[發明專利]一種高效天然氣定向流動加熱系統

在審

• 申請號: 201810544440.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108468897A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 楊柳;朱玉;孫利迪;岑瑾;朱科;岑孟強;王倩
• 申請（專利權）人: 遼寧華燃燃氣設備有限公司
• 主分類號: F16L53/34
• 分類號: F16L53/34;F16L59/16;F16L59/20;F17D1/02
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

本發明公開了一種高效天然氣定向流動加熱系統，涉及加熱系統技術領域，該裝置包括調節模塊以及纏繞在換熱管外側的感應線圈，所述換熱管包括天然氣進口和天然氣出口，所述換熱管在天然氣出口處設有溫度檢測儀表，所述調節模塊依據溫度檢測儀表的檢測溫度，調節感應線圈的工作電流、功率等參數，所述換熱管內部設有用于將天然氣導流至換熱壁面位置的定向流動裝置。本方案同其他從外部加熱的方法相比，具有加熱速度快，加熱時間僅為其他加熱方法的10%?20%，加熱均勻化程度高，熱效率高的優點。

技術領域

本發明涉及加熱技術領域，特別是涉及一種高效天然氣定向流動加熱系統。

背景技術

LNG復熱器又稱LNG二次加熱系統，一般是安放于LNG空溫式氣化器后，調壓撬前的一種復熱（二次加熱或補熱）設備。LNG理論溫度約-192℃，利用空溫式氣化器轉化成氣態天然氣后，因受環境溫度等因素影響，天然氣氣化后的溫度較低，不滿足用戶使用，采用復熱器對NG和BOG進行補熱（二次加熱），提高天然氣溫度，使其滿足用戶需求。

現行業生產的LNG復熱器一般分為：電加熱水浴式復熱器（氣化器）、蒸汽加熱復熱器和熱水循環復熱器，其分別采用電加熱器或蒸汽為熱源，以水為熱傳媒，或直接采用循環熱水加熱，緊湊式換熱管內是低溫介質（LO2、LN2、LAr、LCO2、LNG、NG等），熱源通過緊湊式換熱管對管內的天然氣進行加熱，利用控制系統可以對熱源的溫度進行控制，保證低溫液體氣化效果充分且穩定。

由于現有的LNG復熱器采用電加熱器為熱源，以水為熱傳媒介質，即先用電加熱把水加熱到60℃，再用60℃的熱水把換熱管內的天然氣加熱到約20℃，因此先把電能轉化為熱能，再通過熱水作為媒介傳遞給天然氣，能量進行了多次轉化與傳遞，故LNG復熱器熱效率極低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的LNG復熱器先把電能轉化為熱能，再通過熱水作為媒介傳遞給天然氣，能量進行了多次轉化與傳遞，加熱效率極低。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種高效天然氣定向流動加熱系統，包括調節模塊以及纏繞在換熱管外側的感應線圈，所述換熱管包括天然氣進口和天然氣出口，所述換熱管在天然氣出口處設有溫度檢測儀表，所述調節模塊依據檢測的溫度調節感應線圈的輸出功率；

所述換熱管內部設有用于將天然氣導流至換熱壁面位置的定向流動裝置。

技術效果：本方案設置的換熱管可以選擇具有導磁性的金屬材料，當感應線圈通過交流電時，在感應線圈周圍產生交變磁場，這交變磁場中的磁力線從一個磁極經過被加熱物體到另一個磁極形成回路，磁力線會切割材料，在被加熱物體中產生感應電動勢，從而產生渦流，由于被加熱物體具有電阻特性，根據焦耳--楞次定律，產生的渦流使材料發熱，即使得換熱管自身發熱，從而對換熱管內部的天然氣進行加熱，本方案同其他從外部加熱的方法相比，具有加熱速度快，加熱時間是其他加熱方法的10%-20%，還具有加熱均勻，熱效率高的優點，此外，本方案設置的調節模塊可依據天然氣出口處的溫度來調節感應線圈的電流，即調節其輸出功率，能使其滿足于用戶的使用要求，另外，由于天然氣在換熱管內部流動、升溫過程中，會在管道近壁面位置形成氣流附面層，即邊界層，這主要是因為天然氣在近壁面流動過程中受到粘性剪切力的作用，從而速度逐漸減小，緊貼壁面的天然氣速度為零，這也就是天然氣在管道內流動時，會使靠近管道內壁面處的流動速度明顯低于天然氣的正常流動速度的原因，此時熱效率也會受到影響，本方案設置的定向流動裝置可以將天然氣導流至換熱壁面壁，可以有效的打破天然氣在圓管內流動過程中所產生的邊界層，進而提高換熱管內天然氣的換熱效率，進一步提高對天然氣的加熱效率，使加熱效率進一步提高20-30%，且本方案的整體組合體積很小，大大節省了設備空間。

本發明進一步限定的技術方案是：所述定向流動裝置包括設置在換熱管內的內套管，所述內套管與換熱管內壁之間留有間隙，所述內套管一端與換熱管的天然氣進口連通，所述內套管側壁上開設有數個開口，開口為通孔或狹縫。