RU2019143114A - Способ использования непрямого теплообменника и установки для переработки сжиженного природного газа, содержащей такой теплообменник - Google Patents

Способ использования непрямого теплообменника и установки для переработки сжиженного природного газа, содержащей такой теплообменник Download PDF

Info

Publication number
RU2019143114A
RU2019143114A RU2019143114A RU2019143114A RU2019143114A RU 2019143114 A RU2019143114 A RU 2019143114A RU 2019143114 A RU2019143114 A RU 2019143114A RU 2019143114 A RU2019143114 A RU 2019143114A RU 2019143114 A RU2019143114 A RU 2019143114A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fluid flow
heat exchange
fluid
module
channels
Prior art date
Application number
RU2019143114A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019143114A3 (ru
RU2760724C2 (ru
Inventor
Мартен Йоаннес БОТМАН
Якоб БРИНКЕРТ
Марсел ДЕ ВРИС
Рой НИКЕРК
Рюдолфус Йоханнес СХОЛТЕН
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2019143114A publication Critical patent/RU2019143114A/ru
Publication of RU2019143114A3 publication Critical patent/RU2019143114A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2760724C2 publication Critical patent/RU2760724C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0068—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0081—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by a single plate-like element ; the conduits for one heat-exchange medium being integrated in one single plate-like element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235—Heat exchange integration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0269—Arrangement of liquefaction units or equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple "trains" concept
    • F25J1/0271—Inter-connecting multiple cold equipments within or downstream of the cold box
    • F25J1/0272—Multiple identical heat exchangers in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/42—Modularity, pre-fabrication of modules, assembling and erection, horizontal layout, i.e. plot plan, and vertical arrangement of parts of the cryogenic unit, e.g. of the cold box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/50—Arrangement of multiple equipments fulfilling the same process step in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Claims (89)

1. Способ использования непрямого теплообменника (1), причем непрямой теплообменник содержит по меньшей мере один блок (100) теплообменника, содержащий:
первое впускное отверстие для приема первого потока текучей среды,
первое выпускное отверстие для выпуска первого потока текучей среды,
второе впускное отверстие для приема второго потока текучей среды,
второе выпускное отверстие для выпуска второго потока текучей среды,
множество теплообменных модулей (10), расположенных в прямоугольной решетке, причем решетка имеет первое направление, второе направление и третье направление, причем каждый из теплообменных модулей содержит первую переднюю поверхность модуля и вторую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу в первом направлении, причем каждый из теплообменных модулей содержит третью переднюю поверхность модуля и четвертую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу во втором направлении, и каждый из теплообменных модулей (10) содержит множество первых каналов (11) для потока текучей среды, проходящих между первой передней поверхностью модуля и второй передней поверхностью модуля, для размещения первого потока текучей среды, и множество вторых каналов (21) для потока текучей среды, проходящих между третьей передней поверхностью модуля и четвертой передней поверхностью модуля для размещения второго потока текучей среды,
первые коллекторы (12), сообщающие по текучей среде множество первых каналов (11) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством первых каналов (11) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более первых путей потока текучей среды, соединяющих первое впускное отверстие с первым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10), и
вторые коллекторы (22), сообщающие по текучей среде множество вторых каналов (21) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством вторых каналов (21) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более вторых путей потока текучей среды, соединяющих второе впускное отверстие со вторым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10),
при этом первые каналы (11) для потока текучей среды имеют первую длину L1 канала в первом направлении, причем первая длина L1 канала меньше или равна длине LTL, 1 термического входного участка первой текучей среды в первых каналах (11) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1),
вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют вторую длину L2 канала во втором направлении, причем вторая длина L2 канала меньше или равна длине LTL, 2 термического входного участка второй текучей среды во вторых каналах (21) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1),
причем способ включает этапы:
подачи первого потока текучей среды в один из первых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора первого потока текучей среды в одном из первых коллекторов при прохождении через теплообменник;
подачи второго потока текучей среды в один из вторых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора второго потока текучей среды в одном из вторых коллекторов при прохождении через теплообменник и
сбора первыми коллекторами первой текучей среды из теплообменного модуля, то есть из всех первых каналов для потока текучей среды указанного теплообменного модуля, транспортировки по меньшей мере части первой текучей среды в другой, смежный теплообменный модуль и подачи первой текучей среды в первые каналы для потока текучей среды указанного смежного теплообменного модуля.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первая длина L1 канала длиннее или короче, чем вторая длина L2 канала.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что теплообменные модули (10), смежные в первом направлении, расположены на промежуточном расстоянии (dx) друг от друга, тем самым создавая первые коллекторы (12), и при этом теплообменные модули (10), смежные во втором направлении, расположены на промежуточном расстоянии (dy) друг от друга, создавая тем самым вторые коллекторы (22).
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что внутри теплообменных модулей (10) множество первых каналов (11) для потока текучей среды и множество вторых каналов (21) для потока текучей среды размещены друг над другом в третьем направлении.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первые коллекторы (12) соединяют по текучей среде два теплообменных модуля (10), смежных в первом направлении, а вторые коллекторы (22) соединяют по текучей среде два теплообменных модуля (10), смежных в первом направлении.
6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что первые коллекторы (12) соединяют по текучей среде два теплообменных модуля, смежных в третьем направлении, а вторые коллекторы (22) соединяют по текучей среде два теплообменных модуля (10), смежных в третьем направлении.
7. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что блок (100) непрямого теплообменника содержит множество первых коллекторов, соединяющих по текучей среде теплообменные модули, смежные в первом направлении, и множество первых коллекторов, соединяющих по текучей среде два теплообменных модуля, смежных во втором или третьем направлении.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что
блок (100) непрямого теплообменника содержит множество вторых коллекторов, соединяющих по текучей среде два теплообменных модуля, смежных во втором направлении, и множество вторых коллекторов, соединяющих по текучей среде два теплообменных модуля, смежных в первом или третьем направлении.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первое впускное отверстие содержит первый распределительный коллектор (101), первое выпускное отверстие содержит первый собирающий коллектор (102), второе впускное отверстие содержит второй распределительный коллектор (103) и второе выпускное отверстие содержит второй собирающий коллектор (104).
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первый набор первых путей потока текучей среды и первый набор вторых путей потока текучей среды связаны с первым набором теплообменных модулей (10), а второй набор первых путей потока текучей среды и второй набор вторых путей потока текучей среды связаны со вторым набором теплообменных модулей (10).
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первые каналы (11) для потока текучей среды и/или вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют диаметр менее 1 мм.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первые каналы (11) для потока текучей среды и/или вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют диаметр менее 0,5 мм.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий этап параллельного или последовательного соединения множества блоков (100) теплообмена.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий: сбор вторыми коллекторами второй текучей среды из теплообменного модуля, то есть из всех вторых каналов для потока текучей среды указанного теплообменного модуля, транспортировку по меньшей мере части второй текучей среды в другой, смежный теплообменный модуль и подачу второй текучей среды во вторые каналы для потока текучей среды указанного смежного теплообменного модуля.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что блок теплообменника содержит по меньшей мере 8 теплообменных модулей.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий этапы использования непрямого теплообменника для переработки сжиженного природного газа или использования непрямого теплообменника для сжижения природного газа.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что первая текучая среда представляет собой хладагент, вторая текучая среда представляет собой технологический поток и расход хладагента и технологического потока составляет 0,5-20 м/с.
18. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий этапы регулирования расхода первого потока текучей среды, температуры при впуске первого потока текучей среды, давления при впуске первого потока текучей среды, расхода второго потока текучей среды, температуры при впуске второго потока текучей среды и давления при впуске второго потока текучей среды таким образом, что первый поток текучей среды и второй поток текучей среды являются ламинарными в первых каналах (11) для потока текучей среды и вторых каналах (11, 21) для потока текучей среды.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что число Рейнольдса первого потока текучей среды в первых каналах (11) для потока текучей среды и второго потока текучей среды во вторых каналах (21) для потока текучей среды составляет вплоть до 900 или меньше.
20. Способ проектирования установки, содержащей непрямой теплообменник, причем непрямой теплообменник содержит по меньшей мере один блок (100) теплообменника, содержащий:
первое впускное отверстие для приема первого потока текучей среды,
первое выпускное отверстие для выпуска первого потока текучей среды,
второе впускное отверстие для приема второго потока текучей среды,
второе выпускное отверстие для выпуска второго потока текучей среды,
по меньшей мере 8 теплообменных модулей (10), расположенных в прямоугольной решетке, причем решетка имеет первое направление, второе направление и третье направление, причем каждый из теплообменных модулей содержит первую переднюю поверхность модуля и вторую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу в первом направлении, причем каждый из теплообменных модулей содержит третью переднюю поверхность модуля и четвертую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу во втором направлении, и каждый из теплообменных модулей (10) содержит множество первых каналов (11) для потока текучей среды, проходящих между первой передней поверхностью модуля и второй передней поверхностью модуля, для размещения первого потока текучей среды, и множество вторых каналов (21) для потока текучей среды, проходящих между третьей передней поверхностью модуля и четвертой передней поверхностью модуля для размещения второго потока текучей среды,
первые коллекторы (12), сообщающие по текучей среде множество первых каналов (11) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством первых каналов (11) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более первых путей потока текучей среды, соединяющих первое впускное отверстие с первым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10), и
вторые коллекторы (22), сообщающие по текучей среде множество вторых каналов (21) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством вторых каналов (21) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более вторых путей потока текучей среды, соединяющих второе впускное отверстие со вторым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10),
при этом первые каналы (11) для потока текучей среды имеют первую длину L1 канала в первом направлении, причем первая длина L1 канала меньше или равна длине LTL, 1 термического входного участка первой текучей среды в первых каналах (11) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1),
вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют вторую длину L2 канала во втором направлении, причем вторая длина L2 канала меньше или равна длине LTL, 2 термического входного участка второй текучей среды во вторых каналах (21) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1), при этом
первые каналы для потока текучей среды выполнены с возможностью подачи первого потока текучей среды в один из первых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора первого потока текучей среды в одном из первых коллекторов при прохождении через теплообменник;
вторые каналы для потока текучей среды выполнены с возможностью подачи второго потока текучей среды в один из вторых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора второго потока текучей среды в одном из вторых коллекторов при прохождении через теплообменник и
первые коллекторы выполнены с возможностью сбора первой текучей среды из теплообменного модуля, то есть из всех первых каналов для потока текучей среды указанного теплообменного модуля, транспортировки по меньшей мере части первой текучей среды в другой, смежный теплообменный модуль и подачи первой текучей среды в первые каналы для потока текучей среды указанного смежного теплообменного модуля,
отличающийся тем, что способ проектирования включает:
определение проектных рабочих параметров непрямого теплообменника, причем проектные рабочие параметры включают одно или более из: расхода первого потока текучей среды, температуры при впуске первого потока текучей среды, температуры при выпуске первого потока текучей среды, давления при впуске первого потока текучей среды, давления при выпуске первого потока текучей среды, физических свойств, таких как массовая плотность, вязкость, удельная теплоемкость и теплопроводность первой текучей среды, расхода второго потока текучей среды, температуры при впуске второго потока текучей среды, температуры при выпуске второго потока текучей среды, давления при впуске второго потока текучей среды, давления при выпуске второго потока текучей среды, тепловой нагрузки непрямого теплообменника, физических свойств, таких как массовая плотность, вязкость, удельная теплоемкость и теплопроводность второй текучей среды,
при этом способ дополнительно включает, на основании проектных рабочих параметров,
определение количества теплообменных модулей, которые должны содержаться в первом и втором путях потока текучей среды,
определение количества первого и второго каналов (11, 21) для потока текучей среды для каждого теплообменного модуля, а также размеров поперечного сечения первого и второго каналов (11, 21) для потока текучей среды,
определение длины первого и второго каналов (11, 21) для потока текучей среды,
определение размеров первого и второго коллекторов,
определение схемы прямоугольной решетки,
определение размеров первого распределительного коллектора (101), первого собирающего коллектора (102), второго распределительного коллектора (103) и второго собирающего коллектора (104).
21. Способ изготовления установки, содержащей непрямой теплообменник (1), причем непрямой теплообменник содержит по меньшей мере один блок (100) теплообменника, содержащий:
первое впускное отверстие для приема первого потока текучей среды,
первое выпускное отверстие для выпуска первого потока текучей среды,
второе впускное отверстие для приема второго потока текучей среды,
второе выпускное отверстие для выпуска второго потока текучей среды,
по меньшей мере 8 теплообменных модулей (10), расположенных в прямоугольной решетке, причем решетка имеет первое направление, второе направление и третье направление, причем каждый из теплообменных модулей содержит первую переднюю поверхность модуля и вторую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу в первом направлении, причем каждый из теплообменных модулей содержит третью переднюю поверхность модуля и четвертую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу во втором направлении, и каждый из теплообменных модулей (10) содержит множество первых каналов (11) для потока текучей среды, проходящих между первой передней поверхностью модуля и второй передней поверхностью модуля, для размещения первого потока текучей среды, и множество вторых каналов (21) для потока текучей среды, проходящих между третьей передней поверхностью модуля и четвертой передней поверхностью модуля для размещения второго потока текучей среды,
первые коллекторы (12), сообщающие по текучей среде множество первых каналов (11) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством первых каналов (11) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более первых путей потока текучей среды, соединяющих первое впускное отверстие с первым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10), и
вторые коллекторы (22), сообщающие по текучей среде множество вторых каналов (21) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством вторых каналов (21) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более вторых путей потока текучей среды, соединяющих второе впускное отверстие со вторым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10),
при этом первые каналы (11) для потока текучей среды имеют первую длину L1 канала в первом направлении, причем первая длина L1 канала меньше или равна длине LTL, 1 термического входного участка первой текучей среды в первых каналах (11) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1),
вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют вторую длину L2 канала во втором направлении, причем вторая длина L2 канала меньше или равна длине LTL, 2 термического входного участка второй текучей среды во вторых каналах (21) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1), при этом
первые каналы для потока текучей среды выполнены с возможностью подачи первого потока текучей среды в один из первых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора первого потока текучей среды в одном из первых коллекторов при прохождении через теплообменник;
вторые каналы для потока текучей среды выполнены с возможностью подачи второго потока текучей среды в один из вторых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора второго потока текучей среды в одном из вторых коллекторов при прохождении через теплообменник и
первые коллекторы выполнены с возможностью сбора первой текучей среды из теплообменного модуля, то есть из всех первых каналов для потока текучей среды указанного теплообменного модуля, транспортировки по меньшей мере части первой текучей среды в другой, смежный теплообменный модуль и подачи первой текучей среды в первые каналы для потока текучей среды указанного смежного теплообменного модуля,
отличающийся тем, что способ включает изготовление множества теплообменных модулей (10) с использованием методов трехмерной печати или методов химического травления.
22. Установка для переработки сжиженного природного газа, отличающаяся тем, что установка содержит по меньшей мере один непрямой теплообменник (1), причем теплообменник содержит по меньшей мере один блок (100) теплообмена, содержащий:
первое впускное отверстие для приема первого потока текучей среды,
первое выпускное отверстие для выпуска первого потока текучей среды,
второе впускное отверстие для приема второго потока текучей среды,
второе выпускное отверстие для выпуска второго потока текучей среды,
множество теплообменных модулей (10), расположенных в прямоугольной решетке, причем решетка имеет первое направление, второе направление и третье направление, причем каждый из теплообменных модулей содержит первую переднюю поверхность модуля и вторую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу в первом направлении, причем каждый из теплообменных модулей содержит третью переднюю поверхность модуля и четвертую переднюю поверхность модуля, противоположные друг другу во втором направлении, и каждый из теплообменных модулей (10) содержит множество первых каналов (11) для потока текучей среды, проходящих между первой передней поверхностью модуля и второй передней поверхностью модуля, для размещения первого потока текучей среды, и множество вторых каналов (21) для потока текучей среды, проходящих между третьей передней поверхностью модуля и четвертой передней поверхностью модуля для размещения второго потока текучей среды,
первые коллекторы (12), сообщающие по текучей среде множество первых каналов (11) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством первых каналов (11) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более первых путей потока текучей среды, соединяющих первое впускное отверстие с первым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10), и
вторые коллекторы (22), сообщающие по текучей среде множество вторых каналов (21) для потока текучей среды одного из теплообменных модулей с множеством вторых каналов (21) для потока текучей среды смежного теплообменного модуля (10), образуя тем самым один или более вторых путей потока текучей среды, соединяющих второе впускное отверстие со вторым выпускным отверстием и проходящих через два или более теплообменных модулей (10),
при этом первые каналы (11) для потока текучей среды имеют первую длину L1 канала в первом направлении, причем первая длина L1 канала меньше или равна длине LTL, 1 термического входного участка первой текучей среды в первых каналах (11) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1),
вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют вторую длину L2 канала во втором направлении, причем вторая длина L2 канала меньше или равна длине LTL, 2 термического входного участка второй текучей среды во вторых каналах (21) для потока текучей среды для предварительно определенных проектных рабочих параметров непрямого теплообменника (1), при этом
первые каналы для потока текучей среды выполнены с возможностью подачи первого потока текучей среды в один из первых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора первого потока текучей среды в одном из первых коллекторов при прохождении через теплообменник;
вторые каналы для потока текучей среды выполнены с возможностью подачи второго потока текучей среды в один из вторых каналов для потока текучей среды и повторного, неоднократного сбора второго потока текучей среды в одном из вторых коллекторов при прохождении через теплообменник и
первые коллекторы выполнены с возможностью сбора первой текучей среды из теплообменного модуля, то есть из всех первых каналов для потока текучей среды указанного теплообменного модуля, транспортировки по меньшей мере части первой текучей среды в другой, смежный теплообменный модуль и подачи первой текучей среды в первые каналы для потока текучей среды указанного смежного теплообменного модуля.
23. Установка по п. 22, отличающаяся тем, что вторые коллекторы выполнены с возможностью сбора второй текучей среды из теплообменного модуля, то есть из всех вторых каналов для потока текучей среды указанного теплообменного модуля, транспортировки по меньшей мере части второй текучей среды в другой, смежный теплообменный модуль и подачи второй текучей среды во вторые каналы для потока текучей среды указанного смежного теплообменного модуля.
24. Установка по п. 22 или 23, отличающаяся тем, что первые каналы (11) для потока текучей среды и/или вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют диаметр менее 1 мм.
25. Установка по любому из пп. 22-24, отличающаяся тем, что первые каналы (11) для потока текучей среды и/или вторые каналы (21) для потока текучей среды имеют диаметр менее 0,5 мм.
26. Установка по любому из пп. 22-25, отличающаяся тем, что по меньшей мере один блок (100) теплообмена содержит от 20 до 100 соединенных между собой теплообменных модулей (10) или более.
27. Установка по любому из пп. 22-26, отличающаяся тем, что теплообменные модули (10) имеют длину и/или ширину от 10 см до 50 см.
28. Установка по любому из пп. 22-27, отличающаяся тем, что теплообменные модули (10) имеют высоту порядка 20-100 см.
29. Установка по любому из пп. 22-28, содержащая множество блоков (100) теплообмена, соединенных параллельно или последовательно.
RU2019143114A 2017-05-30 2018-05-28 Способ использования непрямого теплообменника и установки для переработки сжиженного природного газа, содержащей такой теплообменник RU2760724C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17173558.2 2017-05-30
EP17173558 2017-05-30
PCT/EP2018/063910 WO2018219855A1 (en) 2017-05-30 2018-05-28 Method of using an indirect heat exchanger and facility for processing liquefied natural gas comprising such heat exchanger

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019143114A true RU2019143114A (ru) 2021-07-01
RU2019143114A3 RU2019143114A3 (ru) 2021-10-06
RU2760724C2 RU2760724C2 (ru) 2021-11-29

Family

ID=58873697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019143114A RU2760724C2 (ru) 2017-05-30 2018-05-28 Способ использования непрямого теплообменника и установки для переработки сжиженного природного газа, содержащей такой теплообменник

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11988460B2 (ru)
EP (1) EP3631337A1 (ru)
JP (1) JP2020521935A (ru)
KR (1) KR20200012850A (ru)
CN (1) CN112041630B (ru)
AU (1) AU2018275482B2 (ru)
CA (1) CA3064162A1 (ru)
RU (1) RU2760724C2 (ru)
WO (1) WO2018219855A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7360909B2 (ja) * 2019-11-18 2023-10-13 東洋エンジニアリング株式会社 水素分離方法および水素分離装置
WO2022089930A2 (en) 2020-10-26 2022-05-05 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Compact system and method for the production of liquefied natural gas
KR102484646B1 (ko) * 2021-02-23 2023-01-04 한국원자력연구원 인쇄기판형 증기발생기 및 이를 구비하는 원전
CN114705066A (zh) * 2022-01-10 2022-07-05 东莞富瑟尔科技有限公司 一种狭缝夹层式流体系统高效换热装置及sofc系统

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3016230A (en) 1959-03-30 1962-01-09 Gen Electric Heat exchange assembly
US3986549A (en) * 1975-07-14 1976-10-19 Modine Manufacturing Company Heat exchanger
DE2818041C2 (de) * 1978-04-25 1982-07-29 Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart Anlage mit Kreuzstromwärmetauschereinheiten
US4333522A (en) * 1979-02-07 1982-06-08 Heinz Brune Casings for heat exchangers and burner/recuperator assemblies incorporating such casings
US4442886A (en) * 1982-04-19 1984-04-17 North Atlantic Technologies, Inc. Floating plate heat exchanger
DE3423736A1 (de) * 1984-06-28 1986-01-02 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Kreuzstrom-plattenwaermetauscher
US5000253A (en) * 1988-03-31 1991-03-19 Roy Komarnicki Ventilating heat recovery system
SE512720C2 (sv) 1995-11-17 2000-05-02 Air Innovation Sweden Ab Värmeväxlare innefattande paket av värmeväxlarelement
US5826649A (en) 1997-01-24 1998-10-27 Modine Manufacturing Co. Evaporator, condenser for a heat pump
US20020153129A1 (en) * 2000-04-25 2002-10-24 White Stephen L. Integral fin passage heat exchanger
US6357396B1 (en) * 2000-06-15 2002-03-19 Aqua-Chem, Inc. Plate type heat exchanger for exhaust gas heat recovery
CN2454749Y (zh) 2000-12-15 2001-10-17 南京赫特节能环保有限公司 紧凑式相变换热器
US7014835B2 (en) * 2002-08-15 2006-03-21 Velocys, Inc. Multi-stream microchannel device
FR2887020B1 (fr) * 2005-06-09 2007-08-31 Air Liquide Echangeur de chaleur a plaques avec structure d'echange formant plusieurs canaux dans un passage
FR2887618B1 (fr) 2005-06-27 2007-09-14 Framatome Anp Sas Ensemble d'echange de chaleur, notamment pour reacteur nucleaire
KR100651879B1 (ko) * 2005-08-16 2006-12-01 엘지전자 주식회사 환기시스템
DE202005013835U1 (de) 2005-09-01 2005-11-10 Syntics Gmbh Vorrichtung zum schnellen Aufheizen, Abkühlen, Verdampfen oder Kondensieren von Fluiden
JP2007333353A (ja) 2006-06-19 2007-12-27 Univ Of Tsukuba 超臨界冷媒用マイクロチャンネル一体型積層構造熱交換器
US7866377B2 (en) 2006-12-20 2011-01-11 The Boeing Company Method of using minimal surfaces and minimal skeletons to make heat exchanger components
JP5061642B2 (ja) * 2007-02-23 2012-10-31 ダイキン工業株式会社 空調換気装置
US20100175862A1 (en) 2009-01-14 2010-07-15 Franklin David A Brazed aluminum heat exchanger with split core arrangement
SE534657C2 (sv) 2009-09-30 2011-11-08 Ny Kraft Sverige Ab Värmeväxlare av kanalskivor i polykarbonat
FR2955384A1 (fr) * 2010-01-21 2011-07-22 Jean Claude Geay Echangeur thermique a tres haut rendement
DE102010027068A1 (de) 2010-07-13 2012-01-19 Behr Gmbh & Co. Kg System zur Nutzung von Abwärme eines Verbrennungsmotors
KR20120027582A (ko) 2010-09-13 2012-03-22 주식회사 와이제이씨 교차 형식의 세라믹 열교환기 모듈 및 이를 이용한 열교환기 시스템
US8572862B2 (en) * 2010-10-25 2013-11-05 Battelle Memorial Institute Open-loop heat-recovery dryer
DK2597412T3 (da) * 2011-11-28 2014-08-11 Alfa Laval Corp Ab Blok-type pladevarmeveksler med begroningshæmmende egenskaber
CN102419121A (zh) 2011-12-09 2012-04-18 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 一种热交换装置的换热单元
WO2013163398A1 (en) 2012-04-25 2013-10-31 Flowserve Management Company Additive manufactured lattice heat exchanger
FR2995671B1 (fr) * 2012-09-19 2014-10-03 Air Liquide Ensemble d'echangeurs de chaleur et unite de separation comprenant un tel ensemble d'echangeurs de chaleur
FR2998953A1 (fr) 2012-11-30 2014-06-06 Jean-Claude Geay Echangeur a plaques modulaire.
KR101707501B1 (ko) 2012-12-11 2017-02-16 대우조선해양 주식회사 증발가스 재액화 시스템 및 방법
US10871334B2 (en) 2013-07-03 2020-12-22 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchangers with multi-layer structures
EP2843348B1 (de) 2013-08-29 2016-05-04 Linde Aktiengesellschaft Plattenwärmeaustauscher mit durch Metallschaum verbundenen Wärmetauscherblöcken
GB201319588D0 (en) 2013-11-06 2013-12-18 Bae Systems Plc Heat exchangers and the production thereof
CN105525992B (zh) 2014-10-21 2020-04-14 联合工艺公司 具有增材制造整流罩的增材制造管道式换热器系统
US20160114439A1 (en) 2014-10-22 2016-04-28 Goodrich Corporation Method of Making a Heat Exchanger Using Additive Manufacturing and Heat Exchanger
CN204830955U (zh) 2015-07-14 2015-12-02 成都三鼎日新激光科技有限公司 一种基于3d打印技术的新型微通道板式换热器
US10527367B2 (en) * 2015-08-14 2020-01-07 Trane International Inc. Heat exchange assembly in an air to air heat exchanger
KR20170029450A (ko) 2017-02-24 2017-03-15 정해원 열교환기

Also Published As

Publication number Publication date
EP3631337A1 (en) 2020-04-08
RU2019143114A3 (ru) 2021-10-06
US11988460B2 (en) 2024-05-21
WO2018219855A1 (en) 2018-12-06
JP2020521935A (ja) 2020-07-27
CN112041630A (zh) 2020-12-04
AU2018275482A1 (en) 2019-11-07
AU2018275482B2 (en) 2020-12-24
CA3064162A1 (en) 2018-12-06
CN112041630B (zh) 2022-06-07
KR20200012850A (ko) 2020-02-05
US20200182552A1 (en) 2020-06-11
RU2760724C2 (ru) 2021-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019143114A (ru) Способ использования непрямого теплообменника и установки для переработки сжиженного природного газа, содержащей такой теплообменник
CN100451522C (zh) 分液式空气冷凝器
US9638471B2 (en) Balanced heat exchanger systems and methods
US20200041212A1 (en) Counter flow heat exchanger
CN104296425A (zh) 热交换器
DE602005027752D1 (de) Wärmetauscher mit mehrstufiger flüssigkeitsausdehnung im kollektor
US9837956B2 (en) Heat exchanger for photovoltaic panels
CN104879955A (zh) 换热器
CN202719915U (zh) 一种新型分流结构的平行流换热器
CA2975403A1 (en) Radiator having a reverse flow manifold
CN101922870A (zh) 一种间壁式换热器
CN105258401A (zh) 一种热交换器以及安装有该热交换器的热泵型空调系统
Moisseytsev et al. Heat exchanger options for dry air cooling for the sco2 brayton cycle
Alkhalidi et al. Condenser designs for greenhouse desalination
CN109682224B (zh) 一种橄榄球形凝汽器管束及其应用
CN102735092B (zh) 一种新型分流结构的平行流换热器
CN102305560B (zh) 一种板式换热器的设计方法
Al-Khalidi et al. Performance of a greenhouse deslaination condenser: An experimental study
CN202041023U (zh) 一种空调表冷器
CN102162704B (zh) 一种辐射型三角小翼管翅强化换热表面结构
CN201954999U (zh) 开孔平直高效内翅换热管
CN209820204U (zh) 微通道换热器
CN105190214B (zh) 换热器组件
CN202254638U (zh) 分置式主换热器
CN205191985U (zh) 一种热交换器以及安装有该热交换器的热泵型空调系统