CN1078694C - 低温液化气体气化装置 - Google Patents

Abstract

一种低温液化气体气化装置，其包括备有供应要气化的低温液化气体的上下延伸的多根带有翅片的传热管的空气热交换器，下方开有通风口并围在空气热交换器的外围的的通风板，在通风板的上端开口处轴向垂直地连接设置的通风导管和设在通风导管内并可将冷气向垂直上方排放的引风机。对传热管撒温水除冰的设备设在空气热交换器的上方。传热管以低温液化气体的流动为基准，前半部和后半部分别形成蒸发部和加温部，引风机由对应设置的蒸发部用风机和加温部用风机组成。

Description

低温液化气体气化装置

本发明有关液化天然气(LNG)等低温液化气体气化时适用的低温液化气体气化装置。

作为已有的这种液化气体气体装置的典型实例有两例(实开平1-144600号公报)。第一例如图3到图5所示。第二例如图6所示。第一例是以LNG辅助基地的LNG气化器为代表的小规格容量的液化气体气化装置。这种气化器是以大气作为热源的翅片管式气化器，作为热源的空气大都是以自然通风的形式提供。

LNG由在蒸发部5下端的集管8a提供，依靠蒸发部5的传热管7和周围的大气进行热交换、蒸发。这些蒸发了的气体再由上端集管8b提供给加热部6，进一步和大气热交换，达到预定温度的气体(NG)从传热管的端部送出。在这种方式中，传热管7的断面如图5所示，由带纵向翅片的管组成，作为热源的空气由自然循环供给。

第二例是液化气体气化中带有引风机22，由强迫通风的方式提供热源。如图6所示，流动LNG的热交换部和第一例类似，而作为热源的空气，则由设置在热交换器的顶部的雨蓬项盖直下方的引风机22进行强迫通风来提供。

由于在第一例中作为热源的空气是由自然循环的方式流通，传热性不好，而且因为不能避免传热管结霜，在使用了一定的时间以后，必须除霜，这样需要有对应的备用机和用于换机的复杂控制系统，提高了装置的价格。再有，在自然通风的过程中，冷却的大气中的水分会雾化，有对周围环境产生白烟公害的问题。

第二例解决了上述第一例的部分问题，但是由于在第二例中设置了雨蓬顶盖，这样蓬内(引风机周围)是冷气气氛，冬天在风机周围会发生结霜，结冰的情况，使风机的驱动部件处于苛刻的环境中。另外，从雨蓬顶盖水平吹出的冷气下降，会使周围地面飘浮白烟，白烟公害的问题没有解决。

本发明是为解决上述的以往的问题而为的。本发明的目的是提供一种具有除冰设备的低温液化气体气化装置，其在改善热传导性的基础上，可以提高运行经济性以及降低装置的成本，并且保持周围环境整洁。

为了达到所述目的，本发明的构成如下所述。本发明的低温液化气体气化装置备有上下延伸的供应要气化的低温液化气体的多根外带有翅片的传热管的空气热交换器、由下方开有通风口的圆筒组成并围在空气热交换器外围的通风板、在通风板的上端开口处轴向垂直地连接设置的通风导管和设在通风导管内并可将冷气向垂直上方排放的引风机，用强迫通风的方法使低温液化气体蒸发，从空气热交换器中取出气体，其特征在于，对外带翅片的传热管撒温水的除冰设置设在空气热交换器的上方。

在前述的低温液化气体气化装置中，多根外带翅片的传热管以低温液化气体的流动为基准，前半部和后半部分别形成蒸发部和加温部，另外，引风机由对应蒸发部和加温部分别设置的蒸发部用风机和加温部用风机二组风机组成。

在前述的低温液化气体气化的装置中，对带翅片的传热管撒温水来除冰的设备是在蒸发部和加温部所对应的上方分别设有独立的温水系。

在前述的低温液化气体气化装置中，用于对通风导管内部进行加温的加温设备设在该通风导管内，该设备由卷装在导管壁的温水管组成为好，另外由和通风导管壁一体设置的温水套组成为好。

下面是附图的简单说明

图1是本发明的一实施例的低温液化气体气化装置的构造示意图。

图2是本发明的另一实施例的低温液化气体气化装置的构造示意图。

图3现有的一例低温液化气体气化装置的构造示意图，(A)正面图(B)侧面图。

图4是图3所示的热交换器的管道图。

图5是图3所示的传热管的放大断面图。

图6现有的另一例低温液化气体气化装置的构造示意图。

下面是附图的符号说明

1……空气热交换器        2……通风板

3……引风机              3a…蒸发部用风机

3b……加温部用风机       4……除冰设置

4a……蒸发部用除冰设备   4b……加温部用除冰设备

5……蒸发部              6……加温部

7……外带翅片的传热管    8a……下端联管

8b……上端联管           9……弯管

10……翅片               11……通风导管

12……通风               13……导管加温设备

14……温水管             15……温水套

16……平台               17……消音壁

本发明的实施方案参照显示实施例的附图说明如下。本发明的低温液化气体气化装置在设置了向垂直上方送冷气的引风机的同时，也在空气热交换器的重要部件—气化设备的外围用通风板围住，因此是送风效率很好的强迫通风式装置，这样改善了它的热传导特性，增大了容许结霜的厚度，连续运行的时间也可以大幅度延长。

本发明和原来的强迫通风型设备不同，引风机的顶部完全开放，吸上来的被冷却了的空气向垂直上方排出，扩散在大气中，因此在引风机的周围不会造成冷气环境。另外，即使产生了雾气，由于是向垂直上方吹出，雾气将在大气中有效的扩散，不会引起白烟公害。

本发明将空气热交换器的重要部件—外带翅片的传热管分为蒸发部和加温部的同时，对应这二部分，引风机由蒸发部用风机和加温部用风机二组风机组成、用温水作为除冰热源的设备也分别有独立的温水系统，因此根据季节和气温的变化，可以停止加温部用风机和加温部用除冰设备的运行，以节约动力。

另外，根据季节、气温和蒸发部的负载情况，可以不用温水，仅用风机来除冰，因此燃料节约的效果也很大。而且由于可以分别对蒸发部和加温部除冰，除冰用温水设备的容量可以减小。

在本发明的低温液化气体气化装置中，用于加温通风导管内部的加温设备设在通风导管内，这样可以防止冬季严寒时期可怕的通风导管内结冰事故。

在本发明的低温液化气体气化装置中，由于在通风板和通风导管的结合部的外围，设置了操作、维修用的平台，而且在它的周围设置了消音壁，所以可以在进一步防止冷气下降、回转的同时，也起到消除风机噪音的效果。

下面参照附图说明本发明的实施例。图1是本发明的一例实施例的低温液化气体气化装置(以下简称为气化器)的构造示意图。该气化器由空气热交换器(以下简称为热交换器)1、围在热交换器1外围的通风板2、在通风板2上部连接设置的通风导管11、设在热交换器1上方的通风导管11内的引风机3以及设在热交换器1上方、引风机3下方的除冰设备4组成。

热交换器1为多行(在图1从左到右的方向排列)多列(在图1从纸面到纸里的方向)配置，而且备有上下延伸的供给要气化的低温液体，如LNG的多根外带翅片的传热管7(以下简称为传热管)，传热管以向管内供给的LNG流为基准，前半部和后半部分别形成蒸发部5和加温部6。取多根传热管7的其中一列来观察，在蒸发部5，多根传热管、例如5根传热管7a-7e并列跨接在下端集管8a和上端集管8b上。在加温部6，通过4个U形弯管9使多根例如5根传热管7f-7j弯曲地串接起来。

各传热管7a-7j都是由铜管，铝管等导热性能良好的金属管组成。在管外等分圆周位置上带有向半径方向放射状突出的并且沿着管的轴线延伸的翅片10，图中没有详细地示出。要气化的LNG由蒸发部5的下端集管8a提供，经过5根传热管7a-7e，到达上端集管8b，在这期间LNG基本气化，然后再顺着加温部6的5根传热管7f-7j流动，和周围的流动空气进行热交换而升温，从与传热管7j的管端相连的管道中取出气化气体NG。

通风板2是由用金属或硬质树脂制成的上下延伸的有底圆筒体组成，在其下方侧面开有多个通风口12，上端作为开口开放。该通风板2围在上述热交换器1周围。另外，通风导管是圆筒状，轴向垂直地和通风板2的上端开口处连接成一体。如图1所示，在通风板2的上端开口处设有横向并列的2个通风导管11，它们分别设在前述蒸发部5的直上方和加温部6的直上方。在导管11内，备有为该通风管内部加温的加温设备13，本例中加热设备由卷装在导管壁的温水管组成。

引风机3由设在蒸发部5直上方的通风导管11内的蒸发部用风机3a和设在加温部6的直上方的通风导管11内的加温部风机3b二组轴流式引风机组成。引风机3a和引风机3b设在各自的通风导管内，使吸风侧垂直朝下，排风侧垂直向上，将通过蒸发部5和加温部6的空气吸入后垂直地向上排放。

除冰设备4由设在蒸发部5直上方的蒸发部用除冰部件4a和在加温部6直上方的加温部用除冰部件4b二组组成。例如由水平设在通风板2上端开口处的蒸发部5的直上方和加温部6的直上方的喷管组成。这些喷管开有多个朝下的喷嘴，通有温水。蒸发部用除冰部件4a和加温部周除冰部件4b分别有独立的温水系统，可以分别或同时供应温水，使温水均匀地撒向蒸发部5的传热管群7、加温部6的传热管群7。且，除冰设备4具有不增加蒸发部用风机3a和加温部用风机3b的吸入侧阻力的结构。

用这种构造的气化器，从热交换器1的蒸发部5的入口管送入LNG，同时驱动蒸发部用风机3a和加温部风机3b来进行气化。依靠风机3a和3b的风力，从通风口12吸入空气，这些空气作为热源流经各根传热管7的周围，到达通风导管11内。在各根传热管7外强迫流通的空气和在各根传热管7内流动的低温液化气体(LNG)高效率地进行热交换，然后从加温部6的出口管送出气体(NG)。蒸发部用风机3a和加温部用风机3b将热交换后上升到通风导管11内的冷气垂直排放，使其扩散到大气中。另外，根据季节和气温的变化，可以同时运行蒸发部用风机3a和加温部用风机3b，也可以随意停止加温部用风机3b，仅运行蒸发部用风机3a，以节约动力。

在所述气化过程中，各根热传导管7，特别是蒸发部5的热传导管7的下端附近，会结霜或结冰，这些霜或冰还会慢慢变厚。为了防止由于结霜或结冰使空气流通的道路堵塞，可以使用蒸发部用风机3a和加温部用风机3b，至少使用蒸发部用风机3a进行吹风除冰，也可以用蒸发部用除冰设备4a和加温部用除冰设备4b，至少用蒸发部用除冰设备4a进行温水除冰。这时根据气温或负载情况，可以用吹风或用温水除冰中的任何一种方法来除冰，还可以调节气化/除冰时间。

在图1所示的气化器中，在通风板2和通风导管11的结合部的外围，设置了由无孔板制成的操作、维修用的平台，而且在它的周围设置了消音壁17，这样一来可以防止冷气下降、回转，并且起到了消除风机噪音的效果。

图2是本发明的另一例实施的气化器。图2所示的气化器和图1所示的气化器相似，相对应部位使用的标号也和图1相同，所以这里省略详细说明。在这一实施例中，特别值得注意的是设在通风导管11内的加温设备13。在图1所示的实施例中加温设备是由卷装的温水管14组成，而这里则由和通风导管11壁一体设置的温水套15组成。必要时可以给温水套15内供应循环温水，加热通风导管11，以防结冰。该温水套和温水管14起同样的作用。

如上所述，本发明是用引风机进行强迫通风的方式来促进液化气体气化，所以传热特性得到改善，结果是大幅度延长了连续运行的时间，和原来用自然通风方式相比，可以延长约3倍。另外，引风机将冷气强迫地从垂直上方送出，扩散在大气中，因此可以消除白烟公害。

另外在本发明中，由于使用了温水喷雾来除冰，因此短时间内就可以除冰。这样对于日夜需求量有变化的管道煤气等制造来说，可以在用气低峰时期进行短时间除冰操作，省略备用机设备，使整机装置造价降低。

还有，在本发明中，分成蒸发部和加热部的热交换器的引风机由蒸发部用和加温部用二组风机组成，这样根据季节和气温的变化，加温部用引风机的运行可以停止，以节约动力。另外，用温水除冰的设备也分别有蒸发部用除冰设备4a和加温部用除冰设备4b，根据季节、气温和蒸发量的情况，可以不用温水，只用引风机除冰，结果既减少燃料费用，也减小了除冰用温水设备的容量。

在本发明中，设置了为加温通风导管内部用的导管加温设备，这样可以防止严冬时期在导管内发生可怕的结冰，从而消除了风机停转及排风能力下降等可能的隐患，实现长时间稳定运行。

在本发明中，在通风板和通风导管的结合部的外围设置了操作、维修用的平台，而且在它的周围设置了消音壁，所以可防止冷气下降、回转，并且也起到消除风机噪音的效果。

Claims (6)

1.一种低温液化气体气化装置，备有上下延伸的供应要气化的低温液化气体的多根外带有翅片的传热管的空气热交换器、由下方开有通风口的圆筒组成并围在空气热交换器外围的通风板、在通风板的上端开口处轴向垂直地连接设置的通风导管和设在通风导管内并可将冷气向垂向上方排放的引风机，用强迫通风的方法使低温液化气体蒸发，从空气热交换器中取出气体，其特征在于，对外带翅片的传热管撒温水的除冰设备设置在空气热交换器的上方。

2.按权利要求1所述的低温液化气体气化装置，其特征在于，多根外带翅片的传热管以低温液化气体的流动为基准，前半部和后半部分别形成蒸发部和加温部，引风机由对应于蒸发部和加温部而分别设置的蒸发部用风机和加温部用风机二组引风机组成。

3.按权利要求2所述的低温液化气体气化装置，其特征在于，对外带翅片的传热管撒温水除冰的设备是分别在蒸发部和加温部所对应的上方设有独立的温水系统。

4.按权利要求1-3中任何一项所述的低温液化气体气化装置，其特征在于，用于对通风导管内部进行加温的通风导管加温设备设置在该通风导管内。

5.按权利要求4所述的低温液化气体气化装置，其特征在于，通风导管加温的设备是沿导管壁卷装的温水管。

6.按权利要求4所述的低温液化气体气化装置，其特征在于，通风导管加温的设备是和导管一体设置的温水套。

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