專利名稱：一種中介熱媒重沸式汽化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中介熱媒重沸式汽化器，主要應(yīng)用于石化、天然氣、空分領(lǐng)域中， 用于汽化液態(tài)天然氣、液氧或液氮等；也可作為液態(tài)天然氣汽化的調(diào)峰用汽化器，應(yīng)用于碼頭、城市等各級(jí)天然氣接收站、儲(chǔ)運(yùn)站或調(diào)峰站。
背景技術(shù)：
目前用于汽化液態(tài)天然氣、液氧或液氮的調(diào)峰用汽化器許多為蒸汽加熱的水浴式汽化器。常見的水浴式汽化器中，蒸汽排入熱水的組件采用排汽管1’，排汽管1’開一定數(shù)量的排汽孔2’，詳見圖1。其缺點(diǎn)1為汽化產(chǎn)量較大地偏離額定值，當(dāng)降低至某值時(shí)，設(shè)備出現(xiàn)水擊現(xiàn)象。 水擊現(xiàn)象及其成因?yàn)檎羝髁侩S著汽化產(chǎn)量的減少而不斷地減少；而排汽管1’上的排汽孔2’開孔面積一定不變。在排汽孔2’截面，蒸汽壓頭隨著蒸汽流量的減少而不斷地降低， 當(dāng)蒸汽壓頭小于熱水壓頭時(shí)，水進(jìn)入排汽管1’內(nèi)。水時(shí)進(jìn)時(shí)出排汽管1，，蒸汽流量波動(dòng)，汽化產(chǎn)量隨之波動(dòng)；在排汽管1’內(nèi)的水柱波動(dòng)地沖擊排汽管1’，引起設(shè)備和管道震動(dòng)，發(fā)出噪聲。其缺點(diǎn)2為當(dāng)熱水循環(huán)不足時(shí)，水受冷結(jié)霜于下段換熱管外表，換熱的熱阻大增，換熱效率大降。熱水經(jīng)循環(huán)管道導(dǎo)流和循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)由下往上在換熱管間流動(dòng)，阻止水在換熱管外表受冷結(jié)霜，加強(qiáng)換熱效率；但循環(huán)泵需消耗電能。其缺點(diǎn)3為水浴式汽化器開機(jī)時(shí)，應(yīng)先開通蒸汽，啟動(dòng)循環(huán)泵，待水被加熱至 65°C左右，再開通液態(tài)天然氣、液氮或液氧；以防汽化器容器中的水受冷結(jié)霜、結(jié)冰于換熱管外表。水浴式汽化器停機(jī)時(shí)，應(yīng)先切斷液態(tài)天然氣、液氮或液氧等介質(zhì)，待換熱管內(nèi)殘留的介質(zhì)皆被汽化加熱至0°C以上，再切斷蒸汽，關(guān)閉循環(huán)泵；以防汽化器容器中的水受冷結(jié)霜、結(jié)冰于換熱管外表。因此，水浴式汽化器開機(jī)需一段水預(yù)熱時(shí)間；停機(jī)需一段殘留介質(zhì)汽化時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理， 不易出現(xiàn)水擊現(xiàn)象、節(jié)約電能、汽化效率高的中介熱媒重沸式汽化器。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是一種中介熱媒重沸式汽化器，其特征在于包括重沸器、汽化器、一層升降管；重沸器包括重沸器殼體、重沸器管箱、重沸管束； 重沸管束固定在重沸器殼體內(nèi)，重沸器殼體和重沸管束之間的空間構(gòu)成重沸器殼程，重沸器管箱內(nèi)的空間和重沸管束內(nèi)的空間相通構(gòu)成重沸器管程，在重沸器殼體上開有熱媒加入口，熱媒加入口與重沸器殼程相通，在重沸器管箱上開有蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口，蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口與重沸器管程相通；汽化器包括汽化器殼體、汽化器管箱、汽化管束，汽化管束固定在汽化器殼體內(nèi)，汽化器殼體和汽化管束之間的空間構(gòu)成汽化器殼程，汽化器管箱內(nèi)的空間和汽化管束內(nèi)的空間相通構(gòu)成汽化器管程，在汽化器管箱上開有被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)氣體出口，被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)氣體出口與汽化器管程相通；一層升降管一端與重沸器殼程接通，另一端與汽化器殼程接通。本發(fā)明還包括過熱器、二層升降管、三通閥；過熱器包括過熱器殼體、過熱器管箱、 過熱管束；過熱管束固定在過熱器殼體內(nèi)，過熱器殼體和過熱管束之間的空間構(gòu)成過熱器殼程，過熱器管箱內(nèi)的空間和過熱管束內(nèi)的空間相通構(gòu)成過熱器管程，在過熱器管箱上開有被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)過熱氣體出口，被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)過熱氣體出口與過熱器管程相通；二層升降管一端與過熱器殼程接通，另一端與汽化器殼程接通；被汽化介質(zhì)氣體出口還分別與三通閥和被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口接通，被汽化介質(zhì)過熱出口還與三通閥接通。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1、根除了液擊現(xiàn)象及其形成條件； 2、無(wú)需循環(huán)泵，無(wú)電耗；3、汽化彈性大，產(chǎn)汽量從零至最大額定值；4、操作、維護(hù)方便，能快開、停機(jī)，開機(jī)無(wú)需一段熱媒預(yù)熱時(shí)間，停機(jī)無(wú)需一段殘留介質(zhì)汽化時(shí)間。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中含有過熱器、二層升降管、三通閥。圖3也為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中不含有過熱器、二層升降管、三通閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例
參見圖2和圖3，本發(fā)明實(shí)施例包括重沸器1、汽化器2、一層升降管3、過熱器4、二層升降管5、三通閥6。重沸器1包括重沸器殼體11、重沸器管箱12和重沸管束13。重沸管束13固定在重沸器殼體11內(nèi)。重沸器殼體11和重沸管束13兩者之間的空間構(gòu)成重沸器殼程17，也就是說，處于重沸器殼體11內(nèi)、并處于重沸管束13外的空間構(gòu)成重沸器殼程17。重沸器管箱12內(nèi)的空間和重沸管束13內(nèi)的空間相通構(gòu)成了重沸器管程。在重沸器殼體11上開有熱媒加入口 14，熱媒加入口 14與重沸器殼程17相通；在重沸器管箱12上開有蒸汽進(jìn)口 15、冷凝水出口 16，蒸汽進(jìn)口 15和冷凝水出口 16與重沸器管程相通。汽化器2包括汽化器殼體21、汽化器管箱22和汽化管束23。汽化管束23固定在汽化器殼體21內(nèi)，汽化器殼體21和汽化管束23之間的空間構(gòu)成汽化器殼程，也就是說，處于汽化器殼體21內(nèi)、并處于汽化管束23外的空間構(gòu)成汽化器殼程26。汽化器管箱22內(nèi)的空間和汽化管束23內(nèi)的空間相通構(gòu)成汽化器管程。在汽化器管箱22上開有被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口 24和被汽化介質(zhì)氣體出口 25，被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口 24和被汽化介質(zhì)氣體出口 25 與重沸器管程相通。過熱器4包括過熱器殼體41、過熱器管箱42和過熱管束43。過熱管束43固定在過熱器殼體41內(nèi)，過熱器殼體41和過熱管束43之間的空間構(gòu)成過熱器殼程，也就是說，處于過熱器殼體41內(nèi)、并處于過熱管束43外的空間構(gòu)成過熱器殼程46。過熱器管箱42內(nèi)的空間和過熱管束43內(nèi)的空間相通構(gòu)成過熱器管程。在過熱器管箱42上開有被汽化介質(zhì)氣
4體進(jìn)口 44和被汽化介質(zhì)過熱氣體出口 45，被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口 44和被汽化介質(zhì)過熱氣體出口 45與過熱器管程相通。一層升降管3 —端與重沸器殼程接通，另一端與汽化器殼程接通。二層升降管5 —端與汽化器殼程接通，另一端與過熱器殼程接通。被汽化介質(zhì)氣體出口 25還分別用管道與三通閥6和被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口 44接通，被汽化介質(zhì)過熱氣體出口 45與三通閥6接通。以汽化液態(tài)天然氣生產(chǎn)氣態(tài)天然氣為例，工作時(shí)，重沸器殼程17內(nèi)盛裝甲醇、丁烯、丙烯或氟利昂等液體作為換熱中介的熱媒液，液位至液位線L. L.。由重沸器殼程17上空間、一層升降管3內(nèi)空間、汽化器殼程沈空間、二層升降管5內(nèi)空間、過熱器殼程46空間構(gòu)成的相通的空間內(nèi)，充滿熱媒氣。蒸汽走重沸器管程，天然氣走汽化器管程和過熱器管程。蒸汽通過蒸汽進(jìn)口 15進(jìn)入重沸器管程，經(jīng)重沸管束13加熱重沸器殼程內(nèi)的熱媒液。蒸汽受冷、冷凝成水，冷凝水通過冷凝水出口 16流出重沸器管程。熱媒液受熱汽化， 重沸成熱媒氣，熱媒氣經(jīng)一層升降管3上升至汽化器殼程內(nèi)，經(jīng)二層升降管5上升至過熱器殼程內(nèi)，熱媒氣經(jīng)汽化管束22和過熱管束42分別加熱汽化器管程、過熱器管程內(nèi)的天然氣，熱媒氣受冷、冷凝成熱媒液，過熱器殼程內(nèi)的熱媒液沉降經(jīng)二層升降管5流回了汽化器殼程內(nèi)，汽化器殼程內(nèi)的熱媒液沉降經(jīng)一層升降管3流回了重沸器殼程內(nèi)。液態(tài)天然氣通過被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口 M進(jìn)入汽化器管程，經(jīng)汽化管束23接受熱媒提供的熱能，汽化成氣態(tài)天然氣，氣態(tài)天然氣通過被汽化介質(zhì)氣體出口 25流出汽化器管程；氣態(tài)天然氣再通過管道分成二路，一路流向過熱器管程，另一路流向三通閥6 ；—路氣態(tài)天然氣通過被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口 44進(jìn)入過熱器管程，經(jīng)過熱管束43再接受熱媒提供的熱能，成過熱氣，過熱氣通過被汽化介質(zhì)過熱氣體出口 45流出過熱器管程；過熱氣與另一路流向三通閥6的氣態(tài)天然氣，在三通閥6內(nèi)混合，產(chǎn)出氣態(tài)天然氣，氣態(tài)天然氣出口溫度大于0°C。另外，上敘二路氣體流量通過三通閥6直接調(diào)控，從而間接調(diào)控過熱器4換熱量，而快速調(diào)節(jié)或穩(wěn)定氣態(tài)天然氣出氣溫度。本發(fā)明的重沸器1、汽化器2、過熱器4三個(gè)換熱器殼程通過升降管連接而相通；汽化器2、過熱器4 二個(gè)換熱器管程通過管道連通。蒸汽走重沸器管程，被汽化介質(zhì)走汽化器管程、過熱器管程。熱媒在相通的重沸器、汽化器、過熱器三個(gè)換熱器殼程內(nèi)作重沸上升與冷凝沉降間的循環(huán)。本發(fā)明可改設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，取消過熱器4、二層升降管5、三通閥6。簡(jiǎn)化的中介熱媒重沸式汽化器，參見圖3，包括重沸器1、汽化器2、一層升降管3。以汽化液態(tài)天然氣生產(chǎn)汽態(tài)天然氣為例，與原來不同，液態(tài)天然氣在汽化器2內(nèi)汽化、過熱，從被汽化介質(zhì)氣體出口 25 產(chǎn)出氣態(tài)天然氣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，但不能快速調(diào)節(jié)或穩(wěn)定汽態(tài)天然氣出氣溫度。
權(quán)利要求
1.一種中介熱媒重沸式汽化器，其特征在于包括重沸器、汽化器、一層升降管；重沸器包括重沸器殼體、重沸器管箱、重沸管束；重沸管束固定在重沸器殼體內(nèi)，重沸器殼體和重沸管束之間的空間構(gòu)成重沸器殼程，重沸器管箱內(nèi)的空間和重沸管束內(nèi)的空間相通構(gòu)成重沸器管程，在重沸器殼體上開有熱媒加入口，熱媒加入口與重沸器殼程相通，在重沸器管箱上開有蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口，蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口與重沸器管程相通；汽化器包括汽化器殼體、汽化器管箱、汽化管束，汽化管束固定在汽化器殼體內(nèi)，汽化器殼體和汽化管束之間的空間構(gòu)成汽化器殼程，汽化器管箱內(nèi)的空間和汽化管束內(nèi)的空間相通構(gòu)成汽化器管程，在汽化器管箱上開有被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)氣體出口，被汽化介質(zhì)液體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)氣體出口與汽化器管程相通；一層升降管一端與重沸器殼程接通，另一端與汽化器殼程接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中介熱媒重沸式汽化器，其特征在于還包括過熱器、二層升降管、三通閥；過熱器包括過熱器殼體、過熱器管箱、過熱管束；過熱管束固定在過熱器殼體內(nèi)，過熱器殼體和過熱管束之間的空間構(gòu)成過熱器殼程，過熱器管箱內(nèi)的空間和過熱管束內(nèi)的空間相通構(gòu)成過熱器管程，在過熱器管箱上開有被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)過熱氣體出口，被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口和被汽化介質(zhì)過熱氣體出口與過熱器管程相通；二層升降管一端與過熱器殼程接通，另一端與汽化器殼程接通；被汽化介質(zhì)氣體出口還分別與三通閥和被汽化介質(zhì)氣體進(jìn)口接通，被汽化介質(zhì)過熱出口還與三通閥接通。
全文摘要
本發(fā)明涉及中介熱媒重沸式汽化器，主要應(yīng)用于石化、天然氣、空分領(lǐng)域中，用于汽化液態(tài)天然氣、液氧或液氮等，也可作為液態(tài)天然氣汽化的調(diào)峰用汽化器，應(yīng)用于碼頭、城市等各級(jí)天然氣接收站、儲(chǔ)運(yùn)站或調(diào)峰站。重沸器、汽化器、過熱器通過升降管連接而相通；汽化器、過熱器通過管道連通。蒸汽走重沸器管程。被汽化介質(zhì)走汽化器管程、過熱器管程。熱媒在相通的重沸器、汽化器、過熱器等三個(gè)換熱器殼程內(nèi)作重沸上升與冷凝沉降間的循環(huán)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，根除了液擊現(xiàn)象、節(jié)約電能、汽化效率高。
文檔編號(hào)F28D15/02GK102353289SQ20111031163
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者胡水云 申請(qǐng)人:中國(guó)空分設(shè)備有限公司