本發明屬于液態氣體氣化換熱裝置領域，涉及一種裝配式余熱利用水浴氣化裝置及方法。
背景技術：
1、在工業生產中，液態氣體(如氮氣、氬氣、二氧化碳等)的氣化供氣是常見需求。傳統氣體站通常采用空溫氣化器或水浴式氣化器實現液態氣體氣化。空溫氣化器依賴環境空氣的熱量進行換熱，但在實際運行中，液態氣體吸收空氣中的熱量會導致氣化器及管道表面結霜嚴重，不僅降低換熱效率，還會使設備周圍霧氣彌漫，地面長期積水，加速金屬部件腐蝕，形成安全隱患。此外，結霜問題迫使設備需要頻繁停機除霜，影響供氣穩定性。
2、為解決上述問題，水浴式氣化器被提出并應用。此類裝置通過熱水循環提供熱源，避免了結霜現象。然而，傳統水浴式氣化器需依賴大功率電加熱設備、市政熱源或自建鍋爐供熱，能耗成本高昂，且額外能源消耗與當前工業節能降耗、綠色低碳的發展目標相悖。另一方面，工廠生產過程中產生的余熱或廢熱(如空壓機、制冷機組廢熱)往往因缺乏有效利用途徑而被直接排放，既造成能源浪費，又導致環境熱污染。
3、此外，傳統氣化裝置的布局靈活性不足，通常需獨立建設氣體站，占用大量廠區用地。空溫氣化器與水浴式氣化器均需單獨安裝，無法與廠區其他設施(如圍墻、圍欄)結合，導致土地利用率低，且設備外觀與廠區環境協調性差。同時，現有氣化裝置多采用一體化設計，現場施工復雜，維護檢修不便，難以適應不同規模或地形條件的工廠需求。
4、因此，亟需一種新型氣化裝置，能夠在解決結霜、能耗及占地問題的同時，高效利用工業余熱廢熱，并實現快速安裝與靈活布局。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明的目的在于提供一種裝配式余熱利用水浴氣化裝置及方法，通過模塊化裝配式設計，將氣化裝置與氣體站圍欄結合，采用夾套管結構實現余熱回收與液態氣體氣化的雙重功能。
2、為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
3、一種裝配式余熱利用水浴氣化裝置，包括：
4、換熱管模塊、轉向管模塊和端口模塊；
5、所述換熱管模塊包括內管、外管及兩側的預制法蘭接口，所述內管用于輸送液態氣體，所述外管用于輸送余熱或廢熱熱水，內管與外管之間通過固定連接件形成夾套管結構；所述換熱管模塊的進出口通過法蘭連接相鄰換熱管模塊、轉向管模塊或端口模塊；
6、所述轉向管模塊包括內管、外管及兩側的預制法蘭接口，其內部管道通過至少兩個彎頭實現轉向，用于連接相鄰換熱管模塊并改變其布置方向；
7、所述端口模塊包括內管、外管及兩側的預制法蘭接口，其內部管道通過彎頭實現轉向，用于連接換熱管模塊組與外部設備或管道系統；
8、所述換熱管模塊、轉向管模塊和端口模塊的夾套管結構通過法蘭實現模塊間的裝配式連接，形成封閉的換熱回路，且所述裝置整體配置為氣體站圍欄結構。
9、可選的，所述換熱管模塊的夾套管呈s形或螺旋形布置，其內管與外管的端部分別設有內管法蘭和外管法蘭；所述內管法蘭直接連接相鄰模塊的內管，所述外管法蘭通過外管三通支管與外管側壁連接，用于與相鄰模塊的外管對接。
10、可選的，所述外管三通支管設置于外管靠近內管法蘭的側壁位置，其軸線與內管軸線垂直，所述外管法蘭固定于外管三通支管的端部，形成外管的獨立接口。
11、可選的，所述轉向管模塊通過兩個45°彎頭與直管段組合實現90°轉向，其內管與外管的端部分別設有內管法蘭和外管法蘭，且所述外管法蘭通過外管三通支管與外管側壁連接，實現外管的轉向對接。
12、可選的，所述端口模塊的內管和外管端部分別設有內管法蘭和外管法蘭，所述外管法蘭通過外管三通支管與外管側壁連接；所述內管法蘭連接外部液態氣體輸入管道，所述外管法蘭連接余熱熱水輸入管道，且所述端口模塊的輸出端分別通過內管法蘭和外管法蘭連接至氣化氣體輸出管道和降溫后熱水排出管道。
13、可選的，所述內管法蘭的材質為不銹鋼，所述外管法蘭的材質與所述外管一致，且所述外管表面涂覆防腐底漆和面漆。
14、可選的，所述裝置還包括抱箍固定結構，所述換熱管模塊通過所述抱箍固定結構與氣體站圍墻或混凝土柱連接，形成圍欄式布局。
15、一種基于上述裝置的余熱利用水浴氣化方法，包括以下步驟：
16、將換熱管模塊、轉向管模塊和端口模塊通過內管法蘭和外管法蘭裝配連接，形成封閉的換熱回路；
17、將液態氣體通過端口模塊的內管法蘭輸入裝置，同時將工業余熱或廢熱熱水通過端口模塊的外管法蘭輸入裝置；
18、通過夾套管結構使液態氣體在內管中吸收外管中熱水的熱量，完成氣化；
19、氣化后的氣體經端口模塊的內管法蘭輸出至減壓供氣系統，降溫后的熱水經外管法蘭排出并循環利用。
20、可選的，所述余熱熱水的溫度范圍為50℃至90℃，液態氣體的氣化效率通過調節外管中熱水流量或溫度進行控制。
21、本發明的有益效果在于：
22、本發明利用夾套管進行氣水換熱，夾套管兼作氣體站圍墻減少占地，夾套管采用模塊化組件實現裝配式供貨和安裝，設備運行可靠無需控制干預，有效解決氣化過程結霜化水問題。本發明還具有以下優點：
23、1)應用范圍廣：機械、電子、輕工食品家電類工廠均會涉及大宗氣體供應，用戶對氣體站運行的經濟性、穩定性和美觀性有需求。
24、2)結構簡單可靠：裝置由耐腐蝕不銹鋼內管和金屬外管組成的夾套管組成，組件之間采用法蘭連接，沒有儀表和閥門，裝置結構簡單、運行可靠。
25、3)施工安裝簡單：換熱管模塊、轉向管模塊和端口模塊均采用統一規格接口，可實現現場裝配，施工快速。
26、4)維護檢修方便：裝置采用模塊式耐腐蝕金屬組件，無易損件，方便拆卸維護。
27、5)美觀：裝置兼作氣體站圍墻，管道外表可根據廠界風格刷不同顏色的面漆，氣體站內僅布置低溫儲罐，整體美觀。
28、6)節能環保：裝置運行優先消納工廠余熱或廢熱，無廢水排放，有效幫助工廠降碳。
29、7)造價低、效益高：整套裝置制造成本在3～5萬元/站，使用本裝置可提高氣化供氣效率，避免供熱消耗，消納生產廢熱余熱，直接效益估計在每年數萬至數十萬元，投資回收期短。
30、本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
1.一種裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的裝配式余熱利用水浴氣化裝置，其特征在于：
8.一種基于權利要求1-7任一項所述裝置的余熱利用水浴氣化方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：