CN2883869Y - 液化天然气汽化装置 - Google Patents
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Abstract
一种液化天然气汽化装置包括有中间热媒汽化器、液化天然气汽化器、天然气加热器。液化天然气汽化器的壳体内部设有互不相通的低温区与高温区，低温区的入口与天然气供应***密封连接，高温区的出口与天然气输送管道密封连接，低温区的出口与高温区的入口之间设置有一可置入中间热媒汽化器内的换热管；中间热媒汽化器的壳体内部设有中间热媒液态区和汽态区，液化天然气汽化器的换热管置入所述汽态区，液态区的出口、入口与中间热媒供应***密封连接；天然气加热器的出、入口与天然气的输送管道密封连接，在天然气加热器的壳体内部设置有一换热管，该换热管延伸出天然气加热器的壳体并穿过所述中间热媒汽化器的液态区后与热介质供应***密封连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液化天然气汽化装置，更具体地说，涉及一种利用高温热介质和中间热媒给液态天然气先进行气化后再进行加热，最终将液态天然气气化为常温下的天然气并输送到输气干线的装置。该液化天然气汽化装置可广泛应用于液化天然气接收站等场合。
背景技术
随着能源需求量和消费量的极大增加，环境恶化程度的日益严重，必须寻找有利于环保的能源。而液化天然气(LNG)由于具有干净、安全的特点是一种较佳的选择。液化天然气由于在液化过程中，硫及其他杂质均被去除，即产生的硫化物(SOx)、氮氧化物(NOx)和二氧化碳(CO2)排放水平很低，因而具有应用范围十分广泛的优点；天然气中不含一氧化碳，且比空气轻而可以较快地散发于大气之中，因此也是一种较为安全的能源；此外，天然气在零下-162℃成为液态，体积缩小为原来的1/600，为远距离运输带来便利。目前大量的天然气(LNG)是通过特制的罐状容器运送到管道不能到达的地方，然后通过的气化方式加以利用。但在利用之前需先将液态的天然气进行气化，而现有气化的方式通常分为三种：1、海水直接加热；2、常温空气加热；3、热源间接加热。采用目前使用的气化方式存在加热方式单一，换热效率低及热能源使用不够充分的问题。
有鉴于此，本实用新型中的创作人凭借其多年从事相关行业的经验与实践，并经潜心研究与开发，终于创造出一种能够由几种气化方式进行结合的液化天然气汽化装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种液化天然气汽化装置，该利用该汽化装置可以解决现有液化天然气汽化装置存在加热方式单一、换热效率低的问题。
本实用新型中的液化天然气汽化装置包括有中间热媒汽化器、液化天然气汽化器、天然气加热器，其中：
所述液化天然气汽化器的壳体内部设有互不相通的低温区与高温区，所述低温区的入口与天然气供应***密封连接，所述高温区的出口与天然气输送管道密封连接，所述低温区的出口与高温区的入口之间设置有一可置入所述中间热媒汽化器内进行换热的换热管；
所述中间热媒汽化器的壳体内部设有中间热媒液态区和汽态区，所述液化天然气汽化器的换热管置入所述汽态区，所述液态区的出口、入口与中间热媒供应***密封连接；
所述天然气加热器的出、入口与天然气的输送管道密封连接，在天然气加热器的壳体内部设置有一换热管，该换热管延伸出所述天然气加热器的壳体并与所述中间热媒汽化器液态区内的换热管一端相连通，中间热媒汽化器液态区内换热管的另一端出口与热介质供应***密封连接。
所述中间热媒供应***包括有中间热媒储存罐、中间热媒输送泵及管道与阀门，所述中间热媒储存罐为一密闭的承压容器，与中间热媒输送泵通过管道连通。
所述中间热媒为氟利昂或醇类或烷烃类或氟利昂、醇类、烷烃类的混合物。
所述液化天然气汽化器内的换热管呈U形。
所述换热管***所述中间热媒汽化器的汽态区，并与所述中间热媒汽化器壳体呈可抽出式的密封连接，所述换热管延伸出所述中间热媒汽化器外的端部通过法兰盘与所述液化天然气汽化器的低温区出口、高温区入口密封连接。
所述换热管为钛及钛合金管。
所述热介质供应***中的热介质为海水、河水、清水或导热油。
所述中间热媒汽化器液态区的出口、入口与中间热媒供应***及所述天然气加热器的出、入口与天然气的输送管道之间均通过法兰盘密封连接。
所述液化天然气加热器为固定管板式结构。
所述中间热媒汽化器壳体内部由具有网孔的隔板分成液态区和汽态区。
本实用新型中的液化天然气汽化装置能够根据热介质、中间热媒、液态天然气及天然气的传热流动特性来最大程度地提高设备的换热性能，并彻底解决热介质在液态天然气低温区易形成冰层，从而传热阻力增加，同时增加了传热复杂性的问题，极大地提高了设备运行的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本实用新型中液化天然气汽化装置的结构示意图；
图2是本实用新型中液化天然气汽化装置与天然气供应***、中间热媒供应***及热介质供应***的连接关系图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型中的液化天然气汽化装置包括有液化天然气汽化器1、中间热媒汽化器2和天然器加热器3，其中：
中间热媒汽化器2包括有一由耐低温材料制成的密封壳体20，在壳体20内部20通过具有网孔的隔板21(也可以是没有网孔的隔板，但在隔板中间设有至少一个便于液体、气体流过的通孔)分成上部的汽态区22和下部的液态区23。液态区23设有一出口24与一入口25，该出口24、入口25通过法兰盘与中间热媒供应***密封连接，构成一循环。中间热媒供应***包括有中间热媒储存罐26、中间热媒输送泵27、输送管道与阀门，如图2所示，中间热媒储存罐26为一密闭的承压容器，用来储存中间热媒(包括氟利昂、醇类、烷烃类及其混合物)，并与中间热媒输送泵27通过输送管道连接，中间热媒输送泵27在装置开工初期用来灌注中间热媒，并保证整个装置正常使用时对中间热媒的补充。由于中间热媒储存罐26、中间热媒输送泵27、输出管道与阀门及相互之间的连接均为现有技术，并且作为本技术领域的技术人员很容易就能实现，因此不再另行详细说明。
液化天然气汽化器1包括有一由耐低温材料制成的壳体10，在壳体10内部区分成互不相通的低温区和高温区，其中低温区的入口11通过法兰盘与液化天然气供应***13密封连接，高温区的出口14通过法兰盘与天然气的输送管道4密封连接，低温区的出口、高温区的入口之间通过法兰盘17与一U形换热管12的两端密封连接，该U形换热管12为钛及钛合金管，其主体部分以可抽形式(类似于抽屉的结构)***中间热媒汽化器2的汽态区22内，并与中间热媒汽化器壳体20之间的连接处作密封处理，由于这种结构作为本技术领域的技术人员可以在不经任何创造性劳动下实现，因此不再作另行详细说明。由于U形换热管12***中间热媒汽化器2的汽态区22内，可以使U形换热管12内的液态天然气与中间热媒汽化器2内的气体进行热交换，从而使U形换热管12内的液化天然气被初步气化。
天然气加热器3采用现有的固定管板式结构，其包括有一由耐低温材料制成的壳体30及通过胀焊并用方式固定在壳体30内部的换热管31，为了增加天然气加热器3的使用寿命，在壳体30内部表面涂有环氧树脂保护层(图中未示出)。在壳体30的上方设有出口32与入口33，其中入口33通过法兰盘与天然气输送管道4的另一端密封连接，出口32与天然气输出干线5密封连接。换热管31可通入海水、河水、清水或导热油等热介质，其两端均延伸出壳体30的外侧，其中一端与设在中间热媒汽化器液态区23内的换热管29密封连接，并呈贯通结构，换热管29的另一端延伸出中间热媒汽化器壳体20的外侧并通过法兰盘与热介质供应***34密封连接，而换热管31的另一端直接与热介质供应***密封连接，构成一循环。
如图2所示，本实用新型中液化天然气汽化装置的工作过程如下：
本实用新型中的液化天然气汽化装置在工作时形成三个循环，在三个循环中使各种加热方式相互组合，从而使热量相互补充，达到提高热效率的目的。
本实用新型的第一循环是：通过天然气供应***中的调节阀调节流量后进入液化天然气汽化器的1的低温区内，再由低温区的出口入U形换热管12中，以高速流动并以对流换热的形式吸收U型换热管12外中间热媒蒸汽通过冷凝换热形式传来的热量，这样该部分液化天然气逐步升温并气化，经U型换热管12回到天然气汽化器1的高温区，再由高温区出口进入输送管道4，并进一步进入天然气加热器3内，以对流换热的形式将换热管31内的热量传给进入壳体30的天然气，并将之加热到常温后进入输气干线5输出、使用。
第二循环是：通过流量调节阀调节流量后的热介质(可以是海水、河水、清水或导热油)进入天然气加热器3内的换热管31中，以对流换热的形式将热量传给进入天然气加热器壳体30内的天然气，并将之加热到常温后进入输气干线5，释放热量后的热介质经过渡短节段6进入中间热媒汽化器2的液态区23的换热管29内，仍以对流换热的形式将热量传给中间热媒汽化器2中的中间热媒，并使之汽化，而热介质的温度进一步降低，并从热介质输出口28回到热介质供应***。
第三循环是：
通过中间热媒供应***提供的中间热媒进入中间热媒汽化器2的液态区23，吸收了换热管29中热介质的大量热量后汽化，进入壳体20上部的汽相空间(汽态区22)内，遇到U形换热管12后立即冷凝，并在换热管12外壁形成液膜和液滴，在此情况下，中间热媒蒸汽以冷凝换热的形式将热量传给换热管12内的液化天然气，而释放了大量热量的中间热媒液滴靠自身的重量落入到没有汽化的壳体下部的中间热媒液体中，形成了自然循环。
上述三个循环如此往复，就可实现液化天然气的连续加热。
综上所述，本实用新型中的液化天然气汽化装置配合中间热媒供应***，热介质调节***，液态天然气调节***就可实现连续加热，达到有效利用热效率的目的，其中热介质调节***由热介质流量计、流量调节阀其管线、阀门构成，完成热介质的计量和流量的调节。液化天然气调节***由液化天然气调节***由液化天然气流量计、流量调节阀其管线、阀门构成，完成液化天然气的计量和流量的调节。
由此可见，本实用新型中的液化天然气汽化装置具有下述优点：
1.利用本实用新型中的汽化装置后可以使三个循环同时工作，从而可以在液化天然气汽化器内快速、高效地形成换热氛围，从而最大程度地提高设备的换热性能。
2.由于热介质不直接与低温的液态天然气接触，从而可以彻底解决热介质在液化天然气低温区形成冰层，从而传热阻力增加，增加了传热复杂性的问题，极大地提高了设备运行的安全性和可靠性。
3.与中间热媒供应***配合使用可实现中间热媒的储存、输送及泵送补充，保证了***的运行安全。
4.与热介质调节***、液态天然气调节***的配合使用可实现根据液化天然气流量的变化来调节进入装置的热介质流量，以达到装置热负荷调节的目的。
Claims (10)
1.一种液化天然气汽化装置，包括有中间热媒汽化器、液化天然气汽化器、天然气加热器，其特征在于：
所述液化天然气汽化器的壳体内部设有互不相通的低温区与高温区，所述低温区的入口与天然气供应***密封连接，所述高温区的出口与天然气输送管道密封连接，所述低温区的出口与高温区的入口之间设置有一可置入所述中间热媒汽化器内进行换热的换热管；
所述中间热媒汽化器的壳体内部设有中间热媒液态区和汽态区，所述液化天然气汽化器的换热管置入所述汽态区，所述液态区的出口、入口与中间热媒供应***密封连接；
所述天然气加热器的出、入口与天然气的输送管道密封连接，在天然气加热器的壳体内部设置有一换热管，该换热管延伸出所述天然气加热器的壳体并与所述中间热媒汽化器液态区内的换热管一端相连通，中间热媒汽化器液态区内换热管的另一端出口与热介质供应***密封连接。
2.根据权利要求1中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述中间热媒供应***包括有中间热媒储存罐、中间热媒输送泵及管道与阀门，所述中间热媒储存罐为一密闭的承压容器，与中间热媒输送泵通过管道连通。
3.根据权利要求1或2中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述中间热媒为氟利昂或醇类或烷烃类或氟利昂、醇类、烷烃类的混合物。
4.根据权利要求1中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述液化天然气汽化器内的换热管呈U形。
5.根据权利要求4中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述换热管***所述中间热媒汽化器的汽态区，并与所述中间热媒汽化器壳体呈可抽出式的密封连接，所述换热管延伸出所述中间热媒汽化器外的端部通过法兰盘与所述液化天然气汽化器的低温区出口、高温区入口密封连接。
6.根据权利要求1或4或5中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述换热管为钛及钛合金管。
7.根据权利要求1中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述热介质供应***中的热介质为海水、河水、清水或导热油。
8.根据权利要求1中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述中间热媒汽化器液态区的出口、入口与中间热媒供应***及所述天然气加热器的出、入口与天然气的输送管道之间均通过法兰盘密封连接。
9.根据权利要求1中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述液化天然气加热器为固定管板式结构。
10.根据权利要求1中所述的液化天然气汽化装置，其特征在于：所述中间热媒汽化器壳体内部由具有网孔的隔板分成液态区和汽态区。
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