中間介質(zhì)式氣化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用丙烷等中間介質(zhì)對液化天然氣(以下稱為LNG)等低溫液體進行加溫并使其氣化的中間介質(zhì)式氣化器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，如下述專利文獻I以及2所公開，作為用小型的結(jié)構(gòu)使LNG等低溫液體連續(xù)氣化的裝置，已知有除了使用熱源流體以外還使用中間介質(zhì)的中間介質(zhì)式氣化器。如圖5所示，專利文獻I公開的中間介質(zhì)式氣化器具備中間介質(zhì)蒸發(fā)器E1、LNG蒸發(fā)器E2以及NG(天然氣)加溫器E3。此外，在氣化器中依次設(shè)有入口室50、多個傳熱管52、中間室54、多個傳熱管56以及出口室58來用作作為熱源流體的海水通過的路徑。傳熱管52配置在NG加溫器E3內(nèi)，傳熱管56配置在中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)。在中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)收容有沸點低于海水的溫度的中間介質(zhì)(例如丙烷)M。
[0003]LNG蒸發(fā)器E2具備入口室62和出口室64、以及將兩室62、64連通的多個傳熱管63。各傳熱管63呈大致U字狀，且突出于中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)的上部。出口室64通過NG導(dǎo)管66連通于NG加溫器E3內(nèi)。
[0004]在此種氣化器中，熱源流體即海水通過出口室50、傳熱管52、中間室54以及傳熱管56到達出口室58。此時，通過傳熱管56的海水與中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)的液態(tài)中間介質(zhì)M熱交換，據(jù)此，中間介質(zhì)M蒸發(fā)。
[0005]另一方面，氣化對象即LNG從入口室62被導(dǎo)入至傳熱管63。通過該傳熱管63內(nèi)的LNG與中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)的蒸發(fā)中間介質(zhì)M之間的熱交換，該中間介質(zhì)M冷凝。LNG受中間介質(zhì)M的冷凝熱，在傳熱管63內(nèi)蒸發(fā)而成為NG。該NG從出口室64通過NG導(dǎo)管66被導(dǎo)入NG加溫器E3內(nèi)。NG通過與在NG加溫器E3內(nèi)的傳熱管52流動的海水之間的熱交換進一步被加熱后，被供給至利用側(cè)。
[0006]下述專利文獻3公開了以海水作為熱源，并用于使管外的制冷劑沸騰的沸騰用傳熱管。該專利文獻3公開的沸騰用傳熱管由雙重管構(gòu)成，其具有鈦制或不銹鋼制的內(nèi)管和銅制或鋁制的外管。在外管的外周面通過滾壓加工形成有突起部。在該結(jié)構(gòu)中，由于內(nèi)管為鈦制或不銹鋼制，因此，耐海水性優(yōu)良。而且，外管為銅制或鋁制，因此，滾壓加工性優(yōu)良。
[0007]專利文獻I以及2中無任何關(guān)于中間介質(zhì)蒸發(fā)器的傳熱管的材質(zhì)的記載。然而，對于如該傳熱管那樣海水在內(nèi)部流動的傳熱管，考慮到耐海水性，一般采用鈦制或不銹鋼制的傳熱管。關(guān)于鈦制或不銹鋼制的傳熱管，由于加工成本高，因此，采用裸管(無翅片管)。但是，裸管的傳熱性能并不高，因此，作為中間介質(zhì)蒸發(fā)器的傳熱管，考慮采用具有與專利文獻3公開的傳熱管同樣的結(jié)構(gòu)的傳熱管。專利文獻3公開的傳熱管由具有鈦制或不銹鋼制的內(nèi)管和銅制或鋁制的外管的雙重管構(gòu)成，并且，在外管形成有突起部。據(jù)此，能夠確保滾壓加工性并保證耐海水性。然而，在專利文獻3公開的雙重管結(jié)構(gòu)的傳熱管中，內(nèi)管和外管由不同的金屬構(gòu)成，因此，內(nèi)管和外管具有不同的線膨脹系數(shù)。因此，當(dāng)在內(nèi)管內(nèi)流動的海水與外管的外側(cè)的熱介質(zhì)之間進行熱交換時，內(nèi)管與外管之間產(chǎn)生剝離，存在傳熱性能不能提高至所期待的程度的問題。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利公開公報特開2000-227200號
[0011]專利文獻2:日本專利公開公報特開2001-200995號
[0012]專利文獻3:日本專利公開公報特開2012-2374號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于:使中間介質(zhì)式氣化器保證耐海水性且提高傳熱性能。
[0014]本發(fā)明一方面的中間介質(zhì)式氣化器包括:中間介質(zhì)蒸發(fā)部，具有供海水流動的傳熱管，通過該傳熱管內(nèi)的海水與該傳熱管外的液態(tài)的中間介質(zhì)之間的熱交換，使所述中間介質(zhì)的至少一部分蒸發(fā)；以及液化氣體氣化部，具有供低溫液化氣體流動的傳熱管，通過使在所述中間介質(zhì)蒸發(fā)部蒸發(fā)的中間介質(zhì)冷凝，使該傳熱管內(nèi)的低溫液化氣體氣化。所述中間介質(zhì)蒸發(fā)部的所述傳熱管為鈦制或鈦合金制。在該傳熱管的外周面形成有槽，該槽具有通過外表面的間隙與外部連通的空洞部分。
【附圖說明】
[0015]圖1是概略地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的中間介質(zhì)式氣化器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是示意性地表示設(shè)置在所述氣化器中的中間介質(zhì)蒸發(fā)器的傳熱管的外觀的一部分的圖。
[0017]圖3是局部地表示所述傳熱管的剖視圖。
[0018]圖4是示意性地表示設(shè)置在所述氣化器中的LNG蒸發(fā)器的傳熱管的剖視圖。
[0019]圖5是概略地表示以往的中間介質(zhì)式氣化器的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0020]下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0021]如圖1所示，本實施方式所涉及的中間介質(zhì)式氣化器(以下簡稱為氣化器)10是通過中間介質(zhì)將熱源流體即海水的熱傳遞至低溫液化氣體即LNG (液化天然氣)，來使LNG氣化的裝置。氣化器10具備作為中間介質(zhì)蒸發(fā)部的中間介質(zhì)蒸發(fā)器El和作為液化氣體氣化部的LNG蒸發(fā)器E2。氣化器10具備中空狀的主體部11，該主體部11作為中間介質(zhì)蒸發(fā)器El的殼體而發(fā)揮作用。
[0022]在中間介質(zhì)蒸發(fā)器El的其中一方鄰接有入口室(水室)14，在另一方的下側(cè)部鄰接有出口室18。在中間介質(zhì)蒸發(fā)器El設(shè)有多個傳熱管20。傳熱管20被配置在主體部11的下側(cè)部內(nèi)。傳熱管20被架設(shè)在入口側(cè)壁(入口側(cè)管板)lla與出口側(cè)壁(出口側(cè)管板)llb之間，入口側(cè)壁Ila在主體部11的側(cè)壁中作為與入口室14之間的分隔壁而發(fā)揮作用，出口側(cè)壁Ilb在主體部11的側(cè)壁中作為與出口室18之間的分隔壁而發(fā)揮作用。該傳熱管20具有在一方向上呈直線狀延伸的形狀，但并不限定于該形狀。
[0023]入口室14具備在與入口側(cè)管板Ila之間空開間隔而配置的外側(cè)壁14a和將入口側(cè)管板Ila以及外側(cè)壁14a連接的連接壁14d。在外側(cè)壁14a連接有導(dǎo)入海水的導(dǎo)入管22。在導(dǎo)入管22設(shè)有圖略的栗等，從大海中抽取的海水被導(dǎo)入入口室14內(nèi)。S卩，在本實施方式的氣化器10與圖5所示的以往的中間介質(zhì)式氣化器不同，由于沒有設(shè)置NG加溫器，因此，被導(dǎo)入入口室14之前的海水不會使用于對NG的加溫。此外，導(dǎo)入管22并不限定于連接于外側(cè)壁14a的結(jié)構(gòu)。
[0024]出口室18具備在與出口側(cè)管板Ilb之間空開間隔而配置的外側(cè)壁18a和將出口偵僧板Ilb以及外側(cè)壁18a連接的連接壁18d。在連接壁18d連接有排出海水的排出管24。此外，排出管24并不限定于連接于連接壁18d的結(jié)構(gòu)，也可以為連接于外側(cè)壁18a的結(jié)構(gòu)。
[0025]在主體部11中的中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)收容有沸點低于海水的溫度的中間介質(zhì)(例如丙烷)M。中間介質(zhì)M被收容成液面位于所有的傳熱管(海水流動的傳熱管)20的上側(cè)的程度。
[0026]在出口室18的上方設(shè)有LNG的入口室32和導(dǎo)出NG的出口室34。入口室32以及出口室34通過與出口側(cè)管板Ilb —起構(gòu)成主體部11的另一側(cè)的側(cè)壁的管板Ilc而鄰接于中間介質(zhì)蒸發(fā)器El的上側(cè)部。出口室34以鄰接于入口室32的上側(cè)的方式形成。在入口室32連接有用于導(dǎo)入LNG的供給管36。在出口室34連接有用于導(dǎo)出NG的導(dǎo)出管38。NG通過導(dǎo)出管38供給至利用側(cè)。
[0027]LNG蒸發(fā)器E2具備所述入口室32、所述出口室34以及將入口室32與出口室34連通的多個傳熱管40。傳熱管40被配置在主體部11內(nèi)的上側(cè)部。各傳熱管40呈大致U字狀，在傳熱管40突出于主體部11內(nèi)的上側(cè)部的狀態(tài)下，傳熱管40的兩端部被固定于管板11c。傳熱管40被配置在中間介質(zhì)M的液面的上方。
[0028]在本實施方式的氣化器10中，海水通過導(dǎo)入管22被導(dǎo)入入口室14。該海水流入中間介質(zhì)蒸發(fā)器El的傳熱管20內(nèi)。在傳熱管20內(nèi)流動的海水與液態(tài)的中間介質(zhì)M進行熱交換。通過該熱交換，液態(tài)的中間介質(zhì)M沸騰，中間介質(zhì)M氣化。
[0029]另一方面，作為氣化對象的LNG通過供給管36被導(dǎo)入入口室32。該LNG從入口室32流入LNG蒸發(fā)器E2的傳熱管40。通過傳熱管40內(nèi)的LNG與中間介質(zhì)蒸發(fā)器El內(nèi)(主體部11內(nèi))的氣態(tài)的中間介質(zhì)M之間的熱交換，該中間介質(zhì)M在傳熱管40外冷凝。LNG受該冷凝熱而在傳熱管40內(nèi)氣化而成為NG。該NG從出口室34通過導(dǎo)出管38被供給至利用偵U。即，在LNG蒸發(fā)器E2氣化的NG不被加熱而以其溫度被供給至利用側(cè)。在LNG蒸發(fā)器E2中，