一种LNG汽化装置的制作方法

文档序号:16107421发布日期:2018-11-30 19:22阅读:309来源:国知局

本申请涉及LNG技术领域,尤其涉及一种LNG汽化装置。



背景技术:

面对全球性的能源危机、环境污染及气候问题,国家大力提倡推广清洁能源、替代能源和新能源。天然气(Natural Gas,NG)作为一种优质、高效和环保的能源越来越受到青睐。

常温下的天然气为气体,贮存或远距离运输比较困难,开采出来的天然气经脱硫、脱水、脱重烃、脱酸性气体等一系列净化处理,采用深冷技术,将天然气冷却到-162℃,得到液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,体积大大减少,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,液化天然气作为燃料需要汽化成气态才可使用。

现有LNG汽化的方式根据热源不同可分为三种:(1)工艺汽化,其热源来自其它热动力过程或化学过程;(2)环境汽化,直接利用大气、海水或地热水等作为热源;(3)加热汽化。上述汽化方式存在加热方式单一,加热装置体积大,换热效率低,及热能源使用不够充分的问题。

因此,如何针对上述现有技术所存在的缺点进行研发改良,实为相关业界所需努力研发的目标,本申请设计人有鉴于此,乃思及创作的意念,遂以多年的经验加以设计,经多方探讨并试作样品试验,及多次修正改良,乃推出本申请。

例如申请号为:201410098308.4的中国专利公开了一种LNG汽化装置及供气装置,包括汽化器和缓冲罐;汽化器包括外壳体、两侧封板、换热导气管、进水口以及出水口,外壳体与两侧封板围成换热空间,进水口以及出水口分别连通至换热空间,换热导气管贯穿换热空间;缓冲罐包括外壳体及两侧封板,内部围成缓冲空间;汽化器与缓冲罐共用一侧封板,换热导气管出气口连通至缓冲空间。该申请通过在汽化器内设置换热导气管,实现了液化天然气的汽化,但是该申请换热导气管的换热效率低及热能源使用效率较低。

申请号为:201180054040.9的中国专利公开了一种LNG气化设备,包括供氮装置、加热器、气化器和再循环管线,该申请能够对LNG气化,但是该设备有供氮装置和供氮管线,需要使用氮气作为热源,使用较为麻烦,提高了运营成本。

申请号为:200620000442.7的中国专利公开了一种液化天然气汽化装置,所述液态区的出口、入口与中间热媒供应系统密封连接,中间热媒供应系统包括有中间热媒储存罐、中间热媒输送泵及管道与阀门,该申请虽然根据热介质的传热提高了汽化装置的换热性能,但该装置设置了热媒输送泵和阀门,整个装置的体积较大,使用不便。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题,本申请提供了一种结构紧凑、体积小巧、汽化效率高、换热过程能够自动进行、使用方便、安全性好、可靠性高并且运营成本低的LNG汽化装置。

(二)技术方案

本申请提供了一种LNG汽化装置,包括底座、第一支架、第二支架、流体工质管路、蒸发器和冷凝器,所述第一支架、所述第二支架均设于所述底座上,分别用于固定所述蒸发器和所述冷凝器,

所述流体工质管路与所述蒸发器、所述冷凝器连接,所述流体工质管路用于在所述蒸发器和所述冷凝器之间输送流体工质,所述流体工质为气体工质或液体工质,

所述蒸发器内流通有加热介质,所述蒸发器用于通过所述加热介质将所述液体工质加热为所述气体工质,

所述冷凝器内流通有LNG,所述冷凝器用于将所述气体工质冷凝为所述液体工质,使所述LNG汽化为NG。

在本申请的一些实施例中,所述流体工质管路包括气体工质管路和液体工质管路,所述气体工质管路连通所述蒸发器的顶部和所述冷凝器的顶部,所述液体工质管路连通所述蒸发器的底部和所述冷凝器的底部。

在本申请的一些实施例中,所述流体工质为热管相变工质。

在本申请的一些实施例中,所述蒸发器包括蒸发器外壳和设于蒸发器外壳内的液体工质管道,所述加热介质流通于所述蒸发器外壳内与所述液体工质管道外形成的空间内,所述液体工质管道与所述气体工质管路、所述液体工质管路连通。

在本申请的一些实施例中,蒸发器外壳上分别设置有加热介质入口和加热介质出口,所述加热介质入口的尺寸大于所述加热介质出口的尺寸。

在本申请的一些实施例中,所述加热介质为水。

在本申请的一些实施例中,所述冷凝器重心高于所述蒸发器重心。

在本申请的一些实施例中,所述冷凝器包括冷凝器外壳和设于冷凝器外壳内的LNG管道,所述LNG流通于所述LNG管道内,所述气体工质流通于所述冷凝器外壳内与所述LNG管道外形成的空间内。

在本申请的一些实施例中,所述冷凝器外壳上分别设置有LNG入口和NG出口,所述LNG入口、所述NG出口分别与所述LNG管道连通,所述LNG入口用于与LNG供给装置连通,所述NG出口用于与NG储罐连通。

在本申请的一些实施例中,所述LNG管道为螺旋管道。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出,本申请至少具有以下有益效果其中之一:

(1)本申请提供的LNG汽化装置,流体工质为热管相变工质,热阻小,功耗低,与同样单位重量的水-乙二醇容易相比,可以多传递几个数量级的热量,汽化效果好,汽化效率高;

(2)本申请提供的LNG汽化装置,在流体工质循环过程中,流体工质管路上的蒸发端和冷凝端温差较小,不会出现于LNG换热后温度骤降的现象,流体工质管路安全性较高并且具有耐腐蚀耐老化的优点;

(3)本申请提供的LNG汽化装置,流体工质在重力作用下能够自动循环,使得整个汽化装置可以省去水泵、水箱、阀门等部件,减小管道体积,降低了管道占用空间;

(4)本申请提供的LNG汽化装置,冷凝器重心高于所述蒸发器重心,使得整个汽化装置换热效果更好,换热效率更高;

(5)本申请提供的LNG汽化装置,加热介质为水,能够降低运行成本并且环保;

(6)本申请提供的LNG汽化装置,结构简单,体积小巧、紧凑,操作简便,工作可靠,安全系数高,通用性强,使用范围广。

附图说明

图1为本申请LNG汽化装置的结构示意图;

图2为图1的俯视图。

【本申请主要元件符号说明】

1、底座;2、第一支架;3、第二支架;4、流体工质管路;41、气体工质管路;42、液体工质管路;5、蒸发器;51、加热介质入口;52、加热介质出口;6、冷凝器;61、LNG入口;62、NG出口。

具体实施方式

本申请提供了一种结构紧凑、体积小巧、汽化效率高、换热过程能够自动进行、使用方便、安全性好、可靠性高并且运营成本低的LNG汽化装置。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本申请进一步详细说明。

实施例一

如图1和图2所示,本实施例提供了一种LNG汽化装置,包括底座1、第一支架2、第二支架3、流体工质管路4、蒸发器5和冷凝器6,所述第一支架2、所述第二支架3均设于所述底座1上,分别用于固定所述蒸发器5和所述冷凝器6,所述流体工质管路4与所述蒸发器5、所述冷凝器6连接,所述流体工质管路4用于在所述蒸发器5和所述冷凝器6之间输送流体工质,所述流体工质为气体工质或液体工质,所述蒸发器5内流通有加热介质,所述蒸发器5用于通过所述加热介质将所述液体工质加热为所述气体工质,所述冷凝器6内流通有LNG,所述冷凝器6用于将所述气体工质冷凝为所述液体工质,使所述LNG汽化为NG,本申请的LNG汽化装置结构简单,体积小巧、紧凑,操作简便,工作可靠,安全系数高,通用性强,使用范围广。

实施例二

本实施例提供了一种LNG汽化装置,包括底座1、第一支架2、第二支架3、流体工质管路4、蒸发器5和冷凝器6,所述流体工质管路4包括气体工质管路41和液体工质管路42,所述气体工质管路41连通所述蒸发器5的顶部和所述冷凝器6的顶部,所述液体工质管路42连通所述蒸发器5的底部和所述冷凝器6的底部。

所述蒸发器5包括蒸发器外壳和设于所述蒸发器外壳内的液体工质管道,所述加热介质流通于所述蒸发器外壳内与所述液体工质管道外形成的空间内。

所述蒸发器外壳上分别设置有加热介质入口51和加热介质出口52,所述加热介质入口51的尺寸大于所述加热介质出口52的尺寸。

所述冷凝器6包括冷凝器外壳和设于冷凝器外壳内的LNG管道,所述LNG流通于所述LNG管道内,所述气体工质流通于所述冷凝器外壳内与所述LNG管道外形成的空间内。

所述冷凝器外壳上分别设置有LNG入口61和NG出口62,所述LNG入口61、所述NG出口62分别与所述LNG管道连通,所述LNG入口61用于与LNG供给装置连通,所述NG出口62用于与NG储罐连通。流体工质管路上的蒸发端和冷凝端温差较小,不会出现于LNG换热后温度骤降的现象,流体工质管路安全性较高并且具有耐腐蚀耐老化的优点。

实施例三

本实施例提供了一种LNG汽化装置,包括底座1、第一支架2、第二支架3、流体工质管路4、蒸发器5和冷凝器6,所述冷凝器6重心高于所述蒸发器5重心。

所述流体工质管路4包括气体工质管路41和液体工质管路42,所述气体工质管路41连通所述蒸发器5的顶部和所述冷凝器6的顶部,所述液体工质管路42连通所述蒸发器5的底部和所述冷凝器6的底部。

所述流体工质为热管相变工质,热阻小,功耗低,与同样单位重量的水-乙二醇容易相比,可以多传递几个数量级的热量,汽化效果好,汽化效率高,流体工质在重力作用下能够自动循环,使得整个汽化装置可以省去水泵、水箱、阀门等部件,减小管道体积,降低了管道占用空间。

所述蒸发器5包括蒸发器外壳和设于蒸发器外壳内的液体工质管道,所述加热介质流通于所述蒸发器外壳内与所述液体工质管道外形成的空间内,所述液体工质管道与所述气体工质管路41、所述液体工质管路42连通,这样能够使加热介质与液体工质管道充分接触,增大换热面积,提高换热效果,增强换热效率。

所述蒸发器外壳上分别设置有加热介质入口51和加热介质出口52,所述加热介质入口51的尺寸大于所述加热介质出口52的尺寸。所述加热介质为水,能够降低运行成本并且环保。

所述冷凝器6包括冷凝器外壳和设于所述冷凝器外壳内的LNG管道,使得整个汽化装置换热效果更好,换热效率更高,所述LNG流通于所述LNG管道内,所述气体工质流通于所述冷凝器外壳内与所述LNG管道外形成的空间内。所述LNG管道为螺旋管道,增大了接触面积,换热效率更高,换热效果更好。

所述冷凝器外壳上分别设置有LNG入口61和NG出口62,所述LNG入口61、所述NG出口62分别与所述LNG管道连通,所述LNG入口61用于与LNG供给装置连通,所述NG出口62用于与NG储罐连通。

本申请LNG汽化装置的工作原理为:工作时,接通加热介质,液体工质管道内的液体工质吸收热量,形成气体工质,气体工质在气压作用下通过气体工质管路传输至冷凝器外壳内与LNG管道外形成的空间内,并与LNG管道内的LNG换热,释放热量,LNG吸热升温并汽化,气体工质冷凝为液体工质,液体工质在重力作用下通过液体工质管路回到蒸发器,重新开始循环。

至此,已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述,本领域技术人员应当对本申请有了清楚的认识。

需要说明的是,在附图或说明书正文中,未绘示或描述的实现方式,均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式,并未进行详细说明。此外,上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。

还需要说明的是,本文可提供包含特定值的参数的示范,但这些参数无需确切等于相应的值,而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本申请的保护范围。此外,除非特别描述或必须依序发生的步骤,上述步骤的顺序并无限制于以上所列,且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用,即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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