[發明專利]一種介質參與性輻射加熱氣化裝置的錨型導板改良結構

在審

• 申請號: 201811645116.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109855442A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 郭韻;黃志強;李渴望;高宇飛
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: F28D1/047
• 分類號: F28D1/047;F28D1/053;F28D19/00;F28F9/22
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

本發明涉及一種介質參與性輻射加熱氣化裝置的錨型導板改良結構，包括在臥式大筒體內以大筒體橫截面上經過軸心的水平軸為對稱軸，一下一上對稱布置的加熱流道和冷卻流道，加熱流道由布置于大筒體橫截面上經過軸心的豎直軸兩側的火筒和煙氣管束構成，冷卻流道由布置于大筒體橫截面上經過軸心的豎直軸兩側的前冷卻流道和后冷卻流道構成，大筒體與加熱流道和冷卻流道的管壁之間的空間用于填充中間載熱介質，前冷卻流道和后冷卻流道之間具有豎直設置的錨型導板。與現有技術相比，本發明加熱氣化效率可提高約3.5?4.2％，尤其適合黏性較大的介質，而且結構簡單，投資小，極易推廣使用。

技術領域

本發明屬于油氣加熱裝置技術領域，涉及一種在天然氣供應流程中對天然氣及LNG進行加熱氣化的裝置，尤其涉及一種介質參與性輻射加熱氣化裝置的錨型導板改良結構。

背景技術

天然氣是優質高效、綠色清潔的低碳能源，是有效治理大氣霧霾、推進能源大轉型的關鍵。而天然氣開發利用的關鍵技術及先進裝備的研發，是保證天然氣安全平穩供應，實現天然氣產業健康有序可持續發展的關鍵。

通常從氣井開采出來的原氣，除含有可燃烴類氣體外，還有少量的水蒸氣。在天然氣的開采和長途輸送中，由于溫度過低會導致水合物析出，從而堵塞井筒、管道、閥門和設備，嚴重時甚至會造成停產和發生危險，為防止這種現象的發生，在井口、計量站、接轉站等處要設置大量天然氣加熱防凍設備。在天然氣應用過程中，往往需要對其減壓，當壓降較大時會導致天然氣溫降過大，也需要設置加熱設備；燃氣電廠為了滿足燃燒需要或提高效率等工藝要求，常設置加熱設備對燃料氣進行加熱。此外，液化天然氣(LNG)是-162℃的低溫流體，只有將其加熱氣化并恢復到常溫以后才能作為民用燃氣或工業用氣，故在LNG輸配應用系統中也必然會用到大量加熱氣化設備。

通常，天然氣加熱氣化采用中間載熱介質間接加熱的方式。其結構為，在臥式大筒體內布置火筒、煙氣管束等加熱受熱面和多回程對流管束等冷卻受熱面，筒內充注中間載熱介質作為加熱和冷卻受熱面之間的傳熱媒介，幫助冷熱兩種流體達到傳熱的目的。通常，加熱和冷卻受熱面以大筒體圓截面中心軸呈軸對稱布置，火筒和煙管束位于水平軸的下方，對稱布置于垂直軸的左右側；多回程對流管束位于水平軸的上方，各回程也對稱布置于垂直軸的左右側。

燃料在火筒內燃燒，釋放化學能，燃燒后的煙氣流經火筒和煙氣管束，最后經煙囪排出。燃燒后的高溫煙氣以輻射與對流的方式將熱量傳遞給火筒和煙氣管束的壁面，然后加熱中間載熱介質。對流管束位于加熱爐的上方，浸于中間載熱介質中。被加熱天然氣在對流管束內流動，以強制對流換熱的方式吸收熱量，使溫度升高。顯然，中間載熱介質與火筒、煙氣管束和對流管束的傳熱形式是影響天然氣加熱氣化熱效率的關鍵。

由于對加熱氣化機理認識的欠缺，現有研究和應用技術只針對介質的對流傳熱流場，而完全忽視了介質參與性輻射的存在。據此提出的各種結構，對于解決常規布置形式不利于形成有效傳熱流場的缺陷，效果非常有限，有時甚至還會人為削弱了介質參與性輻射量，導致天然氣加熱氣化效率降低、啟動慢、能耗高等問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種介質參與性輻射加熱氣化裝置的錨型導板改良結構。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種介質參與性輻射加熱氣化裝置的錨型導板改良結構，包括在臥式大筒體內以大筒體橫截面上經過軸心的水平軸為對稱軸，一下一上對稱布置的加熱流道和冷卻流道，加熱流道由布置于大筒體橫截面上經過軸心的豎直軸兩側的火筒和煙氣管束構成，冷卻流道由布置于大筒體橫截面上經過軸心的豎直軸兩側的前冷卻流道和后冷卻流道構成，大筒體與加熱流道和冷卻流道的管壁之間的空間用于填充中間載熱介質，前冷卻流道和后冷卻流道之間具有豎直設置的錨型導板。

優選地，所述的錨型導板由豎直平板和連接于豎直平板底端的圓弧狀錨型部組成。