一种船用LNG气化及冷量回收换热系统的制作方法

文档序号:18482696发布日期:2019-08-20 23:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种船用LNG气化及冷量回收换热系统,其特征在于,包括LNG燃料气化单元、循环换热网络以及两个冷量回收单元组成,LNG燃料气化单元和两冷量回收单元通过循环换热网络连接换热,其中:

所述的LNG燃料气化单元,包括LNG储罐(1)、船舶主机(5)以及相应的连接管路;LNG储罐(1)通过低温管路与循环换热网络入口连通,船舶主机(5)通过燃料气管路与循环换热网络出口连通,接收气化的LNG燃料;

所述的循环换热网络,包括多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)、多通道过冷蒸汽回热器(4)以及相应的连接管路;所述的多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)均为多股流换热器,其中,多通道液体蒸发器(2)连接LNG储罐(1),接收来自LNG储罐内的液态LNG燃料,多通道液体蒸发器(2)与多通道蒸汽过热器(3)连通构成LNG蒸发气化循环回路,多通道液体蒸发器(2)与多通道过冷蒸汽回热器(4)连通构成LNG蒸汽回热循环回路,同时,多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)分别接收冷量回收单元的第一载冷剂(Z1)和第二载冷剂(Z2)作为热源,进入LNG蒸发气化循环回路和LNG蒸汽回热循环回路,与LNG饱和蒸汽、过冷蒸汽换热,换热后的多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)中的第一载冷剂(Z1)和第二载冷剂(Z2)过冷液体分别从多通道蒸汽过热器(3)出口和多通道过冷蒸汽回热器(4)出口回流至各自对应的冷量回收单元,多通道循环换热气化后达到指定温度的天然气从蒸汽回热器(4)出口进入船舶主机(5);

所述的两个冷量回收单元,分别包括第二冷量利用装置(6)、第一冷量利用装置(7)及相应的连接管路;所述的第二冷量利用装置(6)和第一冷量利用装置(7),分别使用第二载冷剂(Z2)和第一载冷剂(Z1)作为制冷剂提供冷能,其出口的高温载冷剂通过管路分别进入循环换热网络的多通道过冷蒸汽回热器(4)和多通道蒸汽过热器(3)回收LNG的气化冷量,换热后流出多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)的第一载冷剂(Z1)和第二载冷剂(Z2)过冷液体经管路回流至各自对应的第一冷量利用装置(7)和第二冷量利用装置(6),在冷量利用装置内释放冷量制冷后继续变为高温载冷剂进入循环换热网络。

2.根据权利要求1所述的一种船用LNG气化及冷量回收换热系统,其特征在于,所述的循环换热网络的多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)为板翅式、板式、缠绕管式或壳管式多股流换热器。

3.根据权利要求1所述的一种船用LNG气化及冷量回收换热系统,其特征在于,所述的循环换热网络是将多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)三部分封装集成在同一个多通道换热器内构成的一体式复合型循环换热装置,便于安装。

4.根据权利要求3所述的一种船用LNG气化及冷量回收换热系统,其特征在于,所述的多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)中的换热通道均采用翅片结构,其换热通道选平直翅片或开孔翅片,LNG饱和蒸汽以及过热与过冷蒸汽的换热通道采用锯齿型或波纹型翅片,而第一载冷剂(Z1)和第二载冷剂(Z2)的换热通道选用平直型或波纹型翅片。

5.根据权利要求3所述的一种船用LNG气化及冷量回收换热系统,其特征在于,所述的多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)内换热通道的布置方式采用冷热流体单层、双层或组合方式进行配置,即在两层相邻的热通道之间夹有一层冷通道,或是在两层相邻的冷通道之间夹有一层热通道,并重复堆叠。

6.根据权利要求1所述的一种船用LNG气化及冷量回收换热系统,其特征在于,所述的多通道液体蒸发器(2)为单个多股流板翅式换热器,多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)组合为一体结构的换热器,换热通道内选用工业板翅换热器翅片,多通道液体蒸发器(2)、多通道蒸汽过热器(3)和多通道过冷蒸汽回热器(4)两侧均分别设置真空隔热层(K),用于隔绝换热器与外界以及换热器之间的热量传递。

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