CN111022921A - 一种印刷板式lng气化器的换热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷板式LNG气化器的换热系统，涉及换热装置技术领域，旨在解决惯用做法直接上船实测，无法提前获知海上波浪摇摆影响的技术问题，其技术方案要点是通过水浴法预先加热丙烷，再通过丙烷与LNG在换热器内进行换热，避免了水与LNG直接换热，丙烷的冰点相较于水较低，因此丙烷在LNG气化吸热后不易结冰，从而使得设备运行过程中稳定性较高，本系统可实现高压25MPa、低温‑196℃；且可晃荡，可应用于摇摆晃荡试验测试。

Description

一种印刷板式LNG气化器的换热系统
技术领域
本发明涉及换热装置技术领域，更具体地说，它涉及一种印刷板式LNG气化器的换热系统。
背景技术
印刷板式LNG气化器的换热系统是一种用于对LNG进行升温使其气化的装置。
现有技术中一种印刷板式LNG气化器的换热系统参照图7所示，其包括中空的换热器2，换热器2两端壁分别设有入口一21及出口一22，入口一21及出口一22之间连通设有换热管25，换热器2侧壁对称设有入口二23及出口二24，其使用时，将LNG（液化天然气）自入口一21输入，流经换热管25并最终自出口一22输出，此过程中，持续将水蒸气自入口二23输入，充满换热器2内腔，最终自出口二24输出，以对LNG进行供热，使得LNG受热气化，以便于气化后的LNG作为燃料使用。
但是，LNG在气化过程中持续吸热，导致换热管25的温度较低，易造成贴附于换热管25外壁的水蒸气凝结、固化，冻住换热管25外壁，影响后续的供热，即运行稳定性较差，故有待改善。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其具有换热管不易结冰，即运行更稳定的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种印刷板式LNG气化器的换热系统，包括中空的换热器，所述换热器两端壁分别设有入口一及出口一，所述入口一及出口一之间连通设有换热管，所述换热器侧壁对称设有入口二及出口二，所述入口一连接有与其连通的LNG输入管，所述LNG输入管背向入口一的一端连接有与其连通的LNG储罐，所述LNG输入管上设有用于将LNG自LNG储罐向入口一输送的LNG泵，所述出口一连接有与其连通的LNG输出管；
所述入口二连接有与其连通的丙烷加热管，所述丙烷加热管远离入口二的一端连接有与其连通丙烷储罐，所述丙烷加热管上设有用于将丙烷自丙烷储罐朝向入口二输送的丙烷泵，所述入口二与丙烷储罐之间设有中空的水浴加热箱，所述丙烷加热管的中部穿设水浴加热箱，所述出口二连接有与其连通的丙烷回收管，所述丙烷回收管远离出口二的一端与丙烷储罐相连通。
通过采用上述技术方案，使用时，打开水浴加热箱，对水浴加热箱内的水体进行加热，从而可对穿设于其内腔的丙烷加热管的一段进行加热，打开丙烷泵及LNG泵，此时可将升温后的丙烷输送至换热器内腔，并通过丙烷对换热管进行升温，此外，LNG泵可将LNG输送至换热器的换热管内，并在受热后逐渐气化，吸热，由于丙烷的冰点较低，故相较于水，丙烷不易结冰，因此设备运行过程中的稳定性更高。
进一步地，所述换热管侧壁贯穿设有若干中空且两端开口的换热支管。
通过采用上述技术方案，可增加丙烷与换热管的接触面积，从而使得换热管整体的换热效率更高，使得LNG的气化效果更好。
进一步地，所述换热器、LNG储罐、丙烷储罐及水浴加热箱均固设于同一撬板的顶壁。
通过采用上述技术方案，将各部件集成至同一撬板上，便于实际进行安装或用于检测，以模拟实际海况。
进一步地，所述撬板下方设有安装板，所述撬板与安装板之间设有若干弹簧。
通过采用上述技术方案，实际安装时，可将安装板安装于甲板上，通过弹簧支撑撬板，当船体颠簸时，通过弹簧可对撬板进行缓冲，从而可减轻各部件所受的冲击，可有效延长使用寿命。
进一步地，所述安装板顶壁设有若干滑杆，所述撬板底壁设有若干与滑杆一一对应的滑孔，若干所述滑杆插设至相应滑孔内并可沿滑孔的轴向相对滑动。
通过采用上述技术方案，可使得安装板与撬板相对运动更多的限制在垂直于安装板的方向，可避免撬板在水平方向与安装板偏移过多导致弹簧折断的现象，使得本发明更适用于船舶行驶过程中不断颠簸的工况。
进一步地，若干所述滑杆均与相应滑孔间隙配合，若干所述滑杆侧壁均套设并固定有弹性套，若干所述弹性套均与相应滑孔相适配。
通过采用上述技术方案，弹性套可避免滑杆与滑孔的直接接触，从而可有效减小滑杆与滑孔间的磨损，延长滑杆及滑孔的使用寿命。
进一步地，若干所述弹簧与撬板底壁及安装板顶壁均可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，当弹簧老化后，需要更换弹簧，此时可将弹簧与撬板及安装板进行拆卸，以便于更换新的弹簧。
进一步地，若干所述弹簧沿其轴向的两端均固设有安装环，所述撬板底壁及安装板顶壁对称设有若干供相应安装环适配插设的安装孔。
通过采用上述技术方案，在弹簧拆卸过程中，安装环仍稳定插设至安装孔内，从而可避免在弹簧的一端拆卸完成后，完成拆卸的一端在其弹力作用下发生打滑的现象，提升了拆卸弹簧过程中的稳定性，且提升了操作人员拆卸过程中的安全性。
进一步地，所述水浴加热箱顶部开口，所述水浴加热箱的顶壁设有中空且两端开口的导风斗，所述导风斗的内径下大上小，所述LNG输出管的中部位于导风斗的顶部开口处。
通过采用上述技术方案，气化后的LNG温度任然较低，将LNG输出管置于导风斗的顶部开口处，即可利用水浴加热箱的余温对LNG输出管外壁进行升温，从而进一步提升气化后的LNG的温度，更利于气化后的LNG的直接燃烧。
进一步地，所述导风斗侧壁的顶壁设有海绵板，所述海绵板搭接在LNG输出管背向导风斗的一侧，所述海绵板的一侧与导风斗的侧壁固定连接、另一侧设有若干尼龙钩带，所述导风斗位于其与海绵板相连侧壁相对的侧壁固设有若干供相应尼龙钩带搭接的尼龙绒带。
通过采用上述技术方案，在LNG输出管放置于导风斗顶部开口处后，可将海绵板盖至LNG输出管上方，此后将尼龙钩带搭接与尼龙绒带上，即可进一步固定LNG输出管，使得LNG输出管不易滑脱导风斗的顶部开口处，稳定性更高。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用了换热器两端壁分别设有入口一及出口一，入口一及出口一之间连通设有换热管，换热器侧壁对称设有入口二及出口二，入口一连接有与其连通的LNG输入管，LNG输入管背向入口一的一端连接有与其连通的LNG储罐，LNG输入管上设有用于将LNG自LNG储罐向入口一输送的LNG泵，出口一连接有与其连通的LNG输出管；入口二连接有与其连通的丙烷加热管，丙烷加热管远离入口二的一端连接有与其连通丙烷储罐，丙烷加热管上设有用于将丙烷自丙烷储罐朝向入口二输送的丙烷泵，入口二与丙烷储罐之间设有中空的水浴加热箱，丙烷加热管的中部穿设水浴加热箱，出口二连接有与其连通的丙烷回收管，丙烷回收管远离出口二的一端与丙烷储罐相连通；使用时，打开水浴加热箱，对水浴加热箱内的水体进行加热，从而可对穿设于其内腔的丙烷加热管的一段进行加热，打开丙烷泵及LNG泵，此时可将升温后的丙烷输送至换热器内腔，并通过丙烷对换热管进行升温，此外，LNG泵可将LNG输送至换热器的换热管内，并在受热后逐渐气化，吸热，由于丙烷的冰点较低，故相较于水，丙烷不易结冰，因此设备运行过程中的稳定性更高；
2、采用了换热器、LNG储罐、丙烷储罐及水浴加热箱均固设于同一撬板的顶壁，撬板下方设有安装板，撬板与安装板之间设有若干弹簧；将各部件集成至同一撬板上，便于实际进行安装或用于检测，以模拟实际海况；实际安装时，可将安装板安装于甲板上，通过弹簧支撑撬板，当船体颠簸时，通过弹簧可对撬板进行缓冲，从而可减轻各部件所受的冲击，可有效延长使用寿命。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为本实施例中用于体现换热管与换热支管连接关系的剖视图；
图3为图2中的A处放大图；
图4为本实施例中用于体现丙烷加热管与水浴加热箱连接关系的结构示意图；
图5为图1中的B处放大图；
图6为本实施例中用于体现撬板与安装板连接关系的剖视图；
图7为背景技术附图。
图中：1、撬板；11、安装板；12、弹簧；13、滑杆；130、滑孔；14、弹性套；15、安装环；150、安装孔；2、换热器；21、入口一；22、出口一；23、入口二；24、出口二；25、换热管；26、换热支管；3、LNG储罐；31、LNG输入管；32、LNG泵；33、LNG输出管；4、丙烷储罐；41、丙烷加热管；42、丙烷泵；43、丙烷回收管；5、水浴加热箱；51、导风斗；52、海绵板；521、尼龙钩带；522、尼龙绒带。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
一种印刷板式LNG气化器的换热系统，参照图1，其包括撬板1，撬板1顶壁焊接固定有中空的换热器2、LNG储罐3、丙烷储罐4及水浴加热箱5。撬板1下方设有安装板11，撬板1与安装板11之间设有若干弹簧12。
参照图2,换热器2两端壁分别一体成型有入口一21及出口一22，换热器2侧壁对称的一体成型有入口二23及出口二24。入口一21及出口一22之间连通设有换热管25。
参照图3，换热管25侧壁贯穿设有若干中空且两端开口的换热支管26，换热支管26与换热管25一体成型。
参照图1，LNG储罐3与入口一21之间通过法兰连接有LNG输入管31，LNG输入管31与LNG储罐3及入口一21均相连通。LNG输入管31的中段通过法兰连接有LNG泵32，LNG泵32用于将LNG自LNG储罐3向入口一21输送。出口一22通过法兰连接有LNG输出管33，LNG输出管33与出口一22相连通。
参照图1，丙烷储罐4与入口二23之间通过法兰连接有丙烷加热管41，丙烷加热管41与丙烷储罐4及入口二23均相连通。丙烷加热管41的中段通过法兰连接有丙烷泵42，丙烷泵42用于将丙烷自丙烷储罐4朝向入口二23输送。出口二24通过法兰连接有丙烷回收管43，丙烷回收管43远离出口二24的一端通过法兰与丙烷储罐4相连通。
参照图1，水浴加热箱5为内嵌有电热丝以加热水体的中空箱体。水浴加热箱5位于入口二23与丙烷储罐4之间。丙烷加热管41的中部贯穿水浴加热箱5的侧壁（参照图4），并在接口处用玻璃胶密封。
参照图5，水浴加热箱5顶部开口（参照图4），水浴加热箱5的顶壁通过螺栓可拆卸连接有导风斗51，导风斗51中空且两端开口，导风斗51的内径下大上小。LNG输出管33的中部位于导风斗51的顶部开口处。
参照图5，导风斗51侧壁的顶部胶粘固定有海绵板52，海绵板52搭接在LNG输出管33背向导风斗51的一侧。海绵板52远离其与导风斗51相连处的一侧缝制有若干尼龙钩带521，导风斗51位于其与海绵板52相连侧壁相对的侧壁胶粘固定有若干尼龙绒带522，若干尼龙钩带521搭接在相应尼龙绒带522上。
参照图6，安装板11顶壁一体成型有若干滑杆13，撬板1底壁设有若干滑孔130，若干滑孔130与滑杆13一一对应。若干滑杆13间隙配合的插设至相应滑孔130内并可沿滑孔130的轴向相对滑动。若干滑杆13侧壁均套设并胶粘固定有弹性套14，弹性套14优选的为橡胶材质，若干弹性套14均与相应滑孔130相适配。
参照图5，若干弹簧12沿其轴向的两端均一体成型有安装环15，撬板1底壁及安装板11顶壁对称设有若干安装孔150，若干安装环15适配插设至相应的安装孔150内且通过螺栓可拆卸连接。
工作原理如下：使用时，打开水浴加热箱5，对水浴加热箱5内的水体进行加热，从而可对穿设于其内腔的丙烷加热管41的一段进行加热，打开丙烷泵42及LNG泵32，此时可将升温后的丙烷输送至换热器2内腔，并通过丙烷对换热管25进行升温，此外，LNG泵32可将LNG输送至换热器2的换热管25内，并在受热后逐渐气化，吸热，由于丙烷的冰点较低，故相较于水，丙烷不易结冰，因此设备运行过程中的稳定性更高。
此外，气化后的LNG温度任然较低，将LNG输出管33置于导风斗51的顶部开口处，即可利用水浴加热箱5的余温对LNG输出管33外壁进行升温，从而进一步提升气化后的LNG的温度，更利于气化后的LNG的直接燃烧。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种印刷板式LNG气化器的换热系统，包括中空的换热器(2)，所述换热器(2)两端壁分别设有入口一(21)及出口一(22)，所述入口一(21)及出口一(22)之间连通设有换热管(25)，所述换热器(2)侧壁对称设有入口二(23)及出口二(24)，其特征在于：所述入口一(21)连接有与其连通的LNG输入管(31)，所述LNG输入管(31)背向入口一(21)的一端连接有与其连通的LNG储罐(3)，所述LNG输入管(31)上设有用于将LNG自LNG储罐(3)向入口一(21)输送的LNG泵(32)，所述出口一(22)连接有与其连通的LNG输出管(33)；
所述入口二(23)连接有与其连通的丙烷加热管(41)，所述丙烷加热管(41)远离入口二(23)的一端连接有与其连通丙烷储罐(4)，所述丙烷加热管(41)上设有用于将丙烷自丙烷储罐(4)朝向入口二(23)输送的丙烷泵(42)，所述入口二(23)与丙烷储罐(4)之间设有中空的水浴加热箱(5)，所述丙烷加热管(41)的中部穿设水浴加热箱(5)，所述出口二(24)连接有与其连通的丙烷回收管(43)，所述丙烷回收管(43)远离出口二(24)的一端与丙烷储罐(4)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：所述换热管(25)侧壁贯穿设有若干中空且两端开口的换热支管(26)。
3.根据权利要求1所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：所述换热器(2)、LNG储罐(3)、丙烷储罐(4)及水浴加热箱(5)均固设于同一撬板(1)的顶壁。
4.根据权利要求3所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：所述撬板(1)下方设有安装板(11)，所述撬板(1)与安装板(11)之间设有若干弹簧(12)。
5.根据权利要求4所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：所述安装板(11)顶壁设有若干滑杆(13)，所述撬板(1)底壁设有若干与滑杆(13)一一对应的滑孔(130)，若干所述滑杆(13)插设至相应滑孔(130)内并可沿滑孔(130)的轴向相对滑动。
6.根据权利要求5所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：若干所述滑杆(13)均与相应滑孔(130)间隙配合，若干所述滑杆(13)侧壁均套设并固定有弹性套(14)，若干所述弹性套(14)均与相应滑孔(130)相适配。
7.根据权利要求4所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：若干所述弹簧(12)与撬板(1)底壁及安装板(11)顶壁均可拆卸连接。
8.根据权利要求7所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：若干所述弹簧(12)沿其轴向的两端均固设有安装环(15)，所述撬板(1)底壁及安装板(11)顶壁对称设有若干供相应安装环(15)适配插设的安装孔(150)。
9.根据权利要求1所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：所述水浴加热箱(5)顶部开口，所述水浴加热箱(5)的顶壁设有中空且两端开口的导风斗(51)，所述导风斗(51)的内径下大上小，所述LNG输出管(33)的中部位于导风斗(51)的顶部开口处。
10.根据权利要求9所述的一种印刷板式LNG气化器的换热系统，其特征在于：所述导风斗(51)侧壁的顶壁设有海绵板(52)，所述海绵板(52)搭接在LNG输出管(33)背向导风斗(51)的一侧，所述海绵板(52)的一侧与导风斗(51)的侧壁固定连接、另一侧设有若干尼龙钩带(521)，所述导风斗(51)位于其与海绵板(52)相连侧壁相对的侧壁固设有若干供相应尼龙钩带(521)搭接的尼龙绒带(522)。
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