程中第一换热介质温度会有所降低，为保障第一换热介质循环换热的高效性及第一换热介质以气态形式排出，则需向其提供热量，因此在II级换热区，置于第一换热介质换热腔17和LNG换热腔7中第一热管2同时作为第一热管2的冷凝端，使得第二换热介质的热量不仅保证LNG能够升温为常温气态，同时保证第一换热介质能够吸收热量升温为气态，从而保证系统的高效运行。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:利用合理布置热管的蒸发端和冷凝端，以及采用梯级温升的方法，解决了 LNG汽化时由于释放冷量过大而导致换热介质结冰的问题且在相同的汽化量条件下，本实用新型与现有汽化器相比具有更高的换热效率和更加紧凑的结构，如在保证LNG汽化量为360m3/h时，与现有汽化器相比，本实用新型结构体积较现有汽化器体积减少30%，换热效率提高15%以上；通过调节第二换热介质的流量，能够完全匹配LNG汽化量，解决因工况改变而导致系统的不稳定。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图，
[0022]图2为图1的A-A剖面图，
[0023]图3为图1的B-B剖面图，
[0024]图4为图1的C-C剖面图，
[0025]图中:1、NG出口 ；2、第一热管；3、水平翅片4、壳体5、第二热管；6、LNG进口 7、LNG换热腔；8、第一隔板；9、垂直翅片；10、第一换热介质进口 ；11、第二换热介质出口 ；12 ;第二换热介质换热腔；13、第三热管；14、第二隔板；15、第二换热介质进口 ；16、第一换热介质出口 ；17、第一换热介质换热腔。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0027]如图1至图4所示，一种采用梯级汽化技术的LNG汽化器，包括壳体4，所述壳体4内采用分别开设有多行多列通孔的第一隔板8和第二隔板14，将其依次隔分为在壳体4上分别对应设置有进、出口的LNG换热腔7、第一换热介质换热腔17和第二换热介质换热腔
12;所述第一隔板8和第二隔板14 一端的通孔中固定安装有贯穿LNG换热腔7、第一换热介质换热腔17和第二换热介质换热腔12的第一热管2 ;另一端，所述第一隔板8的通孔中固定安装有贯穿LNG换热腔7和第一换热介质换热腔17的第二热管5，所述第二隔板14的通孔中固定安装有贯穿第一换热介质换热腔17和第二换热介质换热腔12的第三热管13。
[0028]其中，所述第一热管2的外壁上套装有若干水平翅片3 ;所述第二热管5贯穿在LNG换热腔7中一段的外壁上和所述第三热管13贯穿在第二换热介质换热腔12中一段的外壁上各自套装有若干水平翅片3 ;所述第二热管5和所述第三热管13贯穿在第一换热介质换热腔17中一段的外壁上套装有垂直翅片9。
[0029]所述第一隔板8和第二隔板14 一端的长度为所述第一隔板8和第二隔板14总长的1/3，所述第一隔板8和第二隔板14另一端的长度为所述第一隔板8和第二隔板14总长的 2/3。
[0030]所述第一隔板8和第二隔板14与所述壳体4的连接均为焊接连接。
[0031]所述第一隔板8和第二隔板14上的通孔的排列为交错网格式排列；所述交错网格式排列为正三角形或品字形排列。
[0032]所述壳体4为两端设有凸球面的圆筒形。
[0033]所述垂直翅片9的断截面形状为花瓣形。
[0034]工作过程
[0035]LNG换热流程:LNG从LNG进口 6流入LNG换热腔7与作为热管冷凝端的第一热管2和第二热管5进行换热，吸收热管中低沸点工质从第二换热介质吸收得到的热量从而温度升高，根据梯级温升方法，在I级换热区中与作为热管冷凝端的第二热管5进行换热从_163°C的LNG升温为低温气态NG ;随之低温NG流经II换热区与作为热管冷凝端的第一热管2进行换热，进一步吸收来自第二换热介质的热量，从而温度升高到常温NG，随后从NG出口 I排出，完成LNG的汽化过程。
[0036]第一介质换热流程:气态第一介质从第一介质进口 10进入第一介质换热腔17，在I级换热区中先流过由作为热管蒸发端的第二热管5，吸收从LNG释放的冷量，温度降低冷凝为液态，随后流过作为热管冷凝端的第三热管13，吸收来自第二换热介质的热量，随即温度升高，进而汽化为气态随后又与LNG进行换热，在I级换热区第一换热介质这样循环流过交叉排列的第二热管5和第三热管13，作为中间热媒，从而传递从海水吸收的热量使得LNG温度升高；由于LNG在I级换热区释放冷量多，在第一换热介质进入II级换热区域时温度会降低(但高于处于同一热管处周围的LNG温度)，为保证后续循环第一换热介质的高效性且由于第二换热介质在II级换热区域中所能够提供的热量足以满足第一换热介质和NG的温升所需要的热量要求，因此在II级换热区域第一换热介质与作为热管冷凝端的第一热管2的进行换热，吸收来自第二换热介质的热量，从而提高第一换热介质的温度且保持第一换热介质处于气态，保证第一换热介质可在无外热源加热情况下循环使用。
[0037]第二换热介质换热流程:第二换热介质从第二换热介质进口 15流入第二换热介质换热腔12与作为热管蒸发端的第一热管2、第二热管5和第三热管13进行换热，将热量提供给LNG，使得LNG温度升高而汽化；同时由于采用梯级汽化的原理，在II级换热区域内，为第一换热介质提供热量，使得在循环流动中第一换热介质无需消耗外部热源用于保证换热的稳定的进行；且通过调节进入第二换热介质换热腔12中第二换热介质的流量，从而匹配LNG汽化量，实现实时工况的调节。
[0038]以上仅为本实用新型的一个实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均属于本实用新型权利要求要求保护的范围。
【主权项】
1.一种采用梯级汽化技术的LNG汽化器，包括壳体(4)，其特征在于:所述壳体(4)内采用分别开设有多行多列通孔的第一隔板(8)和第二隔板(14)，将其依次隔分为在壳体(4)上分别对应设置有进、出口的LNG换热腔(7)、第一换热介质换热腔(17)和第二换热介质换热腔(12);所述第一隔板⑶和第二隔板(14) 一端的通孔中固定安装有贯穿LNG换热腔(7)、第一换热介质换热腔(17)和第二换热介质换热腔(12)的第一热管(2);另一端，所述第一隔板⑶的通孔中固定安装有贯穿LNG换热腔(7)和第一换热介质换热腔(17)的第二热管(5)，所述第二隔板(14)的通孔中固定安装有贯穿第一换热介质换热腔(17)和第二换热介质换热腔(12)的第三热管(13)。2.根据权利要求1所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述第一热管(2)的外壁上套装有若干水平翅片(3);所述第二热管(5)贯穿在LNG换热腔(7)中一段的外壁上和所述第三热管(13)贯穿在第二换热介质换热腔(12)中一段的外壁上各自套装有若干水平翅片(3);所述第二热管(5)和所述第三热管(13)贯穿在第一换热介质换热腔(17)中一段的外壁上套装有垂直翅片(9)。3.根据权利要求1所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述一端的长度为所述第一隔板(8)和第二隔板(14)总长的1/3，所述另一端的长度为所述第一隔板(8)和第二隔板(14)总长的2/3。4.根据权利要求1所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述第一隔板(8)和第二隔板(14)与所述壳体(4)的连接为焊接连接。5.根据权利要求1所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述第一隔板⑶和第二隔板(14)上的通孔的排列为交错网格式排列。6.根据权利要求5所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述交错网格式排列为正三角形或品字形排列。7.根据权利要求1所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述壳体(4)为两端设有凸球面的圆筒形。8.根据权利要求2所述的采用梯级汽化技术的LNG汽化器，其特征在于:所述垂直翅片(9)的断截面形状为花瓣形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用梯级汽化技术的LNG汽化器，所述汽化器利用隔板将汽化器壳体分为LNG换热腔、第一换热介质换热腔、第二换热介质换热腔；在腔体之间的隔板上设置有通孔，若干热管通过通孔穿伸于三个不同的腔体内，热管上还穿伸有若干翅片；LNG，第一换热介质以及第二换热介质分别流经各自换热腔体，通过热管作为传热体采用梯级温升的方法实现利用温度较高的第二换热介质使-163℃的LNG温度升高并实现汽化，通过合理利用热管的蒸发端和冷凝端，以及中间冷媒解决了LNG汽化过程中由于初始温度较低而引起的换热介质结冰从而导致汽化器汽化性能恶化等问题。利用调节第二换热介质的流量，匹配LNG汽化量，保证LNG汽化器高效，稳定运行。
【IPC分类】F17C7/04, F28D15/02
【公开号】CN204693025
【申请号】CN201520393604
【发明人】赵忠超, 张霄, 贾丹丹, 赵凯, 周根明, 顾晓波
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日