[发明专利]一种三介质高效强化蒸发、冷凝的LNG气化器

说明书

技术领域

本发明涉及换热设备制造技术领域，尤其是一种三介质高效强化蒸发、冷凝的LNG气化器。

背景技术

LNG气化器属机械设备制造技术领域，主要应用于石油化工、船舶、冶金、舰艇、电力等行业，是一种将低温液态的LNG气化成可使用的气体而设计的气化器。

现今制造的液态LNG气化器绝大多数采用盘管式气化器，以水为加热介质，换热芯子为光圆管盘旋的螺旋管结构。也有一部分为光圆管外套平板铝散热片的气化器，以空气为加热介质，散热片横截面为星型结构。两类气化器均是以两种介质进行换热工作，即液—气和气—气。盘管式水加热气化器加热介质水与被加热介质LNG仅靠光圆管换热，换热效果差，关键一点是低温液态的LNG进入换热器时的温度为-162℃，极易造成水的冰化。星型铝散热片气化器虽然在单位体积下强化的换热面积较大，但空气本身密度小，比热也小，传热系数较低，空气的换热量不能满足大流量的液态LNG气化的热量要求。另外，空气加热气化器体积大，不适合于船舶等运动场合使用。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有的盘管式水加热气化器加热水极易冰化，换热面积较小，而空气加热平板星型气化器传热系数较小和外形尺寸大不适合于船舶等运动场合使用的问题，提供一种三介质高效强化蒸发、冷凝的LNG气化器。

本发明的具体方案是：一种三介质高效强化蒸发、冷凝的LNG气化器，具有筒形壳体，壳体两端设有左、右管板，在其中一端管板上同时设有进液端盖和出气端盖，或者是在一端管板上设进液端盖，另一端管板上设出气端盖，进液端盖上设有空腔及LNG进口，出气端盖上设有空腔及LNG出口，在壳体内上部布置有若干根LNG介质换热管，所有LNG介质换热管的一端连通进液端盖，另一端连通出气端盖，其特征是：在其中一端管板上同时设有进水端盖和出水端盖，或者是在一端管板上设进水端盖，另一端管板上设出水端盖，进水端盖上设有空腔及进水口，出水端盖上设有空腔及出水口，在壳体内下部设有热水介质换热管，热水介质换热管的一端连通进水端盖，另一端连通出水端盖，且在壳体内灌装有沸点低于0℃以下的液体。

本发明中所述壳体内灌装的液体为制冷剂。

本发明中所述壳体内灌装的液体为氟利昂或氨或丙烷或异丁烷等。

本发明中所述壳体内的液体灌装高度为高于最上层的热水介质换热管，而低于最下层的LNG介质换热管。

本发明中所述LNG介质换热管和热水介质换热管是采用强化螺纹换热管或光管。

本发明的工作原理是：利用常温的淡水或海水去加热沸点低的液体如氟利昂、氨等介质，这些介质与水换热后，吸收水的热量容易蒸发为气态。气化后的氟利昂、氨等介质上升后与上层的管内低温介质LNG进行换热，LNG吸收氟利昂、氨等气态介质的热量由液态气化为气态，而气化后的氟利昂、氨等介质冷却后冷凝为液态，在重力的作用下，自然掉入下层的液态介质中。如此循环往复，低温液态的LNG就气化为可利用的LNG气体。有时为了保障LNG的完全气化，可另增加LNG加热器。

本发明设计巧妙，结构简单，利用了蒸发和冷凝技术，并且采用了高效的强化换热管，传热效果好，外形尺寸自然小。而且加热水不与-162℃的低温液态的LNG直接接触，克服了水的结冰现象，防止了换热管的冻坏，使用寿命长。本发明经试验表明，综合性能在国内属领先技术。同国外相比，可靠性、传热性能、阻力特性、抗振性、使用寿命等方面明显达到国际先进水平。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图。

图中：1—右端管板，2—筒形壳体，3—LNG介质换热管，4—左端管板，5—进液端盖，6—LNG进口，7—LNG出口，8—出气端盖，9—进水口，10—进水端盖，11—热水介质换热管，12—出水端盖，13—出水口，14—氟利昂。

具体实施方式