CN208920919U - 一种变径的开架式气化器换热管 - Google Patents
一种变径的开架式气化器换热管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208920919U CN208920919U CN201821584853.4U CN201821584853U CN208920919U CN 208920919 U CN208920919 U CN 208920919U CN 201821584853 U CN201821584853 U CN 201821584853U CN 208920919 U CN208920919 U CN 208920919U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchange
- section
- tube
- heat
- plug
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种变径的开架式气化器换热管，其特征在于：换热管由换热外管、换热内管、内插件三部分组成，换热管按功能分为气化段和加热段，所述换热外管的内外侧采用类梯形和类三角形翅片，所述换热内管安装在气化段内，换热内管与换热外管内侧的翅片构成花瓣形间隙，在换热内管中插入内插件以形成旋转流提高管内表面对流传热系数，所述内插件内部中空，使得气化段具有三层套管结构，抑制了表面海水结冰，减少了热阻，提高了气化段传热系数，所述换热外管壁厚保持不变，气化段管径不变，加热段沿NG加热方向采用减小管径的变径管，使得NG在小管径的管束中流速增大，随之Re增大，提高了开架式气化器换热管后半段的传热系数。
Description
技术领域
本实用新型属于燃气设备技术领域，涉及一种变径的开架式气化器换热管。
背景技术
随着能源危机和环境问题日益严峻,液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)作为一种清洁高热值能源备受关注,天然气(Natural Gas,简称NG)工业的发展已成为改善能源结构、推动低碳经济发展的重要力量。在实际应用中,液化天然气需要气化并加热到常温才能使用，开架式气化器是一种专门用于液化天然气气化的换热器。
开架式气化器以海水作为热源，主要由换热管、集气管、集液管和海水分布装置组成。其中换热管为核心部件，由换热外管、换热内管和内插件三部分组成，功能上可分为气化段和加热段。具有工艺简单、耐用性和安全性高、气化量大、经济成本低等优点，被广泛应用于沿海各大型LNG接收站。
LNG进口温度一般为-162℃海水进口温度为12℃～25℃，由于LNG与海水间温差大导致换热管外易结冰，大幅削弱气化器的换热能力；随着加热段中NG温度逐渐接近管外海水温度，其温度的增速逐渐减缓，使得换热管的工作效率降低，解决这两个问题非常重要。
发明内容
为解决背景技术中的问题，本实用新型重新设计换热结构，在换热内管中插入内插件以形成旋转流提高管内表面对流传热系数，内插件中空且与换热内管等长，使得气化段具有三层套管结构，能够有效抑制表面海水结冰并提高LNG气化效率，换热外管壁厚保持不变，气化段管径不变，加热段沿NG加热方向采用减小管径的变径管，增大了NG在加热段内的流速，提高了开架式气化器换热管后半段的传热系数，使得开架式气化器更高效。
本发明的目的是这样实现的：
一种变径的开架式气化器换热管，其特征在于：换热管由换热外管、换热内管、内插件三部分组成，换热管按功能分为气化段和加热段，所述换热外管的内外侧采用类梯形和类三角形翅片，所述换热内管安装在气化段内，换热内管与换热外管内侧的翅片构成花瓣形间隙，换热内管中插入内插件以形成旋转流提高管内表面对流传热系数，所述内插件由3个相同的金属薄片经过360°扭曲后长边焊在一起，相邻两金属薄片的夹角θ为 60°，内插件中空且与换热内管等长，使得气化段具有三层套管结构，提高了传热速率，所述换热外管壁厚保持不变，气化段管径不变。加热段沿NG加热方向采用减小管径的变径管，加热段顶部内径D1，加热段底部内径D2，D1/D2=0.5～0.9，增大了NG在加热段中的流速，提高了开架式气化器换热管后半段的传热系数。
有益效果：
本实用新型涉及的一种变径的开架式气化器换热管，换热管由换热外管、换热内管、内插件三部分组成，换热管按功能分为气化段和加热段，所述换热外管的内外侧采用类梯形和类三角形翅片，所述换热内管安装在气化段内，换热内管与换热外管内侧的翅片构成花瓣形间隙，换热内管中插入内插件诱导管内流体旋转，使流体产生螺旋流动和二次流，增加了流体流程、湍流度、及流体与换热管壁的接触时间，使换热更充分，同时能促使换热管中心区流体和壁面边界层流体充分混合，破坏层流底层，提高管内表面对流传热系数，达到强化传热的目的，所述内插件中空且与换热内管等长，其内流道截面周期性变化，有利于对流传热，上述结构布置使得气化段具有三层套管结构，内插件主要起到增加扰流，强化内管内部传热，使得换热外管壁温升高，从而达到有效抑制换热外管表面海水结冰的效果。
本实用新型涉及的一种变径的开架式气化器换热管，换热外管壁厚保持不变，气化段管径不变，加热段沿NG加热方向采用减小管径的变径管，气化器运行时随着加热段内NG的温度逐渐升高，其与传热管外水浴之间的传热温差越来越小，采用变径管束减小管束内径，使NG在小管径的管束中流速增大，随之Re增大，传热系数增大，用结构上的优化弥补由于温差不稳定引起的换热削弱，大大提高了换热效率。
附图说明：
附图1是本实用新型换热管结构示意图。
附图2是附图1的A-A截面示意图。
附图3是附图1的B-B截面示意图。
附图4是附图1的C-C截面示意图。
附图5是本实用新型内插件的等轴测示意图。
其中换热外管（1）、换热内管（2）、内插件（3）、气化段（4）、加热段（5）、花瓣形间隙（6）。
具体实施方式：
实施例1：
一种变径的开架式气化器换热管，换热管由换热外管（1）、换热内管（2）、内插件（3）三部分组成，换热管按功能分为气化段（4）和加热段（5），所述换热外管（1）的内外侧采用类梯形和类三角形翅片，所述换热内管（2）安装在气化段内，换热内管（2）与换热外管（1）内侧的翅片构成花瓣形间隙（6）。
实施例2：
换热内管（2）中插入内插件（3），所述内插件（3）由3个相同的金属薄片经过360°扭曲后长边焊接在一起，相邻两金属薄片的夹角θ为 60°，内插件（3）中空且与换热内管（2）等长，使得气化段（4）具有三层套管结构。
实施例3：
换热外管（1）壁厚保持不变，气化段（4）管径不变，加热段（5）沿NG加热方向采用减小管径的变径管，加热段（5）顶部内径D1，加热段（5）底部内径D2，D1/D2=0.5～0.9。
实施例4：
根据实施例1、2、3所述的一种变径的开架式气化器换热管，海水通过分布装置以薄膜的形式在重力作用下沿换热管外壁自上而下流动，将热量传递给管内LNG，使其被加热并气化。低温LNG通过底部分配集箱进入气化段（4），首先内外管间花瓣形间隙（6）中的LNG受到海水加热迅速气化，并对换热内管（2）与内插件（3）之间的LNG进行间接加热，所述换热内管（2）与内插件（3）之间的LNG气化后对内插件（3）内的LNG进行间接加热，所述内插件（3）的存在使得换热内管（2）与内插件（3）之间的LNG和内插件（3）内的LNG螺旋上升，增加了紊流程度和和单位高度的流体行程，形成二次流破坏层流底层，促进了热交换，所述换热内管（2）与内插件（3）之间的LNG和内插件（3）内的LNG在完全气化后与花瓣形间隙（4）中的NG混合，所述气化段（4）的三层套管结构，使得传热热量增加，换热外管（1）外表面壁温升高，有效的抑制了换热管表面海水结冰；混合后的NG进入加热段（5）继续升温，所述加热段（5）沿NG加热方向采用减小管径的变径管，使得NG在小管径的管束中流速增大，随之Re增大，传热系数增大，并受到海水持续加热，在温度接近环境温度后，流入气化器顶部的汇集集箱。
本实用新型在气化段（4）和加热段（5）均采用了强化传热的措施，从而达到提高换热外管（1）的外壁温度、抑制表面海水结冰、提高换热管工作效率的目的。
Claims (1)
1.一种变径的开架式气化器换热管，其特征在于：换热管由换热外管（1）、换热内管（2）、内插件（3）三部分组成，换热管按功能分为气化段（4）和加热段（5），所述换热外管（1）的内外侧采用类梯形和类三角形翅片且壁厚保持不变，所述换热内管（2）安装在气化段（4）内并与换热外管（1）内侧的翅片构成花瓣形间隙（6），换热内管（2）中插入内插件（3），所述内插件（3）由3个相同的金属薄片经过360°扭曲后长边焊接在一起，相邻两金属薄片的夹角θ为 60°，内插件（3）为中空且与换热内管（2）等长，所述气化段（4）的管径不变，所述加热段（5）沿NG加热方向采用减小管径的变径管，加热段（5）顶部内径D1，加热段（5）底部内径D2，D1/D2=0.5～0.9。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821584853.4U CN208920919U (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种变径的开架式气化器换热管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821584853.4U CN208920919U (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种变径的开架式气化器换热管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208920919U true CN208920919U (zh) | 2019-05-31 |
Family
ID=66707322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821584853.4U Expired - Fee Related CN208920919U (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种变径的开架式气化器换热管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208920919U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110822976A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-21 | 西安石油大学 | 一种开架式海水气化器用传热管 |
-
2018
- 2018-09-28 CN CN201821584853.4U patent/CN208920919U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110822976A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-21 | 西安石油大学 | 一种开架式海水气化器用传热管 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | Performance investigation of an intermediate fluid thermoelectric generator for automobile exhaust waste heat recovery | |
| CN201344755Y (zh) | 内纵外横高翅换热管 | |
| CN208920919U (zh) | 一种变径的开架式气化器换热管 | |
| CN107643011A (zh) | 一种D形截面Zig‑Zag通道紧凑式换热器 | |
| CN101144612B (zh) | 一种撬装式燃油超临界压力直流注汽锅炉 | |
| CN107091587A (zh) | 一种基于石墨烯换热管‑湿帘纸的换热装置 | |
| CN201973897U (zh) | 以气体为工作介质的分体式太阳能热水器 | |
| CN205373482U (zh) | 一种冷热分流的过程节能蓄热器 | |
| CN105387744B (zh) | 一种冷热分流的过程节能蓄热器 | |
| CN110822976A (zh) | 一种开架式海水气化器用传热管 | |
| CN115111950A (zh) | 正弦波纹三套管相变蓄热装置 | |
| CN206670412U (zh) | 一种蒸汽发生器的烟气余热回收利用装置 | |
| CN101865623B (zh) | 应用在余热锅炉中的螺旋扁管 | |
| CN202792547U (zh) | 一种真空热水锅炉的换热腔 | |
| CN203848524U (zh) | 一种太阳能光热利用装置 | |
| CN208312710U (zh) | 一种燃气热水器的换热装置 | |
| CN206905602U (zh) | 一种基于石墨烯换热管‑湿帘纸的换热装置 | |
| CN116399147B (zh) | 一种套管式热管相变蓄热器 | |
| CN201163156Y (zh) | 一种组合式高温空气预热器 | |
| CN207671987U (zh) | 一种紧凑缠绕型半焦冷却装置 | |
| CN201382727Y (zh) | 一种热交换器 | |
| CN111238842A (zh) | 一种换热器热效能对比试验测试装置及测试方法 | |
| Xu et al. | Thermal test and numerical simulation of cooling stave with internal ribbed tube | |
| CN220230155U (zh) | 一种烟气回收螺旋翅片 | |
| CN220366563U (zh) | 一种塔式太阳能旋流吸热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190531 Termination date: 20190928 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |