[發明專利]板殼式中間流體型氣化器

有效

• 申請號: 201410041116.X
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103822092A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 欒輝寶;夏曉宇;鄭偉業;遲浩淼;王崧;張世程
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: F17C7/04
• 分類號: F17C7/04;F17C9/02;F28F21/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

技術領域

發明涉及一種中間流體型氣化器，具體涉及一種板殼式中間流體型氣化器。

背景技術

液化天然氣（LNG）接收站是接收海上LNG運輸終端站，在站內將LNG接收、儲存、氣化、外輸至下游天然氣（NG）管網。在LNG接收站內，氣化器是氣化系統的主要設備。目前，全球的LNG接收站主要采用四類型的氣化器，即開架式氣化器（ORV）、浸沒燃燒式氣化器（SCV），中間流體型氣化器（IFV）和環境空氣氣化器（AAV）。中間流體型氣化器（IFV）中，由于海水不直接與低溫LNG換熱，而是通過冰點很低的中間介質傳遞熱量，完全避免了結冰的問題，因此被廣泛運用。

常規中間流體型氣化器由三段管殼式換熱器組成，如圖1所示，分別為：中間介質氣化器E1段、LNG氣化器E2段和NG調溫加熱器E3段；其中中間介質氣化器E1段和NG調溫加熱器E3段采用固定管板式換熱器，LNG氣化器E2段采用Ｕ型管式換熱器。使用時加工LNG氣化器E2段的管束插入到中間介質氣化器E1段圓筒型的上部，而E1段的下部分布著鈦管流通海水。E1段封閉的殼內充入中間介質液體，高度以浸沒E1段的鈦管為宜。E1段通過錐形的管箱和E3段相連接。

但中間流體型氣化器的制造材料必須滿足三個苛刻條件：耐低溫、抗高壓和抗腐蝕性。抵御海水腐蝕性能最好的為鈦材，鈦材料價格昂貴。目前IFV與海水接觸的換熱管均采用鈦材，其余換熱管采用不銹鋼。但管殼式換熱器換熱效率較低，體積大，重量重，制造成本很高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種板殼式中間流體型氣化器，體積小、重量輕，能夠有效減少設備成本，提高設備的可靠性及壽命。

板殼式中間流體型氣化器包括滿液式蒸發器E1、板殼式換熱器E2和板殼式換熱器E3，其中滿液式蒸發器E1為中間介質氣化器，板殼式換熱器E3為調溫加熱器；所述板殼式換熱器E2的板程流道入口輸入待氣化的介質，板程流道出口與板殼式換熱器E3的殼程流道入口相連；板殼式換熱器E3的殼程出口輸出氣化后的介質；所述板殼式換熱器E3的板程流道入口與冷卻介質貫通，板程流道出口與滿液式蒸發器的板程流道入口相連；所述滿液式蒸發器的板程流道出口與冷卻介質貫通，殼程流道入口與板殼式換熱器E2的殼程流道出口相連，殼程流道出口與板殼式換熱器E2的殼程流道入口相連。

所述滿液式蒸發器的殼體采用碳鋼或不銹鋼制成，換熱芯體采用鈦材制成；所述板殼式換熱器E2的換熱芯體采用不銹鋼制成，殼體采用碳鋼或不銹鋼制成；所述板殼式換熱器E3的換熱芯體采用鈦材制成，殼體采用碳鋼制成。

所述滿液式蒸發器E1包括蒸發器殼體和換熱芯體；其中蒸發器殼體為中空的柱形結構，蒸發器殼體圓周面上分別設置殼程液相入口和殼程氣相出口；換熱芯體位于蒸發器殼體內部，其軸線與蒸發器殼體的軸線平行；所述換熱芯體由兩個以上換熱板片同軸固接而成；沿換熱芯體的軸向分別加工有板程入口和板程出口。

所述換熱芯體與蒸發器殼體內圓周面之間填充有填料。

所述蒸發器殼體內表面，殼程氣相出口所在位置設置有擋流板。

所述板殼式換熱器E2和板殼式換熱器E3結構相同，包括換熱器殼體和板芯；板芯同軸安裝在換熱器殼體內，所述板芯由兩個以上換熱板片同軸固接而成，沿板芯的軸向分別加工有板程入口和板程出口；換熱器殼體的圓周面上分別加工有殼程入口和殼程出口。

有益效果：

該氣化器由三個板殼式換熱器組成，板殼式換熱器具有傳熱效率高、末端溫差小、耐高溫高壓、緊湊化以及重量輕等優點。本發明中將板殼式換熱器應用于中間流體型氣化器，形成板殼式中間流體氣化器。該氣化器與海水接觸部位材質采用鈦材，其余部分采用不銹鋼，極大地降低了設備的體積、重量、最大限度地降低裝置的制造成本和安裝維護費用，并保證裝置長周期安全可靠運行。

附圖說明

圖1為傳統管殼式中間流體氣化器的結構示意圖；

圖2為本實施提供的板殼式中間流體氣化器的結構示意圖；

圖3為滿液式蒸發器結構示意圖；

圖4為板殼式換熱芯體結構示意圖；

圖5是板殼式換熱器結構示意圖。

其中，1-換熱器殼體；2-板芯；4-板程入口A；5-板程出口A；6-殼程入口；7-殼程出口；8-壓緊板；13-板程入口B；14-填料；15-換熱芯體；16-板程出口B；17-殼程氣相出口；18-擋流板；19-蒸發器殼體；20-殼程液相入口。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。