器：

下面是氣化器的各個部件：氣化器本質上是一根管子。

管子中有一個可調節板，稱作節流板，它控制著通過管子的氣流量。上圖1中可以看到該圓形銅板。

管子中有一段較窄，稱作文丘里管，在此窄道中會產生真空。文丘里管見圖2。

該窄道中有一個小孔，稱作噴嘴，氣化器通過它在真空時吸入燃料。圖2中文丘里管的左端是噴嘴。

1）在節流閥全開狀態下，氣化器“正常”運轉。這種情況下，節流板與管子的方向平行，允許最大氣流通過氣化器。氣流在文丘里管中產生良好的真空，通過噴嘴吸入定量的燃料。圖1中可見氣化器右上方有一對螺釘。其中一個螺釘（在鏈鋸中標記為“Hi”）控制著節流閥全開狀態下流入文丘里管的燃料量。

2）發動機空轉時，節流板幾乎關閉（圖中節流板的位置即為空轉狀態下的位置）。沒有足夠氣流通過文丘里管從而產生真空。然而，節流板後面存在大量真空（因為節流板限制著氣流）。如果在氣化器管子一端鑽一小孔，燃料可以通過節流閥真空吸入管子。這個小孔稱為空轉噴嘴。圖1中另一個螺釘標記為“Lo”，它控制著經過空轉噴嘴的燃料流量。如果在發動機冷卻時嘗試用拉繩啟動它，發動機將以極低的轉數運轉。它也是處於冷卻狀態，因此需要大量燃氣混合物來啟動。這時阻風板開始工作。

3）處於活動狀態時，阻風板完全覆蓋文丘里管（您可以觀看阻風板視頻了解其運轉過程）。如果節流閥大開並且文丘里管被覆蓋，發動機的真空將通過主噴嘴和空轉噴嘴吸入大量燃料。通常，這些豐富的燃氣混合物將允許發動機點火一到兩次，或非常慢地運轉。如果接著打開阻風板，發動機將開始正常運轉。

天然氣主要用於發電、化工工業、城鎮居民燃氣和工業燃氣、汽車燃料等，其他用途包括 LNG 的冷能利用、天然氣戰略儲備安全供氣的需要等。LNG 氣化器是種專門用於液化天然氣氣化的換熱器，主要應用於沿海大型 LNG 接收站、LNG 液化工廠、LNG 氣化站、LNG 加液站等，是實現氣化功能的關鍵設備。

根據使用的頻率，LNG 氣化器可以分為基本負荷型和應急調峰型。基本負荷型使用頻率高、氣化量大，選型時主要考慮的是設備的運行成本。應急調峰型是為了補充用氣高峰時供氣量的不足或應急需要，其工作特點是使用率低、工作時間是隨機性的，具有緊急啟動的功能，選型時要求設備投資儘可能低，而對運行費用則不太苛求。根據 LNG 氣化的熱媒不同來對 LNG 氣化器進行分類，常見的 LNG 氣化熱媒有空氣、河水或海水、天然氣燃燒、電加熱、工廠廢熱等。美國標準 NFPA 59A 將 LNG 氣化器分為加熱氣化器、環境氣化器和工藝氣化器 3 類。

根據氣化量不同來對 LNG 氣化器進行分類，氣化量小於50t/h 的是小型 LNG 氣化器，一般用於氣化量較小的場合，如各種小型的 LNG 衛星接收站、氣化站；而我國沿海都是大型的 LNG 接收站，必須採用氣化量大的 LNG 氣化器。根據結構不同進行分類，常見的 LNG 氣化器類型如表1所示：

其中，①~④主要應用於沿海大型的 LNG 接收站，而⑤~⑩主要應用於各種小型的 LNG 衛星接收站、氣化站。另外還有其他結構類別如纏繞管式氣化器、煙氣衝擊旋水型 LNG氣化器、空氣熱源式氣化器等。

開架式氣化器是一種水加熱型氣化器，以海水為熱源，其氣化量最大可達 180t/h，在 0~100%的負荷範圍內運行，同時根據需求的變化遙控調整氣化量。特點是投資較大，運行費用較低，操作和維護容易，比較適用於基本負荷型 LNG接收站。以海水熱源，對海水質量要求高，同時在外表面應做好塗層保護等防腐措施。開架式氣化器的基本單元是鋁合金傳熱管，傳熱管內部有星形斷面、外部有翅片，同時管內有螺旋桿，以增加 LNG傳熱；若干傳熱管按板狀排列后兩端與集氣管或集液管焊接形成管板，再由若干管板組成氣化器。工作原理是 LNG 在管內向上流動，由氣化器頂部噴淋裝置噴淋的海水在管板外表面自上而下流動，將管內 LNG 氣化。

開架式氣化器運行時在板型管束的下部尤其是集液管外表面會結冰，影響氣化器的傳熱性能，Osaka Gas 和 KobelSteel 聯合研發採用了局部雙層結構的傳熱管，有效改善了結冰的狀況，被稱為 Super ORV。

浸沒燃燒式氣化器屬燃料加熱型氣化器，它以燃料燃燒產生的煙氣為熱源，由於煙氣與水直接接觸，加熱水的同時激烈地攪動水，熱水再與管內 LNG 進行熱交換，大大提高了傳熱效率。浸沒燃燒式氣化器的熱效率在 98%左右，可快速啟動，能對負荷的突然變化作出反應，適用於緊急情況或者調峰用氣。它的特點是整體投資和安裝費用很低，佔地面積小，操作靈活；但是操作費用很高。

浸沒燃燒式氣化器的結構是換熱管束浸泡在池水中，下部與 LNG 總管焊接，上部與 NG 總管焊接，LNG 下進上出。工作時燃料氣體和空氣按比例混合均勻後進入燃燒器內充分燃燒，產生的高溫煙氣經分配管上的小孔噴射到池水中，煙氣進入池水形成大量氣泡，迅速上升加熱並劇烈攪動池水，有效地加熱管束中的 LNG 使之氣化。

中間介質式氣化器有不同的形式，包括管殼式氣化器（STV）和中間流體式氣化器（IFV），其共同之處就是用中間介質作為熱媒，中間介質可以是丙烷或醇（甲醇或乙二醇）水溶液，加熱介質可為海水、熱水、空氣等，可以改善結冰帶來的影響。

（1）管殼式氣化器（STV）

採用管殼式換熱器作為氣化器，水或甲醇（或乙二醇）水溶液作為中間熱媒氣化 LNG，初始熱源可以用熱水、海水或空氣。先用初始熱源將中間熱媒加熱，再用已被加熱的中間熱媒通過管殼式氣化器去氣化 LNG。中間熱媒需用循環泵強制循環，因此耗能較高。

（2）中間流體式氣化器（IFV）

工作原理是以海水或近鄰工廠的熱水作為熱源，並用此熱源去加熱中間介質（丙烷）並使其氣化，再用丙烷蒸氣去氣化 LNG。該氣化器由三部分組成：① 海水（或其他熱源流體）和丙烷進行換熱；② 丙烷和 LNG 進行換熱；③ 天然氣過熱，即用海水對 LNG 氣化后的 NG 加熱。這種氣化器解決了海水（或其他熱源流體）的冰點問題，在海上浮動儲存與氣化、循環加熱、冷能發電等得到廣泛的應用。

纏繞管式氣化器工作原理是加熱介質走殼程，LNG 走管程，管程為螺旋纏繞式換熱器結構；從底部管箱進入的 LNG，在管程內受熱氣化后從頂部排出，循環水在殼程加熱管程內天然氣。氣化器能力主要由殼程介質的溫度和流量決定，主要特點是在相同的體積內擁有較大的換熱面積，同時可實現多股流體一起換熱。

空溫式氣化器是利用空氣自然對流加熱低溫 LNG 使其氣化成常溫氣體的換熱設備。其由鋁翅片管按一定的間距連接而成，一般是單程式；為了增大空氣側的換熱面積，在換熱管的外側加裝星形翅片，目前最常用的是 8 翅片結構，另外還有 12 翅片和 4 翅片結構。

LNG 空溫式氣化器即為空氣源式氣化器（AAV），可以分為間接接觸式和直接接觸式兩類。

間接接觸式利用空氣加熱閉式管路的傳熱流體，再與 LNG 進行換熱氣化；直接接觸式則利用空氣直接氣化 LNG。間接接觸式應用較多的包括空氣翅片式換熱氣化和空氣冷卻塔氣化技術；直接接觸氣化包括環境空氣氣化和強制通風氣化。LNG 空溫式氣化器雖然換熱效率低，但是製造成本和運行成本也很低，經常作為 LNG 衛星站（指在中小城市及距離氣源地較遠的小型天然氣接收站和氣化站）內的主氣化器。缺點是其對環境溫度很敏感，冬天易結冰，在我國北方使用受到一定的限制；同時佔地面積大，在土地資源少的區域也受到限制。

目前，LNG 衛星站都離市區較遠，土地資源影響不大，同時可通過增加水浴式 LNG 氣化器來解決環境溫度的影響，所以 LNG 空溫式氣化器是小型 LNG 接收站、氣化站、加註站等的主要氣化器類型。空溫式氣化器根據用途可以分為增壓式和供氣式兩類，兩者結構基本相同，只有些微差別。主要是增壓式空溫氣化器只具有蒸發部，而供氣式空溫氣化器包含蒸發部和加熱部。

國內的空溫式氣化器主要應用於 LNG 衛星站，而目前國外也逐漸將空氣源式氣化器應用於大型 LNG 接收站。如美國、印度就採用了幾種形式的 AAV，建成了幾座 LNG 接收站。

水浴式氣化器是以水為熱媒的氣化器，在大型 LNG 接收站中，開架式氣化器、浸沒燃燒式氣化器以及管殼式氣化器中以海水為熱媒的氣化器，均屬於水浴式氣化器；在 LNG衛星站中，水浴式氣化器主要包括電加熱式、燃料燃燒式等，它具有傳熱效率高，結構緊湊，佔地面積小等優點。本文指的水浴式氣化器主要是用於 LNG 衛星站的小型氣化器，它廣泛應用於 LNG 衛星站的天然氣加熱，在土地資源有限的地方還可以代替空溫式氣化器作為主氣化器。在以空溫式氣化器為主氣化器的 LNG 氣化站中，常常將BOG 氣化器和水浴式氣化器集成成撬，從而縮小了空間。水浴式氣化器的主要功能是當空溫式氣化器及BOG 氣化器出口溫度不能滿足管網需求時，將開啟該裝置，將空溫式氣化器及 BOG 氣化器的天然氣加熱後送入下游裝置。