新型螺旋管結(jié)構(gòu)lng中間流體汽化器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，包括第一殼體和第二殼第一殼體包括第一筒體、中間傳熱流體-熱源流體換熱段和中間傳熱流體-LNG換熱段；第二殼體包括第二筒體、第二筒體內(nèi)部的熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段；熱源流體通過并聯(lián)方式分別流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段；LNG依次流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段；內(nèi)部的中間傳熱流體-熱源流體換熱段、中間傳熱流體-LNG換熱段以及熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段采用螺旋管式換熱器。本發(fā)明具有換熱效率高，汽化器長(zhǎng)度短，占地面積小，穩(wěn)定性和汽化效率高，換熱面積大的特點(diǎn)。
【專利說明】新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LNG中間流體汽化器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)天然氣消費(fèi)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)2013年我國(guó)天然氣需求量缺口在400億立方米左右，預(yù)計(jì)2020年天然氣市場(chǎng)缺口將達(dá)到900億立方米。天然氣的運(yùn)輸通常是以液態(tài)天然氣(LNG)形式完成的，而終端用戶使用的都是氣態(tài)的天然氣(NG)，因此在運(yùn)輸?shù)接脩糁靶枰獙⒁簯B(tài)的天然(LNG)氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)的天然氣(NG)。由于液態(tài)天然氣(LNG)的溫度為_165°C攝氏度左右，在技術(shù)上為汽化過程提供所要吸收的大量熱量，存在相當(dāng)?shù)碾y度。LNG中間流體汽化器是目前主要使用的液化天然氣海水汽化器，其主體主要由三個(gè)部分構(gòu)成:海水-LNG換熱段、中間傳熱流體-海水換熱段和中間傳熱流體-LNG換熱段。目前，LNG中間流體汽化普遍存在著換熱器體積過大和換熱效率較低的問題。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?1100452.5的中國(guó)專利公開了一種中間流體型汽化器，該中間流體型汽化器，包含一個(gè)通過在殼體中設(shè)置熱源管而形成的中間流體型汽化器，在其中包含有中間流體，以用熱源介質(zhì)和液體中間流體之間的熱交換汽化液相的中間流體，通過在殼體中提供熱交換管而構(gòu)成液相的氣體汽化器，其用液化氣和汽化的中間流體之間的熱交換對(duì)液化氣進(jìn)行汽化。通過對(duì)直管進(jìn)行排列而形成熱源管，從而構(gòu)成兩個(gè)或多個(gè)通道。該專利海水-LNG換熱段、中間傳熱流體-海水換熱段換熱管都采用直管排列，導(dǎo)致汽化器長(zhǎng)度過長(zhǎng)，占地面積過大。另外海水-LNG換熱段、中間傳熱流體-海水換熱段換熱管中海水流動(dòng)方式采用串聯(lián)方式，導(dǎo)致中間流體型汽化器在冬季海水溫度較低時(shí)，不僅換熱效率低，甚至出現(xiàn)無法氣化的現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的換熱效率低、占地面積大等不足，提供了一種新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，包括:
[0007]-第一殼體SI，所述第一殼體SI包括第一筒體以及設(shè)置于第一筒體內(nèi)部的中間傳熱流體_熱源流體換熱段El和中間傳熱流體-LNG換熱段E2 ；
[0008]-第二殼體S2，所述第二殼體S2包括第二筒體以及設(shè)置于第二筒體內(nèi)部的熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ;所述中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3相連通；
[0009]熱源流體通過并聯(lián)方式分別流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ；
[0010]LNG依次流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ；
[0011]其中，
[0012]所述第一筒體內(nèi)部充滿中間流體介質(zhì)，第一支熱源流體流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El加熱中間流體介質(zhì)形成氣態(tài)中間流體；LNG流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段E2并被氣態(tài)中間流體加熱后形成NG流出；
[0013]第二支熱源流體流經(jīng)熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ;由中間傳熱流體-LNG換熱段E2流出的NG進(jìn)入熱源流體流經(jīng)熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3，經(jīng)過第二支熱源流體進(jìn)一步加熱后排出。
[0014]優(yōu)選地，所述中間傳熱流體-熱源流體換熱段El、中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3內(nèi)部的換熱管束均采用螺旋管式結(jié)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選地，所述中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3分別設(shè)有與熱源流體入口相連通的熱源流體入口端以及與熱源流體出口相連通的熱源流體出口端；所述中間傳熱流體-LNG換熱段E2設(shè)有LNG入口端和NG出口端；所述熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3還設(shè)有NG入口端和天然氣出口端，所述NG出口端與NG入口端相連通。
[0016]優(yōu)選地，所述熱源流體入口和熱源流體入口端之間以及熱源流體出口和熱源流體出口端之間分別通過熱源流體管路相連通，所述熱源流體管路上分別設(shè)有閥門。
[0017]優(yōu)選地，所述熱源流體采用海水、河水或清水。
[0018]優(yōu)選地，熱源流體的入口端設(shè)有水處理裝置。
[0019]優(yōu)選地，所述中間流體介質(zhì)采用氟利昂、醇類化合物以及烷烴類化合物中的一種或幾種的組合。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0021 ] 1、本發(fā)明的熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3和中間傳熱流體-熱源傳熱流體換熱段El換熱器、中間傳熱流體-LNG換熱段E2換熱器結(jié)構(gòu)均采用高效螺旋管換熱器，不僅提高了換熱效率和汽化效率，避免了熱源的鹽析和結(jié)冰的現(xiàn)象，而且汽化器長(zhǎng)度縮短，占地面積縮小；
[0022]2、熱源流體以并聯(lián)方式分別進(jìn)入中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3的換熱器，然后分別從El的熱源流體出口端9和E3的熱源流體出口端10流出，最后合流到熱源流體出口，這樣提高了中間傳熱流體-熱源流體換熱段El熱源流入口端的流體溫度，提高了其換熱效率和汽化效率，避免了熱源的鹽析和結(jié)冰的現(xiàn)象；
[0023]3、本發(fā)明采用螺旋管式結(jié)構(gòu)，相比現(xiàn)有的直管排列，不僅提高換熱效率，而且降低了汽化器長(zhǎng)度，減小了占地面積；采用并聯(lián)的熱源流體流動(dòng)方式，相比現(xiàn)有的串聯(lián)流動(dòng)方式，極大的提高了穩(wěn)定性和汽化效率，同時(shí)增加了換熱器的換熱面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0025]圖1是本發(fā)明新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]請(qǐng)參閱圖1。
[0028]本實(shí)施例提供了一種新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，包括:
[0029]-第一殼體SI，所述第一殼體SI包括第一筒體以及設(shè)置于第一筒體內(nèi)部的中間傳熱流體_熱源流體換熱段El和中間傳熱流體-LNG換熱段E2 ；
[0030]-第二殼體S2，所述第二殼體S2包括第二筒體以及設(shè)置于第二筒體內(nèi)部的熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ;所述中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3相連通；
[0031]熱源流體通過并聯(lián)方式分別流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ；
[0032]LNG依次流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ；
[0033]其中，
[0034]所述第一筒體內(nèi)部充滿中間流體介質(zhì)，第一支熱源流體流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El加熱中間流體介質(zhì)形成氣態(tài)中間流體；LNG (液化天然氣)流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段E2并被氣態(tài)中間流體加熱后形成NG (氣態(tài)天然氣)流出；
[0035]第二支熱源流體流經(jīng)熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ;由中間傳熱流體-LNG換熱段E2流出的NG進(jìn)入熱源流體流經(jīng)熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3，經(jīng)過第二支熱源流體進(jìn)一步加熱后排出。
[0036]進(jìn)一步地，所述中間傳熱流體-熱源流體換熱段El、中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3內(nèi)部的換熱管束均采用螺旋管式結(jié)構(gòu)。
[0037]進(jìn)一步地，所述中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3分別設(shè)有與熱源流體入口相連通的熱源流體入口端以及與熱源流體出口相連通的熱源流體出口端；所述中間傳熱流體-LNG換熱段E2設(shè)有LNG入口端和NG出口端；所述熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3還設(shè)有NG入口端和天然氣出口端，所述NG出口端與NG入口端相連通。
[0038]進(jìn)一步地，所述熱源流體入口和熱源流體入口端之間以及熱源流體出口和熱源流體出口端之間分別通過熱源流體管路相連通，所述熱源流體管路上分別設(shè)有閥門。
[0039]進(jìn)一步地，所述熱源流體采用海水、河水或清水。
[0040]進(jìn)一步地，熱源流體的入口端設(shè)有水處理裝置。
[0041]進(jìn)一步地，所述中間流體介質(zhì)采用氟利昂、醇類化合物以及烷烴類化合物中的一種或幾種的組合。
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例做進(jìn)一步描述。
[0043]如圖1所示，本實(shí)施例提供的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其結(jié)構(gòu)主要由中間傳熱流體-熱源流體換熱段E1、中間傳熱流體-LNG換熱段E2、熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3等組成。
[0044]其中，
[0045]第一殼體SI，其結(jié)構(gòu)主要包括第一筒體、中間傳熱流體-熱源流體換熱段E1、中間傳熱流體-LNG換熱段E2。中間傳熱流體-LNG換熱段E2為螺旋管式換熱器，中間傳熱流體-LNG換熱段E2設(shè)有與LNG入口相連通的LNG入口端14和NG出口端13，中間傳熱流體-LNG換熱段E2被氣態(tài)中間流體加熱，LNG變成NG從NG出口端13流出。
[0046]中間傳熱流體-熱源流體換熱段El為螺旋管式換熱器，中間傳熱流體-熱源流體換熱段El設(shè)有與熱源流體入口相連通的熱源流體入口端8和與熱源流體出口相連通的熱源流體出口端9連接，熱源流體流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El加熱中間流體，然后熱源流體降溫并從熱源流體出口端9流出。
[0047]第二殼體S2，其結(jié)構(gòu)主要包括第二筒體和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3。熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3為螺旋管式換熱器。熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3設(shè)有與熱源流體入口相連通的熱源流體入口端7和與熱源流體出口相連通的熱源流體出口端13、以及與NG出口端相連通的NG入口端12和與天然氣出口相連通的天然氣出口端11 ；從NG出口端13流出的氣態(tài)天然氣(NG)進(jìn)入熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3，被熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3中的熱源流體進(jìn)一步加熱，然后天然氣出口端11排出。
[0048]熱源流體從E3的熱源流體入口端7進(jìn)入，流經(jīng)E3，經(jīng)熱源流體加熱氣態(tài)天然氣后，熱源流體溫度下降，從熱源流體出口端10流出。
[0049]熱源流體分別經(jīng)過熱源流體管路上的第一閥門I和第四閥門4，進(jìn)入熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3和中間傳熱流體-熱源流體換熱段El，分別加熱NG和中間流體后，再分別從E3的熱源流體出口端10和El的熱源流體出口端9流出，然后經(jīng)過第三閥門3和第五閥門5后，合流到熱源流體出口。
[0050]在本實(shí)施例中，
[0051]第一殼體SI的第一筒體中充滿中間流體介質(zhì)；中間傳熱流體-熱源流體換熱段El的熱源流體入口端8與熱源流體入口連接，第一支熱源流體流經(jīng)El的換熱管束后從熱源流體出口端9流出；中間傳熱流體-LNG換熱段E2的LNG入口端與LNG入口連接，LNG經(jīng)E2后被中間流體加熱，從NG出口端13流出。
[0052]第二支熱源流體從E3的熱源流體入口端7進(jìn)入，流經(jīng)E3的換熱管束后從E3的熱源流體出口端10流出。
[0053]熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3和中間傳熱流體-熱源傳熱流體換熱段El換熱器、中間傳熱流體-LNG換熱段E2換熱器結(jié)構(gòu)為高效的螺旋管換熱器；
[0054]熱源流體以并聯(lián)方式分別進(jìn)入熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3換熱器、中間傳熱流體-熱源傳熱流體換熱段El換熱器，然后分別從El的熱源流體出口端9和E3的熱源流體出口端10流出，然后合流到熱源流體出口。
[0055]熱源流體管路上設(shè)置第一閥門1、第二閥門2、第三閥門3、第四閥門4、第五閥門5、第六閥門6，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3換熱器和中間傳熱流體-熱源傳熱流體換熱段El換熱器的熱源流體流量。
[0056]熱源流體可以采用海水、河水、清水或其他流體。當(dāng)熱源流體采用海水或河水時(shí)，
需設(shè)置水處理裝置。
[0057]中間流體介質(zhì)可以采用氟利昂或醇類或烷烴類或其混合物。
[0058]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，包括: -第一殼體SI，所述第一殼體SI包括第一筒體以及設(shè)置于第一筒體內(nèi)部的中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和中間傳熱流體-LNG換熱段E2 ； -第二殼體S2，所述第二殼體S2包括第二筒體以及設(shè)置于第二筒體內(nèi)部的熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ;所述中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3相連通； 熱源流體通過并聯(lián)方式分別流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ； LNG依次流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ； 其中， 所述第一筒體內(nèi)部充滿中間流體介質(zhì)，第一支熱源流體流經(jīng)中間傳熱流體-熱源流體換熱段El加熱中間流體介質(zhì)形成氣態(tài)中間流體；LNG流經(jīng)中間傳熱流體-LNG換熱段E2并被氣態(tài)中間流體加熱后形成NG流出； 第二支熱源流體流經(jīng)熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3 ；由中間傳熱流體-LNG換熱段E2流出的NG進(jìn)入熱源流體流經(jīng)熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3，經(jīng)過第二支熱源流體進(jìn)一步加熱后排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，所述中間傳熱流體-熱源流體換熱段El、中間傳熱流體-LNG換熱段E2和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3內(nèi)部的換熱管束均采用螺旋式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，所述中間傳熱流體-熱源流體換熱段El和熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3分別設(shè)有與熱源流體入口相連通的熱源流體入口端以及與熱源流體出口相連通的熱源流體出口端；所述中間傳熱流體-LNG換熱段E2設(shè)有LNG入口端和NG出口端；所述熱源傳熱流體-LNG過熱換熱段E3還設(shè)有NG入口端和天然氣出口端，所述NG出口端與NG入口端相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，所述熱源流體入口和熱源流體入口端之間以及熱源流體出口和熱源流體出口端之間分別通過熱源流體管路相連通，所述熱源流體管路上分別設(shè)有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，所述熱源流體采用海水、河水或清水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，熱源流體的入口端設(shè)有水處理裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型螺旋管結(jié)構(gòu)LNG中間流體汽化器，其特征在于，所述中間流體介質(zhì)采用氟利昂、醇類化合物以及烷烴類化合物中的一種或幾種的組合。
【文檔編號(hào)】F17C7/04GK104075108SQ201410273364
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】巨永林, 傅允準(zhǔn), 劉家琛, 周天赤, 毛長(zhǎng)鈞 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 西安倍更電子科技有限公司