一種中間介質(zhì)氣化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工、石油、天然氣油氣處理工藝裝置，特別是涉及一種適合液化天然氣(LNG)的氣化工藝使用的中間介質(zhì)氣化器。
【背景技術(shù)】
[0002]液化天然氣正在高速增長，成為全球增長最迅猛的能源行業(yè)之一。從中國的天然氣發(fā)展形勢來看，天然氣資源有限，天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于需求，供需缺口越來越大。我國正在加快LNG接收站的建設(shè)。在天然氣的氣化供氣裝置中，LNG需要?dú)饣謴?fù)到常溫狀態(tài)才能向外供氣，因此，用于LNG氣化的換熱氣化器是供氣系統(tǒng)的重要設(shè)備。高效低成本的LNG氣化設(shè)備的發(fā)展將對我國LNG項目的快速建設(shè)產(chǎn)生重要意義。
[0003]現(xiàn)在運(yùn)行的中間介質(zhì)氣化器，其冷流體氣化器的管箱部分在共有筒體外部，且冷流體流量大，流速快，導(dǎo)致?lián)Q熱管容易發(fā)生振動；而且共有筒體中沒有有效的疏導(dǎo)氣態(tài)中間介質(zhì)和液態(tài)中間介質(zhì)流向的結(jié)構(gòu)，從而冷流體加熱器的換熱管存在換熱效率不高的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種中間介質(zhì)氣化器，以解決現(xiàn)有氣化設(shè)備工藝裝置存在的換熱效率不高的問題。
[0005]為解決上述存在的問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種中間介質(zhì)氣化器，包括中間介質(zhì)加熱器、冷流體氣化器、冷流體調(diào)溫器，所述中間介質(zhì)加熱器的換熱管組成的換熱管束上部設(shè)有氣液分離部件；所述冷流體氣化器的換熱管的下部設(shè)有冷凝液收集裝置。
[0007]所述冷流體氣化器的換熱管的下部設(shè)有防振動組合支撐；該防振動組合支撐由橫向支撐、豎向支撐和縱向支撐三部分組成；該橫向支撐與所述中間介質(zhì)氣化器的筒體固接，而豎向支撐兩端分別固接到所述中間介質(zhì)氣化器的筒體和橫向支撐上，聯(lián)合提供對換熱管的左右、上下的約束力；所述縱向支撐對稱固接到橫向支撐的中央，作為管束安裝滑道。
[0008]所述中間介質(zhì)加熱器的管箱為半圓筒體結(jié)構(gòu)。
[0009]所述冷流體氣化器的殼程筒體處安裝低壓力設(shè)備法蘭。
[0010]所述冷流體調(diào)溫器的管箱、所述中間介質(zhì)氣化器的筒體和所述冷流體調(diào)溫器的共有管箱均為偏心錐殼結(jié)構(gòu)。
[0011]1.本實(shí)用新型在主換熱結(jié)構(gòu)中安裝了冷凝液收集裝置和氣液分離部件，使中間介質(zhì)氣液有效分離，減少了液體夾帶，使冷流體氣化器的換熱管充分與中間介質(zhì)蒸氣接觸換熱，提高了換熱效率。
[0012]2.本實(shí)用新型在主換熱結(jié)構(gòu)中安裝了組合支撐結(jié)構(gòu)，有效解決了冷流體氣化器在使用中的管束振動現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的主換熱結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的防振動組合支撐的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017]參見圖1、2、3，一種中間介質(zhì)氣化器，本氣化器實(shí)際上是三臺不同形式的換熱器的組合體，其結(jié)構(gòu)主要包括:中間介質(zhì)加熱器、冷流體氣化器、冷流體調(diào)溫器。所述中間介質(zhì)加熱器E1和冷流體氣化器E2共有筒體5，在該筒體5中盛有中間介質(zhì)；中間介質(zhì)完全浸沒所述中間介質(zhì)加熱器E1的換熱管3 ;所述筒體5 —端和所述冷流體調(diào)溫器E3的殼體19通過共有管箱17連通，筒體5的另一端為中間介質(zhì)加熱器E1的管箱1和冷流體氣化器E2的管箱10 ;該管箱10通過管線16與冷流體調(diào)溫器E3的殼體19連通；所述冷流體調(diào)溫器E3的殼體19的另一端為管箱24，該管箱24的端口為熱流體入口 25，而熱流體出口 26設(shè)置在中間介質(zhì)加熱器E1的管箱1上；冷流體入、出口 8、22分別設(shè)置在冷流體氣化器E2的管箱10、冷流體調(diào)溫器E3的殼體19上。
[0018]中間介質(zhì)加熱器和冷流體氣化器共有筒體5，組成了本設(shè)備的主換熱結(jié)構(gòu)。在共有筒體5中盛有中間介質(zhì)，中間介質(zhì)完全浸沒中間介質(zhì)加熱器的換熱管3，在工作過程中被換熱管3內(nèi)部的熱流體加熱蒸發(fā)成為氣體，中間介質(zhì)氣體通過氣液分離部件6經(jīng)氣液分離后到達(dá)共有筒體5上部。氣液分離部件6的安裝有效的分離了中間介質(zhì)蒸氣中夾帶的液滴，減少了液滴在換熱管13上的附著，提高了換熱管13的換熱效率。
[0019]冷流體通過管箱10的冷流體入口 8進(jìn)入冷流體氣化器的管程，流過換熱管13時，被中間介質(zhì)蒸氣加熱氣化。中間介質(zhì)冷凝流回共有筒體5下部又被換熱管3內(nèi)部的熱流體加熱變?yōu)檎魵?，如此循環(huán)不止。由于冷凝液在流回共有筒體5下部時要通過氣液分離部件6，這樣就會增加中間介質(zhì)蒸氣攜帶液滴的幾率，所以為減小這種幾率，在換熱管13的下部設(shè)置冷凝液回收裝置27。冷流體氣化后的冷流體經(jīng)管道16進(jìn)入冷流體調(diào)溫器殼體19內(nèi)，被換熱管20中的熱流體繼續(xù)加熱至所需溫度后，經(jīng)由冷流體出口 22流出。這樣就完成了冷流體的氣化過程。
[0020]熱流體先通過熱流體入口 25進(jìn)入冷流體調(diào)溫器管箱24中，再通過換熱管20內(nèi)，以加熱換熱管20外部的氣化后的冷流體，然后流入共有管箱17，再進(jìn)入換熱管3加熱中間介質(zhì)，使中間介質(zhì)蒸發(fā)，最后流入中間介質(zhì)加熱器的管箱1經(jīng)熱流體出口 26流出。這樣就完成了熱流體的加熱過程，整個過程中熱流體無相變。
[0021]所述中間介質(zhì)加熱器E1為固定管板式列管換熱器，其內(nèi)部設(shè)有支撐板4。中間介質(zhì)加熱器的換熱管3和前固定管板2、后固定管板7采用強(qiáng)度焊加貼脹連接。前固定管板2的上部為大開孔，下部為管板列孔，通過焊接法蘭與管箱1連接。后固定管板7的上部為盲板，下部為管板列孔，后固定管板7兼做法蘭與管箱連接。中間介質(zhì)加熱器的換熱管的上部設(shè)有氣液分離部件6，如絲網(wǎng)等，通過絲網(wǎng)可以將中間介質(zhì)蒸汽中的攜帶的大分子液滴分離出來。所述中間介質(zhì)加熱器的管箱1為半圓筒體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)充分利用了設(shè)備端部空間，減小了設(shè)備尺寸。
[0022]所述冷流體氣化器E2為U形管換熱器，其內(nèi)部設(shè)有支撐板14。冷流體氣化器的換熱管13和管板11采用強(qiáng)度焊加貼脹連接。管板11與管箱10采用焊接結(jié)構(gòu)。冷流體氣化器的換熱管13的下部設(shè)有防振動組合支撐15(參照圖2、3)和冷凝液收集裝置27。此組合支撐15由橫向支撐15-1、豎向支撐15-2和縱向支撐15-3三部分組成，橫向支撐15_1焊接在共有筒體5上，豎向支撐15-2有兩個，分別焊接在共有筒體5及橫向支撐15-1上，聯(lián)合提供對換熱管13的左右、上下的約束力；縱向支撐15-3對稱焊接到橫向支撐15-1的中心上，縱向支撐15-3在橫向支撐15-1的中心點(diǎn)處最低，之后向兩邊漸變抬高，形成類似槽的滑道，一來作為管束安裝滑道，同時起到防止振動的作用。有效的解決設(shè)備運(yùn)行中由于支撐不穩(wěn)，帶來的管束振動問題，同時此防振動組合支撐制造簡單。所述冷凝液收集裝置27由2片薄鋼板乳制而成，為接近1/4圓形狀，該圓形和換熱管13的外徑相適配；冷凝液收集裝置27位于換熱管13的下部的縱向支撐15-3的兩側(cè)，其兩端分別焊接在豎向支撐15-2和橫向支撐15-1上，其作用是收集從換熱管13上冷凝下來的液態(tài)中間介質(zhì)，防止液態(tài)中間介質(zhì)大面積滴落到氣液分離部件6上，在氣態(tài)中間介質(zhì)上升時形成二次攜帶，這樣有效的減小了冷凝液回流時與上升的中間介質(zhì)蒸氣的接觸面積，提高了換熱效率所述冷凝液收集裝置減小了冷凝液的下流面積，從而增大中間介質(zhì)蒸氣的上流面積，可以有效的提高冷流體氣化器的換熱效率。在殼程筒體處設(shè)置低壓力設(shè)備法蘭12，避免了在壓力較高的管板11的位置設(shè)置高壓力設(shè)備法蘭帶來的密封困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，從而增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性和安全性，同時方便了對換熱管13的維護(hù)檢修。
[0023]所述冷流體調(diào)溫器E3為固定管板式列管換熱器，其內(nèi)部設(shè)有折流板21。冷流體調(diào)溫器換熱管20和前固定管板18、后固定管板23采用強(qiáng)度焊加貼脹連接。前固定管板18兼做法蘭與共有管箱17連接，后固定管板23兼做法蘭與管箱24連接。
[0024]所述冷流體調(diào)溫器E3的管箱24、共有管箱17均為偏心錐殼結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)有利于流體的全部流出。
[0025]本實(shí)用新型要選用沸點(diǎn)在冷流體和熱流體之間，熔點(diǎn)低于冷流體溫度的物質(zhì)，本裝置用于液化天然氣的氣化時，冷流體為液化天然氣，熱流體為海水，中間介質(zhì)采用丙烷。本裝置巧妙的利用了丙烷的物理特性，有效的防止了海水直接加熱液化天然氣時的結(jié)冰問題。
[0026]本實(shí)用新型的各部件都為可拆除設(shè)計，方便現(xiàn)場的維修檢測。
【主權(quán)項】
1.一種中間介質(zhì)氣化器，包括中間介質(zhì)加熱器、冷流體氣化器、冷流體調(diào)溫器，其特征在于:所述中間介質(zhì)加熱器(E1)的換熱管(3)組成的換熱管束上部設(shè)有氣液分離部件(6);所述冷流體氣化器(E2)的換熱管(13)的下部設(shè)有冷凝液收集裝置(27)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間介質(zhì)氣化器，其特征在于:所述冷流體氣化器的換熱管(13)的下部設(shè)有防振動組合支撐(15);該防振動組合支撐(15)由橫向支撐(15-1)、豎向支撐(15-2)和縱向支撐(15-3)三部分組成；該橫向支撐(15-1)與所述中間介質(zhì)氣化器的筒體(5)固接，而豎向支撐(15-2)兩端分別固接到所述中間介質(zhì)氣化器的筒體(5)和橫向支撐(15-1)上，聯(lián)合提供對換熱管(13)的左右、上下的約束力；所述縱向支撐(15-3)對稱固接到橫向支撐(15-1)的中央，作為管束安裝滑道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間介質(zhì)氣化器，其特征在于:所述中間介質(zhì)加熱器(E1)的管箱(1)為半圓筒體結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間介質(zhì)氣化器，其特征在于:所述冷流體氣化器(E2)的殼程筒體處安裝低壓力設(shè)備法蘭(12)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間介質(zhì)氣化器，其特征在于:所述冷流體調(diào)溫器(E3)的管箱(24)、所述中間介質(zhì)氣化器的筒體(5)和所述冷流體調(diào)溫器(E3)的共有管箱(17)均為偏心錐殼結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種中間介質(zhì)氣化器，包括中間介質(zhì)加熱器、冷流體氣化器、冷流體調(diào)溫器，所述中間介質(zhì)加熱器的換熱管組成的換熱管束上部設(shè)有氣液分離部件；所述冷流體氣化器的換熱管的下部設(shè)有冷凝液收集裝置。本實(shí)用新型在主換熱結(jié)構(gòu)中安裝了冷凝液收集裝置和氣液分離部件，使中間介質(zhì)氣液有效分離，減少了液體夾帶，使冷流體氣化器的換熱管充分與中間介質(zhì)蒸氣接觸換熱，提高了換熱效率。
【IPC分類】F17C9/02, F17C7/04
【公開號】CN205065278
【申請?zhí)枴緾N201520720698
【發(fā)明人】張尚文, 周少斌, 李金波, 楊文廣, 謝騰騰, 呂甜甜, 何文濤, 蘆德龍, 荀嬌
【申請人】甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月17日