[发明专利]气体发生器

说明书

技术领域

本发明涉及气化技术，主要用在灭火时产生大量灭火物质。该装置用来扑灭比方说工厂、封闭或半封闭建筑物中的大火；扑灭比方说油井和天然气井中燃烧的液体和气体。

在一更狭窄的使用领域，该气体发生器可有效地用于高性能激光技术，例如需要在短时内在低温下生成大量气体的CO或CO₂气体激光器。

本发明还涉及需要大量生产气体的领域。这种使用领域的一个例子是在大容量容器中生成氮或其他惰性气体以便保存肉、蛋之类易腐败食品和制备用来运输谷物或其他食物之类干货的运输车。

                        现有技术

当前工业中开发、使用有多种使用外部能量(电能)以及从环境获取的能量的气体发生器即所谓的表面气化器。这种气化器的一个例子是低压气化器GH-0,035/1.6(SU7186692)，它包括在1.6MPa的压力下存储和运输低温液体的两个圆柱形高压罐以及一用于气化的蒸发器。该蒸发器由布置成一框架的一组板构成。在压力下从罐中排出的液体送入蒸发器的板中与环境交换热量而气化从而无需另外使用能量。根据这一原理工作的低温气体发生器有许多种。但是它们的主要缺点是气体的生产率低。因此，GHK25/1.6-2000气体发生器的最大生产率在86.6平方米的实占空间和19.2吨的质量下为每小时2200立方米(每秒0.6立方米)。

SU1678391所述的一种用于灭火的更有效的气体发生器包括一等温容器、一电控制阀和一增压蒸发器。该气体发生器的等温容器经一电控制阀连接到该气化器的蒸发器的底部和一布置有涡流生成格栅和充填进口的混合室。但是，该气体发生器的主要缺点有：首先，在这种气体发生器结构中低温液体生成的气体数量决定于储热进口的质量，而储热进口一般用热容量很大的金属或卵石、碎石之类天然材料制成。其次，该气体发生器再次工作即重新加热需要时间和供应外部能量。

                        本发明概述

本发明气体发生器包括一经一电控制阀连接到一增压蒸发器的低温液体的等温容器、一喷嘴装置、一预加热热交换器和一主管道，其中，该喷嘴装置布置在该气化器的顶部而经一电控制阀连接到低温液体容器的底部，该气化器的一部分充满储热物质并包括喷嘴装置上方的一偏转件和一电控密封件，该气化器的下部有一分离器和一固定在该气化器底面上的环形弹性筒，该筒的内部经主管道(装有预加热热交换器)通到等温容器的顶部，而储热物质位于环形弹性筒的表面的上方，该电控密封件位于分离器出口处。

在该气体发生器中，喷嘴装置的底面上有许多喷嘴。此外，水或水溶液用作储热物质。

其上有气流喷嘴的喷嘴装置布置成可加强热交换过程。

把水或水溶液用作储热物质的本发明气体发生器克服了现有技术的缺点。因为不仅使用靠储热物质的热容量存储在储热物质中的热量而且使用其结晶的能量(由水的结冰生成的能量)来蒸发低温液体。蒸发比方说第一千克的氮所需的水量总共约为200克。这一因素可大大减小该装置的体积和成本；固着进口的能耗实际上减小为零，因为所生成的冰随着剩余的水排出到该装置的外部。此外，该装置的生产率只决定于把低温液体送入蒸发器的速度和气体的主输出管的压力损失。

                    附图的简要说明

该装置(见附图1)包括一低温液体(例如压缩氮)等温容器1、电控制阀2、4、5、6、7、一增压蒸发器3、一预加热热交换器8、和把等温容器1连接到气化器9的主管道15和16。该气化器的底部有一环形弹性筒12和一分离器11，分离器11、气化器9和弹性筒12的壁之间的空间充满水。气化器9的底部用一电控密封件14盖住。气化器9的顶部布置有其上有许多喷嘴的一喷嘴装置10、一偏转件13和气体产品的输出管17。

                    本发明实施例

该气体发生器的工作情况如下。在收到开始低温液体的气化过程的指令时电控制阀开始工作，液体送到增压蒸发器3后以气态送入等温容器1的顶部。从而等温容器1中建立起所需压力。当等温容器1达到预定压力时电控制阀5和7打开。