[發(fā)明專利]一種高壓LNG氣化加熱器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310540013.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN103574285A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國滿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國鴻液化氣機(jī)械工程（大連）有限公司
• 主分類號(hào): F17C7/04
• 分類號(hào): F17C7/04;F17C13/00
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 花向陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高壓LNG（液化天然氣）氣化加熱器，用于以高壓天然氣為燃料的雙燃料低速二沖程主機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著大氣污染日益嚴(yán)重，全球?qū)Υ暗臍怏w排放的控制日益嚴(yán)格。歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)建立了自己的控制區(qū)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到TierII和TierIII排放標(biāo)準(zhǔn)。為解決長江和珠江水域的嚴(yán)重污染問題，已規(guī)劃了“氣化長江”和“氣化珠江”工程。

船舶燃用天然氣可減少30%以上的碳排放和氮氧化物排放、98%以上的硫化物排放和30%左右的燃料費(fèi)用。因此，船舶改用天然氣為燃料是節(jié)能減排、提高運(yùn)輸效益最為直接有效的措施。近年來，幾乎所有的船東都在考慮將其現(xiàn)有船改造成以LNG為主要燃料的船舶，至少改造成以LNG為輔助燃料的船舶，以便能在各國排放控制區(qū)內(nèi)燃用LNG，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

德國MAN公司發(fā)明了低速二沖程雙燃料船用主機(jī)，需要燃?xì)夤┙o壓力達(dá)到30MPa。30MPa液化天然氣熱交換器制造工藝難度很高，本發(fā)明將高壓換熱器的制造工藝幾乎變成了管加工工藝。同時(shí)也解決了發(fā)電機(jī)組等低壓燃?xì)庠O(shè)備用不完的BOG再液化預(yù)冷問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種高壓LNG氣化加熱器。該氣化加熱器應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、使用安全可靠、制造成本低。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高壓LNG氣化加熱器，包括內(nèi)管和外管,所述內(nèi)管采用蛇形盤狀結(jié)構(gòu)，外管設(shè)置在內(nèi)管的外側(cè)構(gòu)成套管結(jié)構(gòu),?外管的兩端設(shè)有與內(nèi)管固定連接的端板,由內(nèi)管、外管和端板構(gòu)成封閉的加熱介質(zhì)腔，在外管的端部設(shè)有一個(gè)加熱介質(zhì)進(jìn)口和一個(gè)加熱介質(zhì)出口，在直管段的加熱介質(zhì)腔中設(shè)有支撐環(huán)。

所述內(nèi)管采用承壓33MPa的無縫不銹鋼管制作。

所述外管釆用承壓0.66MPa的結(jié)構(gòu)。

所述加熱介質(zhì)腔中的加熱介質(zhì)選用防凍液、蒸汽或由BOG壓縮機(jī)來的NG。

所述支撐環(huán)采用套焊在內(nèi)管上帶圓缺開孔的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：這種高壓LNG氣化加熱器采用套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管為需要加熱/氣化的液化天然氣，外管和內(nèi)管之間為加熱介質(zhì)空腔。內(nèi)管采用33MPa壓力等級(jí)且滿足LNG低溫條件的管材，支撐環(huán)套焊在內(nèi)管外，用于支撐內(nèi)管，以及控制加熱介質(zhì)流向。外管采用1.0MPa壓力等級(jí)的管材，套裝在支撐環(huán)外，端部用端板封閉，同時(shí)產(chǎn)生軸向定位。該LNG氣化加熱器結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，將復(fù)雜的高壓熱交換器制造過程簡化成管加工過程，大大增強(qiáng)了熱交換器的可靠性，降低了制造成本。船上布置也非常方便，可按照燃?xì)夤┙o管線方向布置。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明

圖1是一種高壓LNG氣化加熱器的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1中的A-A剖視圖。

圖3是圖1中的B-B剖視圖。

圖中：1、內(nèi)管，2、外管，3、支撐環(huán)，3a、圓缺開孔，4、端板，5、加熱介質(zhì)腔，6、LNG進(jìn)口,7、NG出口，8、加熱介質(zhì)進(jìn)口，9、加熱介質(zhì)出口。

具體實(shí)施方式

圖1、2、3示出了一種高壓LNG氣化加熱器的結(jié)構(gòu)圖。圖中,?一種高壓LNG氣化加熱器，包括內(nèi)管1和外管2,內(nèi)管1采用蛇形盤狀結(jié)構(gòu)，采用承壓33MPa的無縫不銹鋼管制作。外管2設(shè)置在內(nèi)管1的外側(cè)構(gòu)成套管結(jié)構(gòu),釆用承壓1.0MPa的結(jié)構(gòu)。外管2的兩端設(shè)有與內(nèi)管1固定連接的端板4,由內(nèi)管1、外管2?和端板4構(gòu)成封閉的加熱介質(zhì)腔5，加熱介質(zhì)腔5中的加熱介質(zhì)選用防凍液、蒸汽或由BOG壓縮機(jī)來的BOG。在外管2的端部設(shè)有一個(gè)加熱介質(zhì)進(jìn)口8和一個(gè)加熱介質(zhì)出口9，在直管段的加熱介質(zhì)腔5中設(shè)有支撐環(huán)3，支撐環(huán)3采用套焊在內(nèi)管1上帶圓缺開孔3a的結(jié)構(gòu)。

采用上述的技術(shù)方案，由增壓泵來的30MPa液化天然氣從LNG進(jìn)口管6進(jìn)入氣化加熱器，通過內(nèi)管1壁與加熱介質(zhì)換熱氣化并加熱達(dá)到主機(jī)需要的溫度后，從NG出口7供主機(jī)GVU閥箱。加熱介質(zhì)通常為BOG壓縮機(jī)來的NG（天然氣），一直以最大設(shè)計(jì)流量從加熱介質(zhì)進(jìn)口8流進(jìn)，從加熱介質(zhì)出口9流出。為增加換熱溫差，加熱介質(zhì)NG（天然氣）布置成與LNG（液化天然氣）流向相反。支撐環(huán)3的圓缺開孔3a要保證加熱介質(zhì)流動(dòng)方向是折返流動(dòng)，橫向沖擊內(nèi)管1。

加熱介質(zhì)除使用NG（天然氣）外，還可以采用防凍劑和蒸汽等。