一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式lng氣化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于燃?xì)庠O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器。
【背景技術(shù)】
[0002]浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器是一種燃燒型氣化器，其運(yùn)行安全可靠，熱效率高達(dá)95%以上。在對(duì)其傳熱研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器的盤管傳熱面積不能被充分利用，主要體現(xiàn)在當(dāng)盤管內(nèi)LNG溫度升高到接近汽化點(diǎn)時(shí)，與LNG進(jìn)口段溫度較低時(shí)比較，升高同等溫度所需的傳熱面積急劇增大。使得近30%的盤管傳熱面積被用來(lái)滿足LNG由接近汽化點(diǎn)溫度升溫到最終排氣溫度所需的傳熱面積。這造成了浸沒(méi)燃燒式氣化器的盤管傳熱面積分配不合理，不能被充分利用。同時(shí)也使得浸沒(méi)燃燒式氣化器整體結(jié)構(gòu)不夠緊湊。為緩解這個(gè)問(wèn)題，本實(shí)用新型致力于提高盤管內(nèi)LNG傳熱后半段的傳熱系數(shù)，重新設(shè)計(jì)傳熱結(jié)構(gòu)，在滿足浸沒(méi)燃燒式氣化器熱效率的基礎(chǔ)上減少所需傳熱面積，使得裝置結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器，包括水浴池，水浴池內(nèi)安裝有浸沒(méi)燃燒器、將燃燒煙氣引入水浴場(chǎng)的總煙管、一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束，一級(jí)煙管束、二級(jí)煙管束與總煙管連通，一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束上排布有若干噴氣小孔。一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束之間以及二級(jí)煙管束上方盤繞有LNG蛇形變徑盤管束，變徑盤管束出口、入口分別設(shè)有盤管束出口匯管、入口匯管。變徑盤管束、一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束由支架支撐置于水浴池中，且在支架四周及變徑盤管束間隔設(shè)有溢流板。所述的變徑盤管束由大管徑盤管束、變徑大小頭和小管徑盤管束組成。
[0006]進(jìn)一步特征，在盤管束后半段采用減小管徑的變徑管。
[0007]進(jìn)一步特征，設(shè)置有兩級(jí)煙管束，且二級(jí)煙管束進(jìn)口處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，可選擇開(kāi)閉二級(jí)煙管束。
[0008]燃燒煙氣經(jīng)總煙管傳送到一級(jí)煙管束、二級(jí)煙管束中，經(jīng)其上的噴氣小孔噴出，擾動(dòng)并加熱水浴場(chǎng)，形成兩相流向上橫掠過(guò)變徑盤管束，使變徑盤管束內(nèi)的LNG被加熱。兩相流在涌出溢流板后分離，水落回形成回流，煙氣由煙囪排出。
[0009]隨著變徑盤管束內(nèi)LNG的溫度升高到接近汽化溫度，其與變徑盤管束外水浴之間的傳熱溫差越來(lái)越小。采用變徑管束減小管束內(nèi)徑，用結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化彌補(bǔ)由于溫差不穩(wěn)定引起的換熱削弱的原理是:LNG在小管徑的管束中流速增大，隨之Re增大，傳熱系數(shù)增大。此外，小管徑使得管束內(nèi)流動(dòng)阻力增加，管束內(nèi)LNG的壓力隨之降低，壓力降低有利于LNG的汽化。
[0010]本實(shí)用新型采用一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束，LNG在變徑盤管束進(jìn)口段溫度較低，不需要盤管束外氣液兩相流具有很高的溫度就能產(chǎn)生足夠大的傳熱溫差及傳熱系數(shù)，故可適當(dāng)減少燃燒煙氣的通入量。而隨著變徑盤管束內(nèi)LNG溫度的升高，其與盤管束外氣液兩相流的溫差越來(lái)越小，會(huì)影響傳熱效率，采用分級(jí)煙管，二級(jí)煙管束噴出的燃燒煙氣對(duì)水浴場(chǎng)再次擾動(dòng)和再次加熱，使二級(jí)煙管束周圍的氣液兩相流溫度升高，起到了傳熱強(qiáng)化的作用。此外，二級(jí)煙管束協(xié)助變徑盤管束擾動(dòng)氣液兩相流，增加了其紊流程度，強(qiáng)化傳熱。本裝置可根據(jù)變徑盤管束內(nèi)LNG的流量調(diào)節(jié)通入燃燒煙氣的方式以及初始水浴的高度。當(dāng)換熱要求不高時(shí)可選擇關(guān)閉二級(jí)煙管束，只由一級(jí)煙管束通入燃燒煙氣，此時(shí)二級(jí)煙管束只起到協(xié)助擾動(dòng)氣液兩相流的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是除去支架和溢流板時(shí)改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器裝配示意圖。
[0012]圖2是改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器的裝配示意圖。
[0013]圖中:1大管徑盤管束；2變徑大小頭；3小管徑盤管束；4盤管束出口匯管；5盤管束進(jìn)口匯管；7 —級(jí)煙管束；8 —級(jí)煙管束上噴氣小孔；6 二級(jí)煙管束；9 二級(jí)煙管束上噴氣小孔；10總煙管；11流量調(diào)節(jié)閥；13、14、15、16、17溢流板。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明。
[0015]圖1、2所示為本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖，其中附圖標(biāo)記為:盤管束進(jìn)口匯管5 ;大管徑盤管束I ;變徑大小頭2 ;小管徑盤管束3 ;盤管束出口匯管4 ;總煙管10 ;—級(jí)煙管束7以及其上噴氣小孔8 ;二級(jí)煙管束6以及其上噴氣小孔9 ;流量調(diào)節(jié)閥11，溢流板13、14、15、16、17。
[0016]如圖1、2所示，本實(shí)用新型為一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器，運(yùn)行前，水浴槽中注入部分水，水位的高低由具體換熱工藝要求決定。LNG由盤管束進(jìn)口匯管5流入，流經(jīng)大管徑盤管束1、變徑大小頭2、小管徑盤管束3后，由盤管束出口匯管4流出。此過(guò)程中，燃燒煙氣由總煙管10通入，分配到一級(jí)煙管束7和二級(jí)煙管束6中，由噴氣小孔8、9涌入到水浴中，擾動(dòng)并加熱水浴場(chǎng)。形成的氣液兩相流以高度紊流的狀態(tài)橫掠過(guò)變徑盤管束，實(shí)現(xiàn)對(duì)管束內(nèi)LNG的加熱。由二級(jí)煙管束涌入的燃燒煙氣對(duì)氣液兩相流二次加熱。當(dāng)氣液兩相流達(dá)到溢流板13、14、15、16、17邊緣時(shí)，水由于重力作用回落到水浴中，完成回流，煙氣則由水浴槽頂端煙囪排出。
[0017]可根據(jù)變徑盤管束內(nèi)LNG的流量調(diào)節(jié)初始水浴高度以及通過(guò)調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)通入燃燒煙氣的方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器，其特征在于，包括水浴池，水浴池內(nèi)安裝有浸沒(méi)燃燒器、將燃燒煙氣引入水浴場(chǎng)的總煙管、一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束，一級(jí)煙管束、二級(jí)煙管束與總煙管連通，一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束上排布有若干噴氣小孔；一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束之間以及二級(jí)煙管束上方盤繞有LNG蛇形變徑盤管束，變徑盤管束出口、入口分別設(shè)有盤管束出口匯管、入口匯管；變徑盤管束、一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束由支架支撐置于水浴池中，且在支架四周及變徑盤管束間隔設(shè)有溢流板；所述的變徑盤管束由大管徑盤管束、變徑大小頭和小管徑盤管束組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器，其特征在于，盤管束后半段采用減小管徑的變徑管。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器，其特征在于，設(shè)置有兩級(jí)煙管束，且二級(jí)煙管束進(jìn)口處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，可選擇開(kāi)閉二級(jí)煙管束。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器，包括水浴池，水浴池內(nèi)安裝有浸沒(méi)燃燒器、將燃燒煙氣引入水浴場(chǎng)的總煙管、一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束，一級(jí)煙管束、二級(jí)煙管束與總煙管連通，一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束上排布有若干噴氣小孔。一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束之間以及二級(jí)煙管束上方盤繞有LNG蛇形變徑盤管束，變徑盤管束出口、入口分別設(shè)有盤管束出口匯管、入口匯管。變徑盤管束、一級(jí)煙管束和二級(jí)煙管束由支架支撐置于水浴池中，且在支架四周及變徑盤管束間隔設(shè)有溢流板。本裝置可根據(jù)變徑盤管束內(nèi)LNG的流量調(diào)節(jié)通入燃燒煙氣的方式以及初始水浴的高度。當(dāng)換熱要求不高時(shí)可選擇關(guān)閉二級(jí)煙管束，只由一級(jí)煙管束通入燃燒煙氣，此時(shí)二級(jí)煙管束只起到協(xié)助擾動(dòng)氣液兩相流的作用。
【IPC分類】F28F1/00, F28D1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204739930
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520365002
【發(fā)明人】銀建中, 韓冬艷, 徐琴琴, 茹新
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年5月30日