CN107014226A - 一种径向热管式液化天然气汽化器 - Google Patents

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兰凤江
魏建宇
石常江
白玉萍
崔海娣
李丹丹
程子轩
施晶
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/006—Preventing deposits of ice

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Abstract

本发明涉及液化天然气汽化技术领域，尤其涉及一种径向热管式液化天然气汽化器，包括汽化器罐体、换热管、换热管弯头和换热管固定板；汽化器罐体上端设置有进水口，下端设置有出水口，其内部两侧竖直设置有两个换热管固定板，两个换热管固定板之间设置有若干个换热管，每一列的换热管通过换热管弯头首尾依次连接，形成弯曲的蛇形管路；换热管包括换热管外管、换热管内管和换热介质。本发明利用了换热管高效传热的特性，且换热管内管与换热管外管采用偏心设置，增大了换热管加热段的受热面积，增加了总的换热量，同时减小了冷却段的换热面积，大幅度提高了换热效率。作为热源的水与要加热的液态天然气分开，有效的避免了结冰。

Description

一种径向热管式液化天然气汽化器
技术领域
本发明涉及液化天然气汽化技术领域，尤其涉及一种径向热管式液化天然气汽化器。
背景技术
天然气是目前世界公认得绿色、环保型的能源，而储存的天然气通常是液态的，在使用前需要进行汽化，目前，大、中型汽化装置大致有三种，开架式汽化器、中间介质汽化器、浸没式汽化器，其结构复杂，或是受环境温度影响严重，投资较大，很难大面积推广及小型化；而目前现有的小型气化器全部为空预式的，换热效果差，结霜现象严重。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种径向热管式液化天然气汽化器。
本发明的技术方案：
一种径向热管式液化天然气汽化器，包括汽化器罐体、换热管、换热管弯头和换热管固定板；
所述汽化器罐体上端设置有进水口，下端设置有出水口，其内部两侧竖直设置有两个换热管固定板，且换热管固定板与汽化器罐体采用焊接连接，两个换热管固定板之间设置有若干个换热管；
所述换热管的两端分别焊接于两侧的换热管固定板上，且每一列的换热管通过换热管弯头首尾依次连接，形成弯曲的蛇形管路；
所述弯曲的蛇形管路，其下端管口通过法兰与天然气入口集箱管连接，其上端管口通过法兰与天然气出口集箱管连接
所述换热管包括换热管外管、换热管内管和换热介质，所述换热管内管外部套装有换热管外管，且换热管外管的两端与换热管内管焊接在一起，换热管内管与换热管外管之间形成一个密闭的腔室，且密闭腔室中填充有换热介质；
进一步地，所述换热管内管与换热管外管采用偏心设置，且换热管内管的轴线高于换热管外管的轴线；
进一步地，所述换热管内管位于换热介质液面的上方。
进一步地，所述换热管固定板的外侧设置有保温层。
本发明的有益效果为：
1)本发明利用了换热管高效传热的特性，且换热管内管与换热管外管采用偏心设置，增大了换热管加热段的受热面积，增加了总的换热量，同时减小了冷却段的换热面积，大幅度提高了换热效率。
2)本发明利用了换热管的特殊结构，使得作为热源的水与要加热的液态天然气分开，有效的避免了结冰。
3)本发明结构简单，但是很好的解决了空预气化器的结霜问题，同时与目前的三种大型气化器相比，结构简单，安装方便，大大的降低了制造和安装成本。
附图说明
图1为一种径向热管式液化天然气汽化器的整体结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1中的换热管剖面图；
图4为图3中的A-A截面图；
图中：1-汽化器罐体；2-换热管；3-换热管弯头；4-换热管固定板；5-换热管外管；6-换热管内管；7-换热介质；8-天然气出口集箱管；9-天然气入口集箱管；10-保温层。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明进行详细说明：
结合图1至图4所示，本实施例公开的一种径向热管式液化天然气汽化器，包括汽化器罐体1、换热管2、换热管弯头3和换热管固定板4；
汽化器罐体1上端设置有进水口，下端设置有出水口，其内部两侧竖直设置有两个换热管固定板4，且换热管固定板4与汽化器罐体采用焊接连接，两个换热管固定板4之间设置有若干个换热管2；
换热管2的两端分别焊接于两侧的换热管固定板4上，且每一列的换热管2通过换热管弯头3首尾依次连接，形成弯曲的蛇形管路；
弯曲的蛇形管路，其下端管口通过法兰与天然气入口集箱管9连接，其上端管口通过法兰与天然气出口集箱管8连接
换热管2包括换热管外管5、换热管内管6和换热介质7，换热管内管6外部套装有换热管外管5，且换热管外管5的两端与换热管内管6焊接在一起，换热管内管6与换热管外管5之间形成一个密闭的腔室，且密闭腔室中填充有换热介质7；液化天然气在换热管内管6中流动，做为热源的水从换热管外管5的管外流过，超低温的液化天然气与循环水不会直接接触，避免结冰现象的发生。
具体地，换热管内管6与换热管外管5采用偏心设置，且换热管内管6的轴线高于换热管外管5的轴线；偏心的设置一方面增大了换热管加热段的受热面积，增加总的换热量，一方面减小了冷却段的换热面积，避免了换热管表面的结冰的可能性。
具体地，换热管内管6位于换热介质7液面的上方，换热介质7为丙烷，在较低的温度下可以正常汽化，换热介质7通过换热管外管5吸收来自循环水的热量后汽化，汽化后的换热介质7接触到较低温度的换热管内管6，将热量传递给换热管内管6里面的液化天然气后液化，完成高效换热。
具体地，换热管固定板4的外侧设置有保温层10。
本发明一种径向热管式液化天然气汽化器，分为两个循环：
第一个为水循环：
较高温度的循环水从循环水的进水口进入，冲刷换热管2组成的管排，温度较高的循环水将热量传递给换热管2，温度降低后，从循环水的出水口排出，循环水经加热后回到进水口，继续循环。
第二液化天然气的循环：
超低温的液化天然气由天然气入口集箱管9通过进口连接法兰进入换热管2内部的换热管内管6中。低温的液化天然气通过换热介质7与换热管外管5吸收来自循环水的热量，逐渐变为气态并达到预期的温度，通过出口连接法兰，由天然气出口集箱管8排出。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种径向热管式液化天然气汽化器，其特征在于，包括汽化器罐体(1)、换热管(2)、换热管弯头(3)和换热管固定板(4)；
所述汽化器罐体(1)上端设置有进水口，下端设置有出水口，其内部两侧竖直设置有两个换热管固定板(4)，且换热管固定板(4)与汽化器罐体采用焊接连接，两个换热管固定板(4)之间矩形阵列有若干个换热管(2)，换热管(2)水平设置；
所述换热管(2)的两端分别焊接于两侧的换热管固定板(4)上，且每一列的换热管(2)通过换热管弯头(3)首尾依次连接，形成弯曲的蛇形管路；
每个弯曲的蛇形管路的下端管口均通过法兰与天然气入口集箱管(9)连接，其上端管口均通过法兰与天然气出口集箱管(8)连接；
所述换热管(2)包括换热管外管(5)和换热管内管(6)，所述换热管内管(6)外部套装有换热管外管(5)，且换热管外管(5)的两端与换热管内管(6)焊接在一起，换热管内管(6)与换热管外管(5)之间形成一个密闭的腔室，且密闭腔室中填充有换热介质(7)。
2.根据权利要求1所述的一种径向热管式液化天然气汽化器，其特征在于，所述换热管内管(6)与换热管外管(5)偏心设置，且换热管内管(6)的轴线高于换热管外管(5)的轴线。
3.根据权利要求2所述的一种径向热管式液化天然气汽化器，其特征在于，所述换热管内管(6)位于换热介质(7)液面的上方。
4.根据权利要求1所述的一种径向热管式液化天然气汽化器，其特征在于，所述换热管固定板(4)的外侧设置有保温层(10)。
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