一种开架式气化器海水分配系统的制作方法

本发明涉及液化天然气气化技术领域，具体涉及一种开架式气化器海水分配系统。

背景技术：

在大型液化天然气接收站中，为了满足使用需求，必须先将液化天然气（－162 ℃）先气化再外输给下游用户。气化器就是专门用于液化天然气气化的换热装置，是保证接收站功能的关键设备之一，决定了接收站的气化输出能力。开架式气化器是接收站中最常用的基本负荷型气化器，利用海水与换热管内的液化天然气进行换热。

开架式气化器换热模块顶部设置有海水分配系统。海水分配系统的作用是将海水均匀地溢流在每一片换热面板的每一根换热管上，保证每一根换热管内的液化天然气等量受热，防止换热模块内的液化天然气受热不均而导致气化器结构破坏。开架式气化器正常运行时，海水流量大、流速快，如果没有海水分配系统对海水缓冲分配，则海水不能在换热管上均布，无法满足使用要求。

现有的开架式气化器海水分布装置都是缓冲罩型式，此类型式用U型缓冲罩、矩形挡板、侧板、耳板、把手等部件焊接组成缓冲装置，并用固定螺栓、密封胶等固定于海水槽内，有圆形通水口、矩形通水口等若干多向通水口。现有海水分布装置存在以下问题：

(1)结构复杂，部件繁多，制造和装配要求精度高、难度大；

(2)结构复杂，操作及维护过程不方便；

(3)现有结构对海水没有增大阻力降的功效，海水平均分布效果不佳，尤其是海水流量较大时尤为明显。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出了一种开架式气化器海水分配系统，可以使海水均匀地溢流在换热管束顶部表面，并形成稳定的液膜。

本发明实现上述目的的技术方案是：

一种开架式气化器海水分配系统，包括海水分配管线，该系统包括缓冲区、分配区、溢流区；所述分配区位于缓冲区的两侧，而溢流区位于缓冲区和分配区两者长度方向的外侧并通过其下部的通水口和两者连通；海水从缓冲区外底部的海水分配管线进入缓冲区后，被其中的缓冲装置引导并缓冲沿水平方向运动进入分配区后通过下部通水口进入溢流区而被导出。

所述缓冲装置包括导流管，其正上方安装导流环，在导流环正上方从下至上用固定拉杆连接导流环、缓冲环I、缓冲环II、缓冲环III、防冲板、稳流板且连接的间距由套装在固定拉杆上的定距管定位确定；所述导流管和海水分配管线贯通。

所述导流环内孔直径与海水分配管线内径大小相等。

所述缓冲环I内孔直径与海水分配管线内径大小相等。

所述缓冲环II内孔直径、缓冲环III内孔直径按1﹕0.88~0.94的比例逐级缩小。

所述导流环、缓冲环I、缓冲环II、缓冲环III、防冲板之间的间距按1﹕3~4﹕2~3﹕10~15的比例设计。

所述通水口流通面积与导流管的距离由近及远逐级增大，且通水口总面积为海水分配管线流通面积的6~9倍。

所述溢流区的溢流堰向外侧圆弧过渡。

采用本发明的技术方案会产生以下积极效果：

1.本发明通过稳流板、分隔板、下部通水口、溢流堰将海水分配系统分为缓冲区、分配区和溢流区。缓冲区和分配区通过下部通水口连通，这样可以有效避免溢流区内海水强烈湍流或剧烈波动，保证该区域内海水稳定、均匀分布，并通过溢流堰圆弧将海水导流至斜下方自然、均匀、充分地溢流到开架式气化器管束型换热面板顶部表面，形成有效的海水液膜。

2.本发明用三级缓冲环、防冲板和稳流板组成的缓冲装置对海水进行缓冲降速，相较于现有缓冲装置，本发明增大海水阻力降、降低海水流速效果更加明显，缓冲过程更为紧凑合理。

3.本发明用缓冲环对海水进行三级缓冲，结构简单新颖，缓冲效果理想，制造装配简单，操作维护方便。

附图说明

图1为本发明的局部剖视结构示意图；

图2a为图1的俯视结构示意图；

图2b为图2a的A部放大图；

图3为图1的A-A剖视简图。

图中：1—海水分配管线；2—海水导流管；3—导流环；4—缓冲环I；5—缓冲环II；6—缓冲环III；7—防冲板；8—稳流板；9—固定拉杆；10—凹形分隔板插槽；11—分隔板；12—下部通水口；13—溢流堰；14—纵向分隔板；15—海水槽；16—定距管；I—缓冲区；II—分配区；III—溢流区。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其效果进一步说明。

一种开架式气化器海水分配系统安装在开架式气化器管束型换热面板上方，用于分配海水，可以使海水均匀、充分地溢流在换热管束顶部表面，并形成稳定的液膜。

一种开架式气化器海水分配系统，包括海水分配管线，该系统包括缓冲区I、分配区II、溢流区III；所述分配区II位于缓冲区I的两侧，而溢流区III位于缓冲区I和分配区II两者长度方向的外侧并通过其下部的通水口和两者连通；海水从缓冲区I外底部的海水分配管线1进入缓冲区I后，被其中的缓冲装置引导并缓冲沿水平方向运动进入分配区II后通过通水口进入溢流区III而被导出。缓冲装置有效地增大海水阻力降，降低海水流速，缓冲区I、分配区II不与溢流区III开放式连通，可以有效避免溢流区内海水强烈湍流或剧烈波动，保证该区域内海水稳定、均匀分布。本发明的具体构成为：

参照图1、2a、2b 、3，海水分配系统由海水分配管线1、导流管2、导流环3、缓冲环I 4、缓冲环II 5、缓冲环III 6、防冲板7、稳流板8、固定拉杆9、凹形分隔板插槽10、分隔板11、下部通水口12、溢流堰13、纵向分隔板14、海水槽15、定距管16等组成。

在海水槽15内沿长度方向安装两排分隔板11，分隔板11插放在海水槽15底面及侧面设置的凹形分隔板插槽10内，分隔板11上沿高度高于溢流堰13的高度，下沿与海水槽15底部的空隙形成下部通水口12，为了增加海水水平运动的阻力降，降低海水水平方向流速，垂直于分隔板11、两侧分隔板11之间定距安装若干纵向分隔板14，其上沿高度与分隔板11上沿高度平齐，下沿位于海水槽15纵深中部，海水槽15正中的分隔板11之间夹持安装稳流板8，这样使得分隔板11间的内部空间和稳流板8下部空间至缓冲环上部空间形成了缓冲区I，其余分隔板11间内部空间形成了分配区II，两排分隔板外部空间与海水槽15的槽壁即溢流堰13之间形成了对称的两个溢流区III，溢流区III的溢流堰13向外侧圆弧过渡，分配区II与溢流区III通过下部通水口12连通，在缓冲区I底部外侧正中安装海水分配管线1，而缓冲区I底部内侧正中设置导流管2，其正上方是导流环3，在导流环3正上方从下至上用固定拉杆9和其外部套装的定距管16依次联接定位导流环3、缓冲环I 4、缓冲环II 5、缓冲环III 6、防冲板7、稳流板8。

所述导流环内孔直径与海水分配管线内径大小相等，保证海水以初始形态稳定进入海水分配系统而不会对分配系统各个区域内海水流速流态产生影响。

所述缓冲环I内孔直接与海水分配管线内径大小相等，保证海水态稳定通过缓冲环I4后进入缓冲区而不会对其他区域内海水流速流态产生影响。

缓冲环II5内孔直径、缓冲环III内孔直径按按1﹕0.88或1﹕0.90或1﹕0.94的比例逐级缩小。为保证海水通过缓冲环II和缓冲环III的同时，部分海水被缩小内径的缓冲环II和缓冲环III阻挡并水平分流缓冲进入分配区II。

所述导流环3、缓冲环I4、缓冲环II5、缓冲环III6、防冲板7之间的间距按1﹕3~4﹕2~3﹕10~15的比列设计，如可以取1﹕3﹕2﹕10或1﹕4﹕3﹕15的比例设计；以上尺寸可以保证海水定量分4次分流缓冲进入分配区II。

下部通水口12面积与海水导流管2距离由近及远逐级增大，并与海水分配管线1相关联，下部通水口12总流通面积为海水分配管线1流通面积的6~9倍，这样既可以保证海水充分缓冲的流通面积，也使得不同流速的海水经过通水口进入溢流区时有基本相同的流速和流态。

使用时，海水经海水分配管线1后进入缓冲区I，经缓冲环I 4、缓冲环II 5、缓冲环III 6、防冲板7、稳流板8等组成的缓冲装置缓冲后，有效地增加海水阻力降，降低海水流速，缓解缓冲区I内海水剧烈波动，保证海水相对平顺地进入分配区II；分配区II内的海水无强烈湍流或剧烈波动，防冲板7和稳流板8引导并缓冲海水沿水平方向运动；海水通过下部通水口12进入溢流区III，保证该区域内海水稳定、均匀分布，溢流区III内的海水通过溢流堰13圆弧将海水导流至斜下方自然、均匀、充分地溢流到开架式气化器管束型换热面板顶部表面，形成有效的海水液膜。

本发明利用一种新型开架式气化器海水分配系统对海水进行多级缓冲分流，各级缓冲环孔内径各不相同，海水阻力降增大效果明显，海水流速明显减小，结构简单新颖，缓冲过程紧凑合理，缓冲效果理想，制造装配简单，操作维护方便，公开本发明的上述内容当前认为是适宜的，但本发明旨在包括一切属于本构思和发明设计范围内的所有变化及改进。