一种利用LNG气化冷能制取冷冻水的设备的制作方法

一种利用lng气化冷能制取冷冻水的设备
技术领域
1.本实用新型涉及lng冷能利用装置技术领域，具体涉及一种利用lng气化冷能制取冷冻水的设备。


背景技术：

2.lng(液化天然气)的沸点温度为-161℃，将lng气化过程中释放的冷能进行回收利用，具有重大的经济价值与应用市场。lng冷能的利用过程可分为直接利用、间接利用两种；直接利用包括空气液化分离、发电、轻烃分离、液态乙烯储存、冷库、液化co2和制干冰、海水淡化、空调、低温养殖等；间接利用包括低温粉碎、冷冻食品、水和污染物处理等。
3.冷冻水一般是将40℃的冷却水直接冷却到10℃-20℃的冷冻水。由于lng温度较低，如果采用直接换热，其气化设备最大换热温差达到200℃，对设备性能将产生严重的影响，同时，冷冻水容易结冰，换热效率较低。
4.因此，为了避免较大温差对设备的影响，本技术提出一种利用lng气化冷能制取冷冻水的设备，不仅能够稳定生产冷冻水，而且避免结冰现象，提高设备的稳定性与可靠性。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种利用lng气化冷能制取冷冻水的设备，其将lng气化过程中释放的冷能对冷却水进行冷却，稳定生产冷冻水，回收冷量，创造价值，并避免发生冷冻水结冰现象，设备运行更加稳定、可靠。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种利用lng气化冷能制取冷冻水的设备，包括设备壳体，所述设备壳体顶端开设有气态介质入口，所述气态介质入口连通设有气态介质输入管路；
8.所述设备壳体内上部设有第一换热管，所述第一换热管的两端分别与位于所述设备壳体上的lng(液化天然气)进口和bog(蒸发气)出口相连通，所述第一换热管将气态介质液化生成液态介质；
9.所述设备壳体内下部设有第二换热管，所述第二换热管的两端分别与位于所述设备壳体上的冷却水进口和冷冻水出口相连通，所述第二换热管将液态介质气化生成气态介质。
10.进一步地改进在于，所述气态介质为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、乙烯、丙烯中一种或几种的混合物。介质的种类不局限于上述选择，具有合适相变温度的介质均可适用于本技术。
11.进一步地改进在于，所述设备壳体包括筒状主壳体、第一封头和第二封头，所述筒状主壳体两端开口处分别密封连接有所述第一封头和所述第二封头，所述lng进口和所述bog出口位于所述第一封头上，所述冷却水进口和所述冷冻水出口位于所述第二封头上。
12.通过对设备壳体进行设置，可方便对其拆卸，以便于对设备壳体内部的部件进行检查维修。
13.进一步地改进在于，所述第一换热管和所述第二换热管的长度方向与所述筒状主壳体的长度方向一致。
14.通过设置，使得第一换热管与气态介质的充分接触换热，第二换热管与液态介质充分接触换热，保证了整个设备的换热效率和换热效果。
15.进一步地改进在于，所述设备壳体底端开设有液态介质出口，所述液态介质出口连通设有液态介质输出管路，所述气态介质输入管路和所述液态介质输出管路上均设置有控制阀。
16.进一步地改进在于，所述第二换热管完全浸没于所述设备壳体内部的液态介质中。
17.使用时，通过液态介质输出管路上的控制阀控制设备壳体内部液态介质的液位高度，使得第二换热管完全浸没于液态介质中，对第二换热管内冷却水进行充分冷却降温，保证了冷冻水的稳定生产，冷却水冷却过程中释放的热量将液态介质气化变化气态介质，其上升至第一换热管处进行热交换。
18.进一步地改进在于，所述设备壳体内部气态介质的压力为0.45mpa-0.7mpa。
19.使用时，通过气态介质输入管路上的控制阀控制设备壳体内气态介质的含量，气态介质与第一换热管充分接触，第一换热管中lng(液化天然气)被气态介质加热气化生产bog(蒸发气)，lng气化过程中释放的冷能将气态介质冷却变成液态介质，并落下至设备壳体内底部。
20.进一步地改进在于，所述设备壳体底端设有至少一个安装座。
21.通过设置安装座，方便对设备进行固定安装。
22.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
23.本实用新型中设备采用间接换热的方式，其将lng气化过程中释放的冷能对冷却水进行冷却，稳定生产冷冻水，回收冷量，创造价值，并避免发生冷冻水结冰现象，设备运行更加稳定、可靠；
24.通过在设备壳体内设置第一换热管、第二换热管，通过气态介质输入管路向设备壳体内部输入气态介质，在气态介质的作用下，第一换热管中lng(液化天然气)加热气化生产bog(蒸发气)，同时，lng气化过程中释放的冷能将气态介质冷却变成液态介质，液态介质下落至第二换热管处，将第二换热管中冷却水进行充分冷却降温生成冷冻水，同时，冷却水变为冷冻水过程中释放的热量将液态介质被气化变成气态介质，气态介质上升至第一换热管处，与第一换热管内部lng再次进行热交换。
附图说明
25.下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
26.图1为本实用新型中利用lng气化冷能制取冷冻水的设备的结构示意图；
27.其中，具体附图标记为：设备壳体1，筒状主壳体2，第一封头3，第二封头4，气态介质入口5，气态介质输入管路6，液态介质出口7，液态介质输出管路8，控制阀9，第一换热管10，lng进口11，bog出口12，第二换热管13，冷却水进口14，冷冻水出口15，安装座16。
具体实施方式
28.本实用新型的实施例公开了一种利用lng气化冷能制取冷冻水的设备，如图1所示，包括设备壳体1，设备壳体1顶端开设有气态介质入口5，气态介质入口5连通设有气态介质输入管路6，设备壳体1底端开设有液态介质出口7，液态介质出口7连通设有液态介质输出管路8，气态介质输入管路6和液态介质输出管路8上均设置有控制阀9；
29.设备壳体1内上部设有第一换热管10，第一换热管10的两端分别与位于设备壳体1上的lng进口11和bog出口12相连通，在第一换热管10作用下将气态介质液化生成液态介质；
30.设备壳体1内下部设有第二换热管13，第二换热管13的两端分别与位于设备壳体1上的冷却水进口14和冷冻水出口15相连通，在第二换热管13作用下将液态介质气化生成气态介质。
31.通过在设备壳体1内设置第一换热管10、第二换热管13，通过气态介质输入管路6向设备壳体1内部输入气态介质，在气态介质的作用下，第一换热管10中lng(液化天然气)加热气化生产bog(蒸发气)，同时，lng气化过程中释放的冷能将气态介质冷却变成液态介质，液态介质下落至第二换热管13处，将第二换热管13中冷却水进行充分冷却降温生成冷冻水，同时，冷却水变为冷冻水过程中释放的热量将液态介质被气化变成气态介质，气态介质上升至第一换热管10处，与第一换热管10内部lng再次进行热交换。
32.其中，气态介质为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、乙烯、丙烯中一种或几种的混合物。介质的种类不局限于上述选择，具有合适相变温度的介质均可适用于本技术。本实施例中气态介质为常温甲烷气体。
33.其中，设备壳体1包括筒状主壳体2、第一封头3和第二封头4，筒状主壳体2两端开口处分别密封连接有第一封头3和第二封头4，lng进口11和bog出口12位于第一封头3上，冷却水进口14和冷冻水出口15位于第二封头4上。通过对设备壳体1进行设置，可方便对其拆卸，以便于对设备壳体1内部的部件进行检查维修。
34.其中，第一换热管10和第二换热管13的长度方向与筒状主壳体2的长度方向一致。通过设置，使得第一换热管10与气态介质充分接触换热，第二换热管13与液态介质充分接触换热，保证了整个设备的换热效率和换热效果。
35.其中，第二换热管13完全浸没于设备壳体1内部的液态介质中。使用时，通过液态介质输出管路8上的控制阀9控制设备壳体1内部液态介质的液位高度，使得第二换热管13完全浸没于液态介质中，对第二换热管13内冷却水进行充分冷却降温，保证了冷冻水的稳定生产，冷却水冷却过程中释放的热量将液态介质气化变化气态介质，其上升至第一换热管10处进行热交换。
36.其中，设备壳体1内部气态介质的压力为0.45mpa-0.7mpa。使用时，通过气态介质输入管路6上的控制阀9控制设备壳体1内气态介质的含量，气态介质与第一换热管10充分接触，第一换热管10中lng(液化天然气)被气态介质加热气化生产bog(蒸发气)，lng气化过程中释放的冷能将气态介质冷却变成液态介质，并落下至设备壳体1内底部。
37.其中，设备壳体1底端设有至少一个安装座16。通过设置安装座16，方便对设备进行固定安装。
38.工作原理如下：
39.步骤一，将气态介质由气态介质输入管路6输入至设备壳体1内部，通过控制阀9控制进入设备壳体1内部气态介质的含量，并保证设备壳体1内部压力控制在0.45mpa-0.7mpa之间；
40.步骤二，气态介质与第一换热管10外侧接触，第一换热管10中lng(液化天然气)被气态介质加热气化生产bog(蒸发气)，lng气化过程中释放的冷能将气态介质冷却变成液态介质，并落下至第二换热管13处；
41.步骤三，通过液态介质输出管路8和控制阀9控制设备壳体1内部液态介质的液位高度，使得第二换热管13完全浸没于设备壳体1内部的液态介质中；
42.步骤四，液态介质与第二换热管13外侧接触，对第二换热管13内冷却水进行充分冷却降温生成冷冻水，冷却水冷却过程中释放的热量将液态介质气化变化气态介质，其上升至第一换热管10处再次进行热交换处理。
43.本实用新型中设备采用间接换热的方式，其将lng气化过程中释放的冷能对冷却水进行冷却，稳定生产冷冻水，回收冷量，创造价值，并避免发生冷冻水结冰现象，设备运行更加稳定、可靠。
44.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。