CN208268777U - 一种lng气化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LNG气化设备，其涉及LNG设备领域。旨在解决传统LNG气化系统中同时采用LNG气化器和BOG加热器，进而占地空间多，管道连接复杂的问题。其技术方案要点包括内换热管和外换热管，所述外换热管上套设有筒体；所述筒体上分别设置有加热介质入口管和加热介质出口管；所述内换热管一端插入外换热管内，另一端连通有LNG进口端；所述外换热管与LNG进口端之间设置有与外换热管连通的筒体短节，所述筒体短节上设置有天然气出口管；所述外换热管远离LNG进口端的一端连通设置有BOG进出口端。本实用新型达到了能够同时气化LNG和加热BOG，进而减少占地空间和连接管道的效果。同时本实用新型还具有能够防止加热介质结冰的效果。

Description

一种LNG气化设备

技术领域

本实用新型涉及LNG设备领域，更具体地说，它涉及一种LNG气化设备。

背景技术

天然气（Natural Gas，NG）作为清洁的化石能源，近年来越来越受到能源市场青睐。液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）是将气态的天然气加压冷却后变成-160℃左右的液体，体积仅为气态天然气的六百分之一。由于LNG具有储存和运输的特殊优势，全球有三分之一的天然气贸易采用LNG的形式。由于LNG温度低，不能直接利用，必须加热气化成常温的天然气才能使用。

大部分LNG气化系统至少需要两台换热器，一台为LNG气化器，负责将LNG加热气化成低温天然气；另一台为NG加热器，负责将低温天然气和BOG加热至常温。此外，LNG在储存过程中产生的BOG（蒸发气）也需要加热，而采用一台常规的换热器难以同时加热LNG和BOG，因此采用两台换热器也便于处理BOG。

现有公告号为CN206694826U的中国专利公开了一种LNG气化系统，其包括LNG储罐，LNG储罐上连接有空温式LNG气化器、水浴式LNG加热器、BOG加热器、储罐升压气化器以及EAR加热器。

但是同时采用LNG气化器和BOG加热器，占地空间多，管道连接复杂，此问题亟待解决。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种LNG气化设备，其具有能够同时气化LNG和加热BOG，进而减少占地空间和连接管道的优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种LNG气化设备，包括内换热管和外换热管，所述外换热管上套设有筒体；所述筒体上分别设置有加热介质入口管和加热介质出口管；所述内换热管一端插入外换热管内，另一端连通有LNG进口端；所述外换热管与LNG进口端之间设置有与外换热管连通的筒体短节，所述筒体短节上设置有天然气出口管；所述外换热管远离LNG进口端的一端连通设置有BOG进出口端。

通过采用上述技术方案，LNG通过LNG进口端进入内换热管内，气化成低温气体，然后经过外换热管进入筒体短节内；气化后的低温气体经过外换热管时，筒体内的加热介质对其加热，进入筒体短节时变成常温天然气，然后通过天然气出口管排出；BOG通过BOG进出口端进入外换热管内，被筒体内的加热介质加热后进入筒体短节内，然后从天然气出口管排出；本实用新型能够同时气化LNG和加热BOG，进而能够减少占地空间和连接管道。由于LNG在内换热管中被外换热管内的天然气加热变化，不直接与加热介质换热，外换热管管壁温度不会很低。因此本实用新型还能够有效防止加热介质因温度过低而结冰。

进一步地，所述外换热管两端分别套设有第一管板和第二管板，所述筒体两端设置有分别与第一管板和第二管板连接的第一法兰。

通过采用上述技术方案，筒体两端的第一法兰分别与第一管板和第二管板连接，一方面能够保证外换热管与筒体稳固连接，另一方面能够保证筒体内的加热介质对外换热管充分加热。

进一步地，所述BOG进出口端包括与第一管板连接的第一封头，以及设置在第一封头上的BOG进出口管。

通过采用上述技术方案，BOG从BOG进出口管进入第一封头内，再从第一封头内进入外换热管内；第一封头起到缓冲作用，能够降低BOG的流速，避免BOG从BOG进出口管直接进入外换热管内，从而保证BOG得到充分加热。

进一步地，所述筒体短节一端与第二管板连接，另一端设置有第二法兰；所述内换热管远离外换热管的一端套设有与第二法兰连接的第三管板。

通过采用上述技术方案，筒体短节一端与第二管板连接，另一端通过第二法兰与第三管板连接，能够保证外换热管、筒体短节以及内换热管的稳固连接。

进一步地，所述LNG进口端包括与第三管板连接的第二封头，以及设置在第二封头上的LNG进口管。

通过采用上述技术方案，第二封头起到缓冲作用，能够降低LNG的流速，从而保证LNG的稳定输入。

进一步地，所述筒体内侧壁交错设置有若干折流板。

通过采用上述技术方案，折流板一方面起到支撑外换热管的作用，另一方面能够改变加热介质在筒体内的流向，延长加热介质在筒体内的流动时间，从而提高传热效果。

进一步地，所述筒体中间设置有筒体膨胀节。

通过采用上述技术方案，筒体膨胀节能够防止外换热管与筒体因温差产生的应力破坏气化设备，从而确保气化设备的安全稳固性。

进一步地，所述筒体外侧壁均布设置有若干支耳。

通过采用上述技术方案，LNG气化设备为立式设备，通过支耳能够方便将设备固定在安装支架上。

进一步地，所述加热介质入口管和加热介质出口管分别位于筒体两端。

通过采用上述技术方案，加热介质入口管和加热介质出口管分别位于筒体两端，能够保证加热介质在筒体内充分流动，进而增加对外换热管的加热效果。

进一步地，所述内换热管上套设有内管固定环。

通过采用上述技术方案，内管固定环对内换热管起到定位作用，能够避免内换热管在外换热管内沿径向摆动，从而增加内换热管的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用了内换热管与外换热管，从而产生使一台气化设备能够同时气化LNG和加热BOG，简化了工艺流程，减少设备的使用，进而减少占地面积和连接管道的效果；

2、采用了内换热管和外换热管，从而产生能够防止加热介质结冰的效果。

附图说明

图1为实施例中一种LNG气化设备的整体结构示意图；

图2为实施例中一种LNG气化设备的剖视图；

图3为图2中A部分的放大示意图。

图中：1、内换热管；11、第三管板；2、外换热管；21、第一管板；22、第二管板；3、筒体；31、加热介质入口管；32、加热介质出口管；33、第一法兰；34、折流板；35、筒体膨胀节；36、支耳；4、LNG进口端；41、第二封头；42、LNG进口管；5、BOG进出口端；51、第一封头；52、BOG进出口管；6、筒体短节；61、第二法兰；62、天然气出口管；7、内管固定环；71、内定环；72、内支杆；73、外定环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，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，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种LNG气化设备，参照图1，其包括筒体3，筒体3中间设置有筒体膨胀节35；筒体3外侧壁均布设置有四个支耳36，用于设备立式安装时与设备的安装支架固定。

参照图2，筒体3中间穿设有外换热管2，外换热管2两端分别套设有第一管板21和第二管板22，本实施例中外换热管2与第一管板21和第二管板22均通过焊接固定；筒体3位于第一管板21与第二管板22之间，且筒体3两端均设置有分别与第一管板21和第二管板22连接的第一法兰33；本实施例中外换热管2两端均穿过第一法兰33，且第一法兰33与第一管板21和第二管板22均通过焊接固定。

参照图2，外换热管2中间穿设有内换热管1；内换热管1一端插入外换热管2内，另一端凸出于外换热管2，且套设有第三管板11；第二管板22与第三管板11之间设置有筒体短节6，且内换热管1穿过筒体短节6；筒体短节6一端与第二管板22焊接固定，另一端连接有与第三管板11连接的第二法兰61；第二法兰61与第三管板11通过焊接固定，且内换热管1穿过第二法兰61；筒体短节6侧壁连通设置有天然气出口管62。

参照图2，内换热管1远离外换热管2的一端设置有LNG进口端4；LNG进口端4包括与第三管板11焊接固定的第二封头41，第二封头41上连通设置有LNG进口管42。

参照图2，外换热管2远离LNG进口端4的一端设置有BOG进出口端5；BOG进出口端5包括与第一管板21焊接固定的第一封头51，第一封头51上连通设置有BOG进出口管52；本实施例中气化设备呈竖直状态固定时，BOG进出口端5位于设备顶端，LNG进口端4位于设备底端。

参照图2，筒体3内侧壁交错设置有若干折流板34，且本实施例中外换热管2穿过筒体3内一侧的三个折流板34；筒体3侧壁分别连通设置有加热介质入口管31和加热介质出口管32，本实施例中加热介质入口管31与加热介质出口管32分别位于筒体3两端，呈相对设置，且加热介质入口管31位于筒体3靠近筒体短节6的一端。由于具有防结冰功能，加热介质可以根据外部条件选用蒸汽、热水、湖水、江水、河水、海水或者其他热源。

参照图3，内换热管1嵌于外换热管2的端部设置有内管固定环7,；内管固定环7包括套设在内换热管1外侧壁的内定环71、嵌于外换热管2内侧壁的外定环73以及位于内定环71与外定环73之间的若干内支杆72；本实施例中内定环71内径与内换热管1外径为过盈配合，配合值为-0.05～-0.2mm；外定环73外径与外换热管2内径为间隙配合，配合值为0～+0.05mm。

工作原理如下：

本实施例中LNG气化设备包括四种工况。

1、LNG气化并补充LNG储罐BOG（常规工况）。LNG自LNG进口端4进入内换热管1后向上流动，被加热后气化成低温气体向上进入外换热管2；一部分气体由BOG进出口端5排出，用于补充LNG储罐内的压力不足；大部分低温气体沿内换热管1和外换热管2之间的间隙向下流动，被筒体3内的加热介质加热至常温后进入筒体短节6内，然后由天然气出口管62排出。

2、仅BOG加热工况。LNG储罐压力较高时（当LNG气化系统较长时间停止后），启动LNG气化系统时应优先使用BOG；BOG由BOG进出口端5进入外换热管2，沿内换热管1与外换热管2之间的间隙向下流动；被筒体3内的加热介质加热至常温后进入筒体短节6，然后由天然气出口管62排出；此时，LNG不进入气化设备内。

3、BOG和LNG同时加热工况。当LNG储罐压力较高，且外部需求气量较大时，BOG和LNG可以同时进入气化设备；LNG自LNG进口端4进入内换热管1后向上流动，被加热后气化成低温气体向上进入外换热管2内；BOG由BOG进出口端5进入气化设备，与气化后的低温气体汇合，一同沿着内换热管1与外换热管2之间的间隙向下流动，被筒体3内的加热介质加热至常温后进入筒体短节6，然后从天然气出口管62排出。

4、仅LNG气化工况。当LNG储罐压力合适，无需外部气体补充，也没有BOG排出时，气化设备仅将LNG气化加热；LNG自LNG进口端4进入内换热管1后向上流动，被加热后气化成低温气体向上进入外换热管2内；低温气体沿着内换热管1与外换热管2之间的间隙向下流动，被筒体3内的加热介质加热至常温后进入筒体短节6，然后由天然气出口管62排出；此时，BOG不进入气化设备内。

Claims (10)

1.一种LNG气化设备，其特征在于：包括内换热管（1）和外换热管（2），所述外换热管（2）上套设有筒体（3）；所述筒体（3）上分别设置有加热介质入口管（31）和加热介质出口管（32）；所述内换热管（1）一端插入外换热管（2）内，另一端连通有LNG进口端（4）；所述外换热管（2）与LNG进口端（4）之间设置有与外换热管（2）连通的筒体短节（6），所述筒体短节（6）上设置有天然气出口管（62）；所述外换热管（2）远离LNG进口端（4）的一端连通设置有BOG进出口端（5）。

2.根据权利要求1所述的LNG气化设备，其特征在于：所述外换热管（2）两端分别套设有第一管板（21）和第二管板（22），所述筒体（3）两端设置有分别与第一管板（21）和第二管板（22）连接的第一法兰（33）。

3.根据权利要求2所述的LNG气化设备，其特征在于：所述BOG进出口端（5）包括与第一管板（21）连接的第一封头（51），以及设置在第一封头（51）上的BOG进出口管（52）。

4.根据权利要求2所述的LNG气化设备，其特征在于：所述筒体短节（6）一端与第二管板（22）连接，另一端设置有第二法兰（61）；所述内换热管（1）远离外换热管（2）的一端套设有与第二法兰（61）连接的第三管板（11）。

5.根据权利要求4所述的LNG气化设备，其特征在于：所述LNG进口端（4）包括与第三管板（11）连接的第二封头（41），以及设置在第二封头（41）上的LNG进口管（42）。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的LNG气化设备，其特征在于：所述筒体（3）内侧壁交错设置有若干折流板（34）。

7.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的LNG气化设备，其特征在于：所述筒体（3）中间设置有筒体膨胀节（35）。

8.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的LNG气化设备，其特征在于：所述筒体（3）外侧壁均布设置有若干支耳（36）。

9.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的LNG气化设备，其特征在于：所述加热介质入口管（31）和加热介质出口管（32）分别位于筒体（3）两端。

10.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的LNG气化设备，其特征在于：所述内换热管（1）上套设有内管固定环（7）。