[發明專利]一種空氣復溫式LNG汽化器及其工作方法

有效

• 申請號: 202010748915.6
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111879157B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 蔣慶峰;嚴思遠;宋肖;谷家揚;蔣志勇;馮國增;朱剛
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;F28F9/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，包括殼體(4)，所述殼體(4)內固定設置有換熱芯體(5)，殼體(4)的左端面上部通過法蘭依次連通有文丘里式流體分布器(3)和LNG入口管(2)；下部連通有冷空氣出口接管器(1)；右端面上部連通有NG出口接管器(6)，下部通過法蘭依次連通有文丘里式流體分布器(3)和熱空氣入口管(7)；所述換熱芯體(5)由隔熱固定板(5a)、若干換熱扁管(5b)、若干冷流道均熱擋板(5c)和若干熱流道均熱擋板(5d)組成，其中所述隔熱固定板(5a)的長寬與所述殼體(4)內的橫截面的長寬相同，隔熱固定板(5a)的上下平面上沿長度方向等間距對稱開設有若干條T型槽，槽與槽之間均開設有若干矩形孔(5a1)，所述換熱扁管(5b)采用金屬硬密封穿插在矩形孔(5a1)中，所述冷流道均熱擋板(5c)和熱流道均熱擋板(5d)的下端均設有T型凸肩，冷流道均熱擋板(5c)和熱流道均熱擋板(5d)的板面上開設有若干通孔(5c1)，所述冷流道均熱擋板(5c)通過T型凸肩與所述隔熱固定板(5a)上平面上的T型槽成配合連接，所述熱流道均熱擋板(5d)通過T型凸肩與所述隔熱固定板(5a)下平面上的T型槽成配合連接。

2.根據權利要求1所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，所述文丘里式流體分布器(3)由兩端設有喇叭口的喉腔(3b)和4根回流管(3a)構成，4根所述回流管(3a)與喉腔(3b)成十字形相連通，且同向成90度延伸。

3.根據權利要求2所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，所述隔熱固定板(5a)將所述殼體(4)內分隔為上下兩個流道，上流道為LNG冷流道(4a)，下流道為空氣熱流道(4b)。

4.根據權利要求3所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，所述的LNG冷流道(4a)自LNG入口端至NG出口端為擴張型的單邊成90度的梯形結構。

5.根據權利要求1所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，所述的冷流道均熱擋板(5c)和熱流道均熱擋板(5d)板面上的通孔(5c1)為方形孔或圓孔，其開孔數量和大小根據設計的流道阻力進行核算，整體開孔率在0.6～0.9之間。

6.根據權利要求1所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，每塊所述的冷流道均熱擋板(5c)的高度不同，沿流體流動方向逐漸升高，所述殼體(4)根據冷流道均熱擋板(5c)的高度設計為相對應的擴張結構。

7.根據權利要求1所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，所述的等間距為換熱扁管(5b)厚度的3～5倍。

8.根據權利要求4所述的空氣復溫式LNG汽化器，其特征在于，所述的梯形結構的六面分別由所述隔熱固定板(5a)，殼體(4)的上端面和前后側面上部，左端面上部和右端面上部構成；其中，所述殼體(4)的左端面上部為LNG入口的通流截面，殼體(4)的右端面上部為NG出口的通流截面，左右兩通流截面的大小根據流通介質的經濟流速確定。

9.一種根據權利要求4所述的空氣復溫式LNG汽化器的工作方法，其特征在于，所述空氣復溫式LNG汽化器分為如下兩個工作流道進行工作：

一、LNG冷流道(4a)工作方法，LNG從LNG入口管(2)入口進入與其相連接的文丘里式流體分布器(3)，LNG在經過文丘里式流體分布器(3)的喉腔(3b)時，壓力下降，速度增加，壓能轉變為動能，以致喉腔(3b)和與其相連的4根回流管(3a)產生真空，當LNG流體進入LNG冷流道(4a)后擴散形成流體尾翼，擴散至兩端的流體尾翼在回流管(3a)的真空作用下繞回，形成回流區并達到強制循環效果，而后LNG經過換熱扁管(5b)并吸收其從空氣熱流道(4b)所吸收的熱量，逐步汽化變為NG從NG出口接管器(6)流出；

二、空氣熱流道(4b)工作方法，熱空氣從熱空氣入口管(7)進入與其相連的文丘里式流體分布器(3)，熱空氣依次流經換熱扁管(5b)，換熱扁管(5b)內的換熱介質吸收空氣熱量后蒸發，換熱介質便開始從空氣熱流道(4b)向LNG冷流道(4a)轉移，之后又通過吸收LNG的冷量而冷凝為液體通過毛細通道和重力作用下返回空氣熱流道(4b)，以此循環往復，LNG也得以通過間接吸收熱空氣的熱量汽化為NG，熱空氣也變成冷空氣從冷空氣出口接管器(1)流出。