汽化器及汽化系统的制作方法

本技术涉及化工设备，特别涉及汽化器及汽化系统。

背景技术：

1、硅烷(sih4)气体是作为光伏电池板、半导体、集成电路等行业广泛应用的一种特殊气体，在常温常压下为一种无色、高活性和可压缩气体，但硅烷又以它特有的自燃、爆炸性而著称，有着极强的燃烧能量，是一种高危险性的气体。生产中硅烷的存储很多是液态存储，需要经过硅烷汽化器把液态硅烷进行汽化为硅碳气体，然后将气体压缩充装，提供给客户使用。

2、硅烷从液态汽化为气态，需要经过汽化器设备，公开号为cn109723968a的专利公开了一种硅烷钢瓶充装的液相增压和气化系统，其中所采用的汽化器是在壳体内设置螺旋状盘管，通过壳程内的热媒将盘管加热，进而使盘管内的硅烷液体变为硅烷气体。该汽化器在使用过程中存在以下缺点：汽化器采用简单的盘管结构，无法监测液体硅烷的液位；汽化器盘管内部气液夹带，气液混相容易造成盘管弯管的地方冲蚀，进而造成泄露。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本实用新型提供了汽化器及汽化系统，该汽化器结构更加安全，实现了硅烷液体汽化的自动稳定连续控制。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

5、根据本实用新型的一个方面，提供一种汽化器，所述汽化器包括壳体；所述壳体的下端设置有液体进口，上端设置有气体出口；所述壳体内部设置有管板、换热管和电加热器；所述管板包括上管板和下管板；所述上管板和所述下管板分别固定连接在所述壳体的内壁上；所述下管板和所述壳体的底部构成第一腔室；所述上管板和所述壳体的顶部构成第二腔室；所述上管板和所述下管板之间竖直设置有若干个换热管；所述换热管的两端分别固定在所述上管板和所述下管板上，连通所述第一腔室和所述第二腔室；所述电加热器分布于若干个换热管的间隙内，通过热辐射加热换热管内的液体；所述上管板和所述下管板之间的壳体上设置有氮气吹扫装置；所述气体出口附近的壳体侧壁上设置有温度传感器，所述温度传感器与所述电加热器相连，通过测量气体的温度来调节所述电加热器，进而控制汽化温度；所述壳体侧壁上设置有液位传感器，用于控制所述汽化器内的液位高于所述上管板。

6、进一步的，所述换热管包括中心管和若干个换热列管，所述换热列管设置于所述中心管的环侧。

7、进一步的，所述换热列管采用正方形排列。

8、进一步的，所述上管板和所述下管板之间的壳体上设置有氮气压力监测装置。

9、进一步的，所述上管板和所述下管板之间的壳体上设置有气体检测装置。

10、进一步的，所述上管板的位置设置于所述壳体高度的二分之一处。

11、进一步的，所述第二腔室的顶部设置有防液帽。

12、根据本实用新型的另一方面，提供一种包括上述任一项所述的汽化器的汽化系统，所述汽化系统包括储罐，所述储罐的顶部设置有冷凝器，所述冷凝器将进入所述储罐的气体冷凝为液体储存；所述储罐的底部与所述汽化器的液体进口通过进液管路连接，所述进液管路中设置有第一控制阀；所述汽化器上的液位传感器与所述第一控制阀相连，通过测量所述汽化器内的液位来调节所述第一控制阀，进而控制进入所述汽化器内的液体液位高于所述上管板；所述汽化器的气体出口通过第二控制阀与气体充装装置连接。

13、进一步的，所述汽化系统还包括回气管路，所述汽化器的气体出口通过所述回气管路与所述储罐连接；所述回气管路中设置有第三控制阀。

14、根据本实用新型的另一方面，提供一种硅烷生产用的汽化系统，所述硅烷生产用的汽化系统包括上述任一项所述的汽化器或者为上述任一项所述的汽化系统。

15、(三)有益效果

16、相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

17、1、本实用新型提供的汽化器在壳体内竖直设置换热管，采用热辐射加热管程内液体，避免了气液夹带，同时在壳程部分设置的氮气吹扫装置可以避免硅烷泄露、累积，导致安全事故发生，该结构式汽化器相比于盘管式汽化器更加安全，具有更长的使用寿命。

18、2、在本实用新型所提供的汽化系统中，液位传感器与第一控制阀形成自动控制回路，可以稳定控制汽化器内的液位，在汽化器与储罐之间实现自动化控制，温度传感器与电加热器形成自动控制回路，可以稳定控制汽化温度。这两个自动控制回路的稳定运行，可以稳定输出定量气体，实现硅烷液体汽化的自动稳定连续控制。

技术特征：

1.一种汽化器，其特征在于，所述汽化器包括壳体(1)；所述壳体(1)的下端设置有液体进口(13)，上端设置有气体出口(14)；所述壳体(1)内部设置有管板、换热管(16)和电加热器(2)；所述管板包括上管板(101)和下管板(102)；所述上管板(101)和所述下管板(102)分别固定连接在所述壳体(1)的内壁上；所述下管板(102)和所述壳体(1)的底部构成第一腔室(103)；所述上管板(101)和所述壳体(1)的顶部构成第二腔室(104)；所述上管板(101)和所述下管板(102)之间竖直设置有若干个换热管(16)；所述换热管(16)的两端分别固定在所述上管板(101)和所述下管板(102)上，连通所述第一腔室(103)和所述第二腔室(104)；所述电加热器(2)分布于若干个换热管(16)的间隙内，通过热辐射加热换热管(16)内的液体；

2.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述换热管(16)包括中心管(3)和若干个换热列管(4)，所述换热列管(4)设置于所述中心管(3)的环侧。

3.如权利要求2所述的汽化器，其特征在于，所述换热列管(4)采用正方形排列。

4.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述上管板(101)和所述下管板(102)之间的壳体(1)上设置有氮气压力监测装置。

5.如权利要求1或4所述的汽化器，其特征在于，所述上管板(101)和所述下管板(102)之间的壳体(1)上设置有气体检测装置。

6.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述上管板(101)的位置设置于所述壳体(1)高度的二分之一处。

7.如权利要求1所述的汽化器，其特征在于，所述第二腔室(104)的顶部设置有防液帽(15)。

8.一种包括权利要求1～7任一项所述的汽化器的汽化系统，其特征在于，所述汽化系统还包括储罐(5)，所述储罐(5)的顶部设置有冷凝器(6)，所述冷凝器(6)将进入所述储罐(5)的气体冷凝为液体储存；所述储罐(5)的底部与所述汽化器的液体进口(13)通过进液管路(10)连接，所述进液管路(10)中设置有第一控制阀(7)；所述汽化器上的液位传感器(18)与所述第一控制阀(7)相连，通过测量所述汽化器内的液位来调节所述第一控制阀(7)，进而控制进入所述汽化器内的液体液位高于所述上管板(101)；所述汽化器的气体出口(14)通过第二控制阀(8)与气体充装装置连接。

9.如权利要求8所述的汽化系统，其特征在于，所述汽化系统还包括回气管路(11)，所述汽化器的气体出口(14)通过所述回气管路(11)与所述储罐(5)连接；所述回气管路(11)中设置有第三控制阀(9)。

技术总结本技术提供汽化器及汽化系统，涉及化工设备领域。汽化器包括壳体，壳体的下端设置有液体进口，壳体的上端设置有气体出口，壳体内部设置有管板、换热管和电加热器，上管板和下管板之间竖直设置有若干个换热管，电加热器分布于若干个换热管的间隙内，通过电加热器的热辐射加热换热管内的液体。液位传感器与第一控制阀形成自动控制回路，可以稳定控制汽化器内的液位，在汽化器与储罐之间实现自动化控制，温度传感器与电加热器形成自动控制回路，可以稳定控制汽化温度。这两个自动控制回路的稳定运行，可以稳定输出定量气体，实现液体汽化的自动稳定连续控制。技术研发人员：李正宾,顾建华,袁闯,岳粹虎受保护的技术使用者：浙江赛勒新能源材料有限公司技术研发日：20231011技术公布日：2024/6/11