帶有高效換熱管的開(kāi)架式氣化器的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種液化天然氣（LNG）的氣化裝置，具體涉及一種帶有高效換熱管的開(kāi)架式氣化器。

背景技術(shù)：

氣態(tài)天然氣（NG）在被冷卻至-162℃后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)天然氣（LNG），同時(shí)體積縮小至1/620，便于運(yùn)輸和存儲(chǔ)，但無(wú)法直接使用。在使用液化天然氣前，必須先經(jīng)過(guò)LNG接收站的LNG氣化器轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣（NG），才可以供用戶使用。隨著中國(guó)LNG接收站建設(shè)數(shù)量和建設(shè)規(guī)模的飛速發(fā)展，LNG氣化器的市場(chǎng)需求也在不斷擴(kuò)大。

LNG氣化器是整個(gè)LNG供應(yīng)流程中的關(guān)鍵設(shè)備。LNG接收站大多靠海邊建設(shè)，海水就成了氣化LNG最經(jīng)濟(jì)、最便利的熱源，加之，海水的溫度比較穩(wěn)定，熱容量大，所以使用海水作為熱源的開(kāi)架式氣化器就成了LNG接收站的主要?dú)饣?。開(kāi)架式氣化器適合于基本負(fù)荷型的大型氣化供應(yīng)系統(tǒng)，氣化LNG能力可達(dá)180t/h以上，氣化量可以在0-100%的負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行。

開(kāi)架式氣化器的基本單元為換熱管，一般由翅片管、內(nèi)套管、內(nèi)插件三部分組成，功能上一般劃分為氣化段和加熱段。作為實(shí)現(xiàn)高效換熱的重要元件，內(nèi)套管尺寸要求精度高，翅片管與內(nèi)套管、翅片管與內(nèi)插件的安裝要求精準(zhǔn)，如在使用過(guò)程中，內(nèi)插件在螺旋上升的氣體和液體的作用下位置發(fā)生變動(dòng)，將直接影響開(kāi)架式氣化器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的開(kāi)架式氣化器，其換熱管的氣化段和加熱段內(nèi)部都裝配有內(nèi)插件、內(nèi)肋片等，這樣的設(shè)計(jì)增加了換熱管的制造難度和制造成本，且換熱效率不穩(wěn)定。因此，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)化易安裝且換熱效果更好的開(kāi)架式氣化器用換熱管迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有液化天然氣氣化熱管因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而易出現(xiàn)內(nèi)管位移影響設(shè)備安全運(yùn)行的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種帶有高效換熱管的開(kāi)架式氣化器，避免了換熱管內(nèi)件發(fā)生變形位移，影響傳熱效率和設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種帶有高效換熱管的開(kāi)架式氣化器，包括若干組板型管束和海水噴淋系統(tǒng)，其特征是每組板型管束由若干根高效換熱管按照板狀排列組成，每組管束中所有高效換熱管的兩端分別與同一根集氣管及同一根集液管連通，所述高效換熱管的數(shù)量可以根據(jù)開(kāi)架式氣化器不同工況下需要的換熱面積來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

液化天然氣（LNG）氣化器用高效換熱管包括加熱段、氣化段和過(guò)熱段三部分；所述加熱段的管內(nèi)壁為梅花形結(jié)構(gòu)；所述氣化段的管內(nèi)壁為光滑面或槽道結(jié)構(gòu)，在所述的光滑面或槽道結(jié)構(gòu)的氣化段管內(nèi)套裝有螺紋或波紋管結(jié)構(gòu)的氣化段內(nèi)管，所述氣化段內(nèi)管內(nèi)再套裝有扭曲管結(jié)構(gòu)的氣化段再內(nèi)管；所述過(guò)熱段的管內(nèi)壁為光滑面或槽道結(jié)構(gòu)，所述光滑面或槽道結(jié)構(gòu)的過(guò)熱段管內(nèi)套裝有波紋管或波節(jié)管結(jié)構(gòu)的過(guò)熱段內(nèi)管。

所述換熱管外壁為直翅片結(jié)構(gòu)，換熱管同一截面上的翅片高度相同或不相同。

所述換熱管外壁為螺旋翅片結(jié)構(gòu)，換熱管同一截面上的翅片高度可以不相同。

開(kāi)架式氣化器的換熱面積能在1㎡-6000㎡范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述的連接高效換熱管的集液管內(nèi)設(shè)有節(jié)流孔噴嘴，以使每根換熱管內(nèi)液化天然氣的流量均勻。

連接高效換熱管的集液管內(nèi)的節(jié)流孔噴嘴能使每根換熱管內(nèi)液化天然氣的流量均勻率不小于95%。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1.本實(shí)用新型高效換熱管的外壁為直翅片或螺旋翅片，且翅片高度可以不相同，有效增大了換熱面積，形成了均勻的水膜分布，增強(qiáng)了海水與換熱管外壁之間的熱交換。

2.本實(shí)用新型高效換熱管的氣化段采用三層套管結(jié)構(gòu)，過(guò)熱段采用雙層套管結(jié)構(gòu)，換熱管內(nèi)就形成了內(nèi)套管和環(huán)隙的多層結(jié)構(gòu)，提高了熱傳導(dǎo)的效率，而且制造安裝簡(jiǎn)單，降低了開(kāi)架式氣化器換熱管內(nèi)套管的制造成本。

3.高效換熱管內(nèi)不設(shè)置內(nèi)插肋片，避免了肋片發(fā)生變形位移的情況，保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.本實(shí)用新型的開(kāi)架式氣化器可通過(guò)調(diào)整換熱管的數(shù)量來(lái)調(diào)整設(shè)備的換熱面積，使設(shè)備能夠適用于不同的工作負(fù)荷。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型高效換熱管板狀排管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型高效換熱管加熱段的端面剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型高效換熱管氣化段內(nèi)管為光滑面的端面剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型高效換熱管氣化段內(nèi)管為槽道結(jié)構(gòu)的端面剖視圖。

圖5是本實(shí)用新型高效換熱管過(guò)熱段內(nèi)管為光滑面的端面剖視圖。

圖6是本實(shí)用新型高效換熱管過(guò)熱段內(nèi)管為槽道結(jié)構(gòu)的端面剖視圖。

圖7是圖3中A-A向的剖視圖。

圖8是圖5中B-B向的剖視圖。

圖9是本實(shí)用新型開(kāi)架式氣化器板型管束結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-高效換熱管，2-集液管，3-集氣管，11-加熱段，12-氣化段，13-過(guò)熱段，121-氣化段內(nèi)管，122-氣化段再內(nèi)管，131-過(guò)熱段內(nèi)管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一。

如圖1-5所示，一種用于開(kāi)架式氣化器的高效換熱管，高效換熱管1外壁為直翅片結(jié)構(gòu)，同一截面上的翅片高度可以相同也可以不相同。所述高效換熱管1分為加熱段11、氣化段12、過(guò)熱段13三部分；所述加熱段11中，高效換熱管1的內(nèi)壁為梅花形翅片結(jié)構(gòu)，管內(nèi)不套裝任何內(nèi)管；所述氣化段12中，高效換熱管1的內(nèi)壁為光滑面或者是槽道結(jié)構(gòu)，管內(nèi)套裝有氣化段內(nèi)管121，所述氣化段內(nèi)管121為螺紋管結(jié)構(gòu)，氣化段內(nèi)管121中還套裝有氣化段再內(nèi)管122，所述氣化段再內(nèi)管122為扭曲管結(jié)構(gòu)；所述過(guò)熱段13中，高效換熱管1的內(nèi)壁為光滑面或者是槽道結(jié)構(gòu)，管內(nèi)套裝有過(guò)熱段內(nèi)管131，所述過(guò)熱段內(nèi)管131為波紋管結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例二。

一種用于開(kāi)架式氣化器的高效換熱管，與實(shí)施例一不同之處在于，高效換熱管1外壁為螺旋翅片結(jié)構(gòu)，同一截面上的翅片高度可以相同也可以不相同。

實(shí)施例三

一種開(kāi)架式氣化器，包括若干組板型管束和海水噴淋系統(tǒng)，每組板型管束由若干根高效換熱管1按照板狀排列（每根換熱管平行排列），每根高效換熱管1的兩端分別與集氣管3和集液管2相連通。開(kāi)架式氣化器工作時(shí)，海水噴淋系統(tǒng)將海水噴淋在板型管束外表面上，依靠重力的作用，海水自上而下沿著高效換熱管1的外壁流動(dòng)，液態(tài)天然氣（LNG）從集液管2中逐一流進(jìn)每根高效換熱管1內(nèi)，在管內(nèi)自下向上流動(dòng)。海水將熱量傳遞給液態(tài)天熱氣（LNG），LNG在經(jīng)過(guò)了加熱段11、氣化段12、過(guò)熱段13后，最終氣化為氣態(tài)天然氣，并進(jìn)入集氣管3，然后進(jìn)入用戶端。

本實(shí)用新型可以根據(jù)開(kāi)架式氣化器不同工作負(fù)荷的需要，來(lái)調(diào)整換熱管的數(shù)量，從而調(diào)整開(kāi)架式氣化器的換熱面積，換熱面積的調(diào)整范圍在1㎡-6000㎡之間。

本實(shí)用新型開(kāi)架式氣化器，其連接高效換熱管的集液管2內(nèi)設(shè)有節(jié)流孔噴嘴，可使每根高效換熱管內(nèi)LNG的流量均勻，均勻率可達(dá)95%以上。

本實(shí)用新型未涉及部分與內(nèi)管的具體結(jié)構(gòu)、材料等均可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。