一种液化天然气冷量回收换热器的制作方法

本发明涉及热交换设备领域，尤其涉及一种液化天然气冷量回收换热器。

背景技术：

在当今能源日益紧张的形势下，天然气以其污染小、燃烧性能好、储量丰富的优点得到越来越广泛的应用。为了便于天然气的运输，通常将天然气液化成液态，使用时又重新汽化成常温气态。而在液态天然气汽化成常温气体供给用户使用的过程中，将释放出大量的冷能。如果对该冷能不加回收而直接向环境排放掉，将对环境产生污染。若回收该冷能，不仅可节约能源，而且可避免环境污染，具有十分可观的经济效益和社会效益。而目前，对该冷能的回收技术中，对低温天然气冷能的回收设备存在体积庞大、系统管路复杂以及冷能回收率不高等问题，仍有待改进。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为克服现有低温天然气冷能回收设备在体积庞大、系统管路复杂以及冷能回收率不高等方面的不足，而对现有换热设备进行改进设计，得到一种可充分回收低温天然气冷能、冷能回收率高、结构紧凑、具有显著的经济效益和社会效益的液化天然气冷量回收换热器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，提供一种液化天然气冷量回收换热器，包括长方体形的换热芯，换热芯的上下侧面分别设有天然气出口和天然气进口。换热芯从下到上划分为两个贯通连接的冷能回收段。换热芯的下部冷能回收段左右侧面分别设有第一传热介质进口和第一传热介质出口，换热芯的上部冷能回收段左右侧面分别设有第二传热介质进口和第二传热介质出口。

本发明的第一优选方案为，换热芯为铝制板翅式换热芯。

本发明的第二优选方案为，第一传热介质进口的位置高度高于第一传热介质出口的位置高度。

本发明的第三优选方案为，第二传热介质进口的位置高度高于第二传热介质出口的位置高度。

本发明的第四优选方案为，天然气进口的温度控制在-49℃～-40℃，天然气出口的温度控制在10℃～15℃，

本发明的第五优选方案为，第一传热介质进口的温度控制在-27℃～-22℃，第一传热介质出口的温度控制在-37℃～-35℃。

本发明的第六优选方案为，第二传热介质进口的温度控制在32℃～37℃，第二传热介质出口的温度控制在19℃～25℃。

本发明的第七优选方案为，换热芯上下侧面之间的垂直距离与换热芯左右侧面之间的水平距离比为18:5。

本发明的技术优势在于：由于在换热器上设置有两组传热介质的进出口，把换热器划分为上下两个换热段。两个换热段中的两种传热介质依次对低温天然气进行逐级换冷，结构紧凑，这样不仅可有效提高冷能的回收率，而且还可以使低温天然气升温至目标温度范围。又由于传热介质的进口位置高度均高于出口位置高度，使得传热介质在换热芯中由上到下流动，而低温天然气在换热芯中由下至上流过，两者逆流接触，换热效果好。当传热介质吸收了冷能后，应用于供冷技术，充分利用了能源。此外，因为铝在低温环境中，机械性能和强度仍旧很好，甚至有所提高，所以采用铝制板翅式换热芯，换热面积大，换热系数高，还可以进一步提高换热效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明液化天然气冷量回收换热器实施例的主视图。

图2是本发明液化天然气冷量回收换热器实施例的左视图。

图3是本发明液化天然气冷量回收换热器实施例的俯视图。

具体实施方式

由图1所示的液化天然气冷量回收换热器的主视图，图2所示的液化天然气冷量回收换热器的左视图以及图3所示的液化天然气冷量回收换热器的俯视图可知，液化天然气冷量回收换热器包括长方体形的换热芯1，该换热芯1的上下侧面分别设有天然气出口3和天然气进口2。换热芯1从下到上划分为两个贯通连接的冷能回收段，可以为两个上下串联的换热芯1，也可以为一个换热芯1划分成的上下两个部分，这样的两个部分可依次对流经换热器的低温天然气的冷能进行回收，使结构紧凑。换热芯1的下部冷能回收段左右侧面分别设有第一传热介质进口4和第一传热介质出口5，换热芯1的上部冷能回收段左右侧面分别设有第二传热介质进口6和第二传热介质出口7。

其中，换热芯1为铝制板翅式换热芯。第一传热介质进口4的位置高度高于所述第一传热介质出口5的位置高度。第二传热介质进口6的位置高度高于所述第二传热介质出口7的位置高度。天然气进口2的温度控制在-49℃～-40℃，天然气出口3的温度控制在10℃～15℃。第一传热介质进口4的温度控制在-27℃～-22℃，第一传热介质出口5的温度控制在-37℃～-35℃。第二传热介质进口6的温度控制在32℃～37℃，第二传热介质出口7的温度控制在19℃～25℃。换热芯1上下侧面之间的垂直距离与换热芯1左右侧面之间的水平距离比为18:5，有利于增加天然气在换热芯1流过的时间，使得冷能得到充分回收。

使用该设备时，低温天然气从换热芯1下侧面的天然气进口2流入，从换热芯1上侧面的天然气出口3流出。与此同时，第一传热介质从第一传热介质进口4流入换热芯1，从第一传热介质出口5流出。而第二换热介质也从第二传热介质进口6流入换热芯1，从第二传热介质出口7流出。第一传热介质和第二传热介质分别在换热芯1的下部冷能回收段和上部冷能回收段流动。由于天然气在换热芯1中是有下至上的方向流动，天然气先与第一传热介质在换热芯1的下部冷能回收段进行热交换，后与第二传热介质在换热芯1的上部冷能回收段继续进行热交换，冷能回收充分，换热效率高。又因为传热介质进口的位置高度比出口的位置高度高，所以第一传热介质和第二传热介质在换热芯1以由上到下的方向流动，这与天然气在换热芯1中的流动方向相反，传热介质与天然气为逆向流动接触，进一步提高换热效果。

本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本技术领域人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种液化天然气冷量回收换热器，包括长方体形的换热芯(1)，该换热芯的上下侧面分别设有天然气出口(3)和天然气进口(2)，其特征在于：所述换热芯从下到上划分为两个贯通连接的冷能回收段，该换热芯的下部冷能回收段左右侧面分别设有第一传热介质进口(4)和第一传热介质出口(5)，该换热芯的上部冷能回收段左右侧面分别设有第二传热介质进口(6)和第二传热介质出口(7)。采用这样的结构后，可以得到一种可充分回收低温天然气冷能、冷能回收率高、结构紧凑、具有显著的经济效益和社会效益的液化天然气冷量回收换热器。

技术研发人员：沈锋;郭莎莎
受保护的技术使用者：宁波和盛达能源科技有限公司
技术研发日：2017.12.28
技术公布日：2019.04.23