CN102353289A

CN102353289A - 一种中介热媒重沸式汽化器

Info

Publication number: CN102353289A
Application number: CN2011103116364A
Authority: CN
Inventors: 胡水云
Original assignee: CHINA NATIONAL AIR SEPARATION PLANT Co Ltd
Current assignee: CHINA NATIONAL AIR SEPARATION PLANT Co Ltd
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: CN102353289B

Abstract

本发明涉及中介热媒重沸式汽化器，主要应用于石化、天然气、空分领域中，用于汽化液态天然气、液氧或液氮等，也可作为液态天然气汽化的调峰用汽化器，应用于码头、城市等各级天然气接收站、储运站或调峰站。重沸器、汽化器、过热器通过升降管连接而相通；汽化器、过热器通过管道连通。蒸汽走重沸器管程。被汽化介质走汽化器管程、过热器管程。热媒在相通的重沸器、汽化器、过热器等三个换热器壳程内作重沸上升与冷凝沉降间的循环。本发明结构设计合理，根除了液击现象、节约电能、汽化效率高。

Description

一种中介热媒重沸式汽化器

技术领域

本发明涉及一种中介热媒重沸式汽化器，主要应用于石化、天然气、空分领域中，用于汽化液态天然气、液氧或液氮等；也可作为液态天然气汽化的调峰用汽化器，应用于码头、城市等各级天然气接收站、储运站或调峰站。

背景技术

目前用于汽化液态天然气、液氧或液氮的调峰用汽化器许多为蒸汽加热的水浴式汽化器。常见的水浴式汽化器中，蒸汽排入热水的组件采用排汽管1’，排汽管1’开一定数量的排汽孔2'，详见图1 。

其缺点1为：汽化产量较大地偏离额定值，当降低至某值时，设备出现水击现象。水击现象及其成因为：蒸汽流量随着汽化产量的减少而不断地减少；而排汽管1’上的排汽孔2’开孔面积一定不变。在排汽孔2’截面，蒸汽压头随着蒸汽流量的减少而不断地降低，当蒸汽压头小于热水压头时，水进入排汽管1’内。水时进时出排汽管1’，蒸汽流量波动，汽化产量随之波动；在排汽管1’内的水柱波动地冲击排汽管1’，引起设备和管道震动，发出噪声。

其缺点2为：当热水循环不足时，水受冷结霜于下段换热管外表，换热的热阻大增，换热效率大降。热水经循环管道导流和循环泵驱动由下往上在换热管间流动，阻止水在换热管外表受冷结霜，加强换热效率；但循环泵需消耗电能。

其缺点3为：水浴式汽化器开机时，应先开通蒸汽，启动循环泵，待水被加热至65℃左右，再开通液态天然气、液氮或液氧；以防汽化器容器中的水受冷结霜、结冰于换热管外表。水浴式汽化器停机时，应先切断液态天然气、液氮或液氧等介质，待换热管内残留的介质皆被汽化加热至0℃以上，再切断蒸汽，关闭循环泵；以防汽化器容器中的水受冷结霜、结冰于换热管外表。因此，水浴式汽化器开机需一段水预热时间；停机需一段残留介质汽化时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，不易出现水击现象、节约电能、汽化效率高的中介热媒重沸式汽化器。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种中介热媒重沸式汽化器，其特征在于：包括重沸器、汽化器、一层升降管；重沸器包括重沸器壳体、重沸器管箱、重沸管束；重沸管束固定在重沸器壳体内，重沸器壳体和重沸管束之间的空间构成重沸器壳程，重沸器管箱内的空间和重沸管束内的空间相通构成重沸器管程，在重沸器壳体上开有热媒加入口，热媒加入口与重沸器壳程相通，在重沸器管箱上开有蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽进口和冷凝水出口与重沸器管程相通；汽化器包括汽化器壳体、汽化器管箱、汽化管束，汽化管束固定在汽化器壳体内，汽化器壳体和汽化管束之间的空间构成汽化器壳程，汽化器管箱内的空间和汽化管束内的空间相通构成汽化器管程，在汽化器管箱上开有被汽化介质液体进口和被汽化介质气体出口，被汽化介质液体进口和被汽化介质气体出口与汽化器管程相通；一层升降管一端与重沸器壳程接通，另一端与汽化器壳程接通。

本发明还包括过热器、二层升降管、三通阀；过热器包括过热器壳体、过热器管箱、过热管束；过热管束固定在过热器壳体内，过热器壳体和过热管束之间的空间构成过热器壳程，过热器管箱内的空间和过热管束内的空间相通构成过热器管程，在过热器管箱上开有被汽化介质气体进口和被汽化介质过热气体出口，被汽化介质气体进口和被汽化介质过热气体出口与过热器管程相通；二层升降管一端与过热器壳程接通，另一端与汽化器壳程接通；被汽化介质气体出口还分别与三通阀和被汽化介质气体进口接通，被汽化介质过热出口还与三通阀接通。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、根除了液击现象及其形成条件；2、无需循环泵，无电耗；3、汽化弹性大，产汽量从零至最大额定值；4、操作、维护方便，能快开、停机，开机无需一段热媒预热时间，停机无需一段残留介质汽化时间。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明实施例的结构示意图，图中含有过热器、二层升降管、三通阀。

图3也为本发明实施例的结构示意图，图中不含有过热器、二层升降管、三通阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例：

参见图2和图3，本发明实施例包括重沸器1、汽化器2、一层升降管3、过热器4、二层升降管5、三通阀6。

重沸器1包括重沸器壳体11、重沸器管箱12和重沸管束13。重沸管束13固定在重沸器壳体11内。重沸器壳体11和重沸管束13两者之间的空间构成重沸器壳程17，也就是说，处于重沸器壳体11内、并处于重沸管束13外的空间构成重沸器壳程17。重沸器管箱12内的空间和重沸管束13内的空间相通构成了重沸器管程。在重沸器壳体11上开有热媒加入口14，热媒加入口14与重沸器壳程17相通；在重沸器管箱12上开有蒸汽进口15、冷凝水出口16，蒸汽进口15和冷凝水出口16与重沸器管程相通。

汽化器2包括汽化器壳体21、汽化器管箱22和汽化管束23。汽化管束23固定在汽化器壳体21内，汽化器壳体21和汽化管束23之间的空间构成汽化器壳程，也就是说，处于汽化器壳体21内、并处于汽化管束23外的空间构成汽化器壳程26。汽化器管箱22内的空间和汽化管束23内的空间相通构成汽化器管程。在汽化器管箱22上开有被汽化介质液体进口24和被汽化介质气体出口25，被汽化介质液体进口24和被汽化介质气体出口25与重沸器管程相通。

过热器4包括过热器壳体41、过热器管箱42和过热管束43。过热管束43固定在过热器壳体41内，过热器壳体41和过热管束43之间的空间构成过热器壳程，也就是说，处于过热器壳体41内、并处于过热管束43外的空间构成过热器壳程46。过热器管箱42内的空间和过热管束43内的空间相通构成过热器管程。在过热器管箱42上开有被汽化介质气体进口44和被汽化介质过热气体出口45，被汽化介质气体进口44和被汽化介质过热气体出口45与过热器管程相通。

一层升降管3一端与重沸器壳程接通，另一端与汽化器壳程接通。

二层升降管5一端与汽化器壳程接通，另一端与过热器壳程接通。

被汽化介质气体出口25还分别用管道与三通阀6和被汽化介质气体进口44接通，被汽化介质过热气体出口45与三通阀6接通。

以汽化液态天然气生产气态天然气为例，工作时，重沸器壳程17内盛装甲醇、丁烯、丙烯或氟利昂等液体作为换热中介的热媒液，液位至液位线L.L.。由重沸器壳程17上空间、一层升降管3内空间、汽化器壳程26空间、二层升降管5内空间、过热器壳程46空间构成的相通的空间内，充满热媒气。蒸汽走重沸器管程，天然气走汽化器管程和过热器管程。

蒸汽通过蒸汽进口15进入重沸器管程，经重沸管束13加热重沸器壳程内的热媒液。蒸汽受冷、冷凝成水, 冷凝水通过冷凝水出口16流出重沸器管程。热媒液受热汽化，重沸成热媒气，热媒气经一层升降管3上升至汽化器壳程内，经二层升降管5上升至过热器壳程内，热媒气经汽化管束22和过热管束42分别加热汽化器管程、过热器管程内的天然气，热媒气受冷、冷凝成热媒液，过热器壳程内的热媒液沉降经二层升降管5流回了汽化器壳程内，汽化器壳程内的热媒液沉降经一层升降管3流回了重沸器壳程内。液态天然气通过被汽化介质液体进口24进入汽化器管程，经汽化管束23接受热媒提供的热能，汽化成气态天然气，气态天然气通过被汽化介质气体出口25流出汽化器管程；气态天然气再通过管道分成二路，一路流向过热器管程，另一路流向三通阀6；一路气态天然气通过被汽化介质气体进口44进入过热器管程，经过热管束43再接受热媒提供的热能，成过热气，过热气通过被汽化介质过热气体出口45流出过热器管程；过热气与另一路流向三通阀6的气态天然气，在三通阀6内混合，产出气态天然气，气态天然气出口温度大于0℃。另外，上叙二路气体流量通过三通阀6直接调控，从而间接调控过热器4换热量，而快速调节或稳定气态天然气出气温度。

本发明的重沸器1、汽化器2、过热器4三个换热器壳程通过升降管连接而相通；汽化器2、过热器4二个换热器管程通过管道连通。蒸汽走重沸器管程，被汽化介质走汽化器管程、过热器管程。热媒在相通的重沸器、汽化器、过热器三个换热器壳程内作重沸上升与冷凝沉降间的循环。

本发明可改设计简化，取消过热器4、二层升降管5、三通阀6。简化的中介热媒重沸式汽化器，参见图3，包括重沸器1、汽化器2、一层升降管3。以汽化液态天然气生产汽态天然气为例，与原来不同，液态天然气在汽化器2内汽化、过热，从被汽化介质气体出口25产出气态天然气，结构简化，但不能快速调节或稳定汽态天然气出气温度。

Claims

1.一种中介热媒重沸式汽化器，其特征在于：包括重沸器、汽化器、一层升降管；重沸器包括重沸器壳体、重沸器管箱、重沸管束；重沸管束固定在重沸器壳体内，重沸器壳体和重沸管束之间的空间构成重沸器壳程，重沸器管箱内的空间和重沸管束内的空间相通构成重沸器管程，在重沸器壳体上开有热媒加入口，热媒加入口与重沸器壳程相通，在重沸器管箱上开有蒸汽进口和冷凝水出口，蒸汽进口和冷凝水出口与重沸器管程相通；汽化器包括汽化器壳体、汽化器管箱、汽化管束，汽化管束固定在汽化器壳体内，汽化器壳体和汽化管束之间的空间构成汽化器壳程，汽化器管箱内的空间和汽化管束内的空间相通构成汽化器管程，在汽化器管箱上开有被汽化介质液体进口和被汽化介质气体出口，被汽化介质液体进口和被汽化介质气体出口与汽化器管程相通；一层升降管一端与重沸器壳程接通，另一端与汽化器壳程接通。

2.根据权利要求1所述的中介热媒重沸式汽化器，其特征在于：还包括过热器、二层升降管、三通阀；过热器包括过热器壳体、过热器管箱、过热管束；过热管束固定在过热器壳体内，过热器壳体和过热管束之间的空间构成过热器壳程，过热器管箱内的空间和过热管束内的空间相通构成过热器管程，在过热器管箱上开有被汽化介质气体进口和被汽化介质过热气体出口，被汽化介质气体进口和被汽化介质过热气体出口与过热器管程相通；二层升降管一端与过热器壳程接通，另一端与汽化器壳程接通；被汽化介质气体出口还分别与三通阀和被汽化介质气体进口接通，被汽化介质过热出口还与三通阀接通。