CN108050861A - 一种液化天然气气液均布器 - Google Patents

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王以斌
常征
姚建军
丁梅峰
王文昊
郭维军
李战杰
何龙辉
王惠勤
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Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Guangzhou Engineering Co Ltd
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Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Guangzhou Engineering Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
    • F28C3/08—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour with change of state, e.g. absorption, evaporation, condensation

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种液化天然气气液均布器，主要由LNG入口管、BOG入口管、下降管、溢流管、顶板、中间板、底板和外筒体组成；下降管安装于中间板下方，下降管的上端开口与中间板上表面平齐并与BOG缓冲空间相连通；溢流管安装于底板上方，溢流管的下端开口与底板的下表面平齐并与底板下方空间相连通，溢流管的上端插入下降管内，下降管内壁与溢流管外壁之间形成环形间隙。本发明利用气液缓冲空间的缓冲作用对来流LNG与BOG进行了有效缓冲，采用BOG下降管配合LNG溢流管的形式进行气液混合均布，提高了冷凝效率。

Description

一种液化天然气气液均布器
技术领域
本发明属于液化天然气(LNG)处理技术领域，具体地说涉及一种液化天然气(LNG)气液均布器。
背景技术
LNG蒸发气(BOG)采用再冷凝回收工艺时，再冷凝器是工艺系统中的主要设备，在整个接收站运行中起到承前启后的核心作用，其主要功能主要是为BOG与LNG提供足够的接触时间与空间促使BOG冷凝为LNG以及作为LNG高压泵的入口缓冲罐来保证高压泵的入口压力。
LNG再冷凝器属于塔器的一种，其核心的气液接触构件常采用填料层，常用的填料主要有随机堆放填料拉西环、鲍尔环以及规整填料等，BOG与LNG从填料层的上部进入填料层。BOG与LNG在填料层中的分布状况直接关系到填料层的冷凝效率。实践中发现各种传热传质装置塔器中的物料均布状态往往不尽人意。
LNG再冷凝器的物料均布传统做法为对LNG进行均布后LNG进入BOG气相空间，混合后进入填料层进行冷凝过程，但传统做法冷凝仍不够充分，气液混合也不够均匀。
发明内容
为了解决现技术存在的LNG与BOG混合不够均匀、冷凝效果欠佳的技术问题，本发明提供了一种液化天然气(LNG)气液均布器。
本发明提供的液化天然气气液均布器主要由LNG入口管、BOG入口管、下降管、溢流管、顶板、中间板、底板和外筒体组成；顶板、中间板和底板自上而下分层设置，顶板、中间板和底板外缘分别与外筒体内壁相焊接；顶板、中间板和外筒体共同围成BOG缓冲空间，中间板、底板和外筒体共同围成LNG缓冲空间；BOG入口管设于BOG缓冲空间外筒体筒壁上；LNG入口管为两个，呈180°轴对称的设于LNG缓冲空间外筒体筒壁上；下降管安装于中间板下方，下降管的上端开口与中间板上表面平齐并与BOG缓冲空间相连通；溢流管安装于底板上方，溢流管的下端开口与底板的下表面平齐并与底板下方空间相连通，溢流管的上端插入下降管内，下降管内壁与溢流管外壁之间形成环形间隙，下降管与溢流管同轴心一一对应。
所述的LNG入口管呈180°轴对称布置于LNG缓冲空间侧面底部，LNG入口管的直径应控制LNG流速在0.5～1m/s的范围内。BOG入口管位于BOG缓冲空间侧面上部，应控制进入BOG缓冲空间的BOG流速在2～4m/s的范围内。
所述的BOG缓冲空间为圆柱形空间，BOG缓冲空间的高度为0.2～0.4倍的外筒体直径，以达到良好BOG缓冲效果。LNG缓冲空间为圆柱形空间，LNG缓冲空间的高度为0.1～0.3倍的外筒体直径。
所述中间板上设有中间板安装孔，底板上设有底板安装孔，分别用于下降管和溢流管的安装，中间板安装孔和底板安装孔均呈正三角形排列布满各自的整个板面，中间板安装孔和底板安装孔同轴心一一对应。
下降管的下端距离底板上表面的距离为0.5～1倍的下降管直径，防止过小的间距影响LNG的溢流流动，过大使得下降管的长度过小，影响下降管内BOG流动的均匀程度；中间板安装孔在中间板上的开孔率为60％～70％，以提高BOG下行流动的均匀程度。溢流管的直径为下降管直径的0.5～0.8倍，溢流管插入下降管内的长度为0.5～3倍的溢流管直径，以提高不同位置处的LNG溢流均匀程度。
本发明的优点为利用气液缓冲空间的缓冲作用对来流LNG与BOG进行了有效缓冲，采用BOG下降管配合LNG溢流管的形式进行气液混合均布，提高了冷凝效率，效果良好。
附图说明
图1为本发明气液均布器的结构示意图；
图2为图1中中间板、底板、下降管和溢流管的三维结构示意图；
图3为图1中下降管和溢流管配合安装的结构示意图。
图中：1-顶板，2-BOG入口管，3-左侧LNG入口管，4-右侧LNG入口管，5-中间板，6-底板，7-下降管，8-溢流管，9-LNG缓冲空间，10-BOG缓冲空间，11-外筒体，12-环形间隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1～3，本发明的气液均布器主要由呈180°轴对称的设于LNG缓冲空间9外筒体11筒壁上的左侧LNG入口管3和右侧LNG入口管4、BOG入口管2、下降管7、溢流管8、顶板1、中间板5、底板6和外筒体11组成；顶板1、中间板5和底板6自上而下分层设置，顶板1、中间板5和底板6外缘分别与外筒体11内壁相焊接；顶板1、中间板5和外筒体11共同围成BOG缓冲空间10，中间板5、底板6和外筒体11共同围成LNG缓冲空间9；BOG入口管2设于BOG缓冲空间10外筒体11筒壁上；下降管7安装于中间板5下方，下降管7的上端开口与中间板5上表面平齐并与BOG缓冲空间10相连通；溢流管8安装于底板6上方，溢流管8的下端开口与底板6的下表面平齐并与底板6下方空间相连通，溢流管8的上端插入下降管7内，下降管7内壁与溢流管8外壁之间形成环形间隙12，下降管7与溢流管8同轴心一一对应。
本发明的工作过程为：首先LNG经LNG入口管3和LNG入口管4进入LNG缓冲空间9后进行缓冲，BOG经BOG入口管2进入BOG缓冲空间10进行缓冲；BOG经过缓冲之后经中间板5上的下降管7均匀向下流动，LNG经过缓冲之后经环形间隙12溢流进入底板6上的溢流管8；溢流管8插入下降管7，向下流动的BOG射流带动溢流管8内的LNG形成气液射流后经溢流管8的下端开口流出LNG气液均布器；LNG气液均布器射流而出的气液混合物均匀喷射在均布器下方的填料层上。

Claims (5)

1.一种液化天然气气液均布器，其特征在于：主要由LNG入口管、BOG入口管、下降管、溢流管、顶板、中间板、底板和外筒体组成；顶板、中间板和底板自上而下分层设置，顶板、中间板和底板外缘分别与外筒体内壁相焊接；顶板、中间板和外筒体共同围成BOG缓冲空间，中间板、底板和外筒体共同围成LNG缓冲空间；BOG入口管设于BOG缓冲空间外筒体筒壁上；LNG入口管为两个，呈180°轴对称的设于LNG缓冲空间外筒体筒壁上；下降管安装于中间板下方，下降管的上端开口与中间板上表面平齐并与BOG缓冲空间相连通；溢流管安装于底板上方，溢流管的下端开口与底板的下表面平齐并与底板下方空间相连通，溢流管的上端插入下降管内，下降管内壁与溢流管外壁之间形成环形间隙，下降管与溢流管同轴心一一对应。
2.根据权利要求1所述的均布器，其特征在于：所述的BOG缓冲空间为圆柱形空间，BOG缓冲空间的高度为0.2～0.4倍的外筒体直径。
3.根据权利要求1所述的均布器，其特征在于：所述的LNG缓冲空间为圆柱形空间，LNG缓冲空间的高度为0.1～0.3倍的外筒体直径。
4.根据权利要求1所述的均布器，其特征在于：所述的下降管的下端距离底板上表面的距离为0.5～1倍的下降管直径。
5.根据权利要求1所述的均布器，其特征在于：所述的溢流管的直径为下降管直径的0.5～0.8倍，溢流管插入下降管内的长度为0.5～3倍的溢流管直径。
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