[發明專利]采用熱管的LNG汽化器

有效

• 申請號: 201510938272.0
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105509523B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王成剛;孫寶坤;張博;游應強;何凡;曲令帥;晏芙蓉;徐佳俊
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;F28F1/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及汽化器結構技術領域，尤其涉及一種采用熱管的LNG汽化器。

背景技術

隨著全球經濟的發展，全球性石油資源的緊缺以及環境污染問題的日益嚴重，使得燃燒性好、污染小的天然氣的消費量急劇增長，天然氣常溫為氣體，不便于貯存和遠距離運輸，因此一般采用先將其轉變為-163℃低溫液體LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然氣），然后貯存和遠距離運輸。但在使用LNG之前，需要采用汽化裝置實現將-163℃左右溫度的LNG提高到5℃左右的NG (Natural Gas，天然氣)。

目前，用于LNG汽化的汽化器主要包括以下類型：

（1）開架式汽化器，即LNG在該裝置的傳熱管內流動，管外有海水噴淋裝置噴淋海水于傳熱管，實現海水與LNG的熱量的交換；該裝置結構簡單，換熱體積大，直接利用海水與LNG進行換熱，但由于LNG在換熱過程顯熱交換溫差大，釋放冷量多，容易導致海水結冰，因此該裝置汽化效率穩定性并不能得到保障。

（2）帶中間傳熱介質的汽化器，即LNG與中間傳熱介質進行換熱，中間傳熱介質與海水(或其他熱源)進行換熱，由于中間傳熱介質采用低凝固點的介質，保證了系統的穩定的運行；但由于需增加用于中間流動的裝置，使得裝置結構復雜。

（3）管殼式汽化器，該汽化器雖結構緊湊，但由于管殼式換熱效率并不高且熱源流量較大，并不能保證LNG汽化的穩定的進行。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種采用熱管的LNG汽化器，旨在簡化汽化器結構的同時，避免了LNG汽化過程中由于初始溫度較低而引起的換熱介質結冰從而導致汽化器汽化性能惡化的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種采用熱管的LNG汽化器，包括殼體、第一隔板、第二隔板、換熱器以及熱管，其中，

所述第一隔板位于殼體內且將其腔室分成相互獨立的LNG汽化腔和中間流體加熱腔，所述LNG汽化腔位于中間流體加熱腔的上方，所述LNG汽化腔設有LNG入口和第一NG出口，所述中間流體貯存腔設有海水入口和海水出口，所述第二隔板位于中間流體加熱腔中將其隔離出獨立的中間流體貯存腔，所述中間流體貯存腔位于中間流體加熱腔的下方，所述第一隔板和第二隔板上均設有通孔，所述熱管安裝于第一隔板和第二隔板的通孔上且貫穿于LNG汽化腔、中間流體加熱腔和中間流體貯存腔，所述熱管的底端容納于所述中間流體貯存腔內且與其連通，所述中間流體貯存腔中容納有中間流體，所述換熱器位于中間流體加熱腔的海水入口側，所述換熱器的第一通道通過管道與第一NG出口連通，所述換熱器的第二通道與海水出口連通，經LNG汽化腔加熱后的天然氣進入第一通道內與第二通道中的海水換熱被二次加熱。

優選地，所述熱管設置有多根，所述熱管外側壁套裝有翅片，該翅片螺旋纏繞于所述熱管的外側壁上。

優選地，所述熱管容納于LNG汽化腔和中間流體加熱腔部分外均套裝有所述翅片。

優選地，所述翅片與熱管通過焊接連接。

優選地，所述第一隔板和第二隔板均由隔熱材料制成。

優選地，所述換熱器包括相對設置的兩壓力容器法蘭、位于兩所述壓力容器法蘭之間的多根換熱管以及位于兩所述壓力容器法蘭之間的本體，其中，所述換熱管的出口與中間流體加熱腔連通，入口為所述中間流體加熱腔的海水入口，位于所述本體的腔室內且位于多根換熱管之間的腔室為第一通道，多根所述換熱管內的通道為第二通道，所述第一NG出口與多根所述換熱管之間的腔室連通。

優選地，所述熱管包括管殼以及位于所述管殼上方且與其連接的端蓋，所述管殼的內側管壁設有吸液芯，該吸液芯由毛細多孔材料構成，所述管殼的腔室與所述中間流體貯存腔連通。

本發明提出的采用熱管的LNG汽化器，具有以下有益效果：

1、利用中間流體相變傳熱，解決了LNG汽化時由于釋放冷量過大而導致換熱介質結冰的問題；

2、利用熱管的高導熱性、冷凝液回流快和翅片的增大換熱面積的特點，在相同的汽化量條件下，本發明與現有汽化器相比具有更高的換熱效率和更加緊湊的結構；

3、本發明的中間流體在熱管內流動，不會出現因由于海洋中船上汽化器自身擺動而對中間流體的相變過程造成影響，進而汽化器的穩定性得到保證；

4、本汽化器的結構簡單、容易實現。

附圖說明

圖1為本發明采用熱管的LNG汽化器優選實施例的結構示意圖；

圖2為本發明采用熱管的LNG汽化器中熱管的結構示意圖。