天然气液化设备
液化天然气储存设备上再液化装置概述

液化天然气储存设备上再液化装置概述概述液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)作为一种清洁、高效的能源,在能源行业中扮演着重要的角色。
在LNG的生产和储存过程中,上再液化装置是一个必不可少的组成部分。
本文将对液化天然气储存设备上再液化装置进行概述。
上再液化装置的功能上再液化装置,也称为顶装冷却装置(Top Cooling System),是LNG储罐站的核心设备之一。
其主要功能是将液态LNG中的蒸发气体再次液化,从而减少LNG储罐中的损失和能源消耗。
上再液化装置的工作原理上再液化装置运用了冷却技术,通过蒸发气体的冷凝来将其再次液化。
装置由多个热交换器和压缩机组成。
当LNG储罐中的蒸发气体通过热交换器时,其与低温工质(通常是液氮或者液氧)进行热交换。
在热交换过程中,蒸发气体被冷却并转化为液态,而低温工质则被加热并转化为气态。
然后,再经过压缩机的增压作用,液态气体被送回LNG储罐中,重新液化。
上再液化装置的优势1. 减少能源损耗:通过将蒸发气体再次液化,上再液化装置可以减少LNG储罐中的能源损耗,提高能源利用效率。
2. 减少排放:上再液化装置可以减少LNG储罐中的蒸发气体排放,减少对环境的污染。
同时,减少蒸发气体的排放也有助于降低温室气体的排放。
3. 提高安全性:上再液化装置通过再次液化蒸发气体,可以减少LNG储罐中的压力,进而降低储罐爆炸或泄漏的风险,提高LNG储存的安全性。
4. 提高运营效率:上再液化装置的运行可以促进LNG储罐站的自动化和智能化。
装置通过监测和控制LNG储罐中的蒸发气体,实现对储罐站的自动操作和检测,提高运营效率。
结论上再液化装置在液化天然气储存设备中扮演着重要的角色,可以减少能源损耗、排放,提高安全性和运营效率。
随着LNG的需求不断增加,上再液化装置的研发和应用将更加重要,其将促进LNG产业的可持续发展。
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的工程设计和建造

浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的工程设计和建造浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)是一种用于海上液化天然气(LNG)生产、储存和卸载的装置。
它将天然气采集、液化、储存和卸载等流程集成于一体,可以在远离陆地的海域进行气体生产和加工。
FLNG的工程设计和建造是一个复杂而精密的过程,涉及许多关键技术和领域。
在设计FLNG时,需要考虑以下几个方面:首先,安全性是设计和建造FLNG的首要考虑因素之一。
海上操作环境复杂,设备和系统必须能够应对恶劣天气条件和可能发生的事故。
设计中要充分考虑安全措施,如火灾及爆炸防护、泄漏检测和防范措施等,确保设备和人员的安全。
其次,高效性是设计FLNG的重要目标之一。
为了提高生产能力和降低成本,需要考虑优化生产过程和设备配置。
设计中要合理选择设备和系统,提高能源利用效率,减少能源消耗和废气排放。
第三,环境影响是设计和建造FLNG时必须重视的一个方面。
作为一种海上生产设施,FLNG需要在不破坏海洋生态环境的前提下进行运营。
设计中要考虑减少噪音和振动对海洋生物的影响,排放废水和废气的处理和处理设施。
此外,FLNG的工程设计和建造还需要考虑以下几个方面:- 船体结构设计:FLNG的船体需要具备承载液化天然气设备和储存设施的能力,同时要能够在海上稳定浮动。
因此,船体结构设计需要经过细致的计算和分析,确保船体的强度和稳定性。
- 浮式生产平台设计:FLNG的生产平台用于接收、处理和储存采集的天然气。
平台设计需要考虑到生产过程的连续性和高效性,以及设备的安装和维护便利性。
- 液化天然气设备设计:FLNG的核心部分是液化天然气设备,包括液化设备、冷却设备和储存设备等。
液化天然气设备的设计需要考虑到流体力学、热力学和化学工程等因素,确保设备的性能和可靠性。
- 安全系统设计:FLNG的安全系统是保障设备和人员安全的重要组成部分。
安全系统设计需要包括火灾报警和灭火系统、气体泄漏检测和处理系统、船体稳定和动力系统等。
燃气设备之LPG设备类

进口燃气设备之LPG液化石油气设备类进口燃气设备的LPG液化石油气设备类,可分运输储存设备、罐装运瓶设备及气化设备三种。
液化石油气作为另外一种清洁能源,在我国市场的应用具有极大的市场及发展潜力。
那么,繁杂的LPG设备品牌哪种质量好、高性价比呢?运输储存类包括铁路槽车、汽车槽车及槽船等运输设备,及贮罐、钢瓶等储存设备。
其中——液位计,在运输及储存设备中均应用到。
液位计品牌哪些好?美国进口罗切斯特(Rochester)液位计、力高(Rego)液位计质量精、设计优越,使用寿命长。
灌装运瓶设备类包括灌瓶秤、灌瓶嘴和抽真空接头等灌装设备,及钢瓶运输机运输设备。
气化设备类包括自然气化、强制气化及混气(液化气、空气)气化设备。
气化设备首推美国进口Algas.SDI系列品牌(电热式、直燃式、热水循环式),设计结构创新、热效率极高、卓越的耐候性能等。
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进口燃气设备之CNG压缩天然气设备类CNG压缩天然气设备类包括压缩天然气加压站设备、压缩天然气汽车加气站设备及压缩天然气供应设备共三种。
那么,哪些不同的进口品牌在不同装置设备上都能体现出高质量又高性价比呢?压缩天然气加压站设备包含过滤、净化、计量、调压、储气等装置及压缩机和相应的加气岛、加气柱。
其中,日本宫入系列Y型过滤器、美国Rego力高调压器、德国Q.Sonic超声波流量计等品牌在我国燃气设备领域应用广泛。
压缩天然气供应站设备由卸车、调压换热、流量计量、加臭、控制及调峰储罐等多个系统组成。
其中的调压换热系统涉及紧急切断阀、放散阀及调压器等装置,这种重要的系统部分用进口品牌更能保证运营质量和安全性。
液化天然气(lng)可移动罐柜整船运输安全技术要求_概述说明

液化天然气(lng)可移动罐柜整船运输安全技术要求概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍液化天然气(LNG)可移动罐柜整船运输的安全技术要求。
随着全球能源需求的增长和环保意识的提升,LNG作为一种清洁能源得到了广泛应用和推广。
然而,LNG的特殊性质使其在运输过程中存在一定的安全风险,在保障供应的同时也需要注重安全方面的考虑。
1.2 文章结构本文章共分为五个部分。
首先是引言部分,对文章主题进行概述,并介绍了文章结构。
接下来是第二部分,将详细讨论LNG的特点、可移动罐柜设计与制造要求以及整船运输安全措施。
第三部分将讨论乘船员工培训要求、应急准备和演练以及事故后的处理和调查。
第四部分将探讨到港及操作要求,包括港口接收流程规范、液化天然气卸载操作安全控制要点以及罐柜和整船装卸过程中的风险管理措施。
最后一部分则是对安全技术要求进行总结和评价,提出建议和改进措施,并展望未来液化天然气运输安全的发展趋势。
1.3 目的本文的目的是为了确保液化天然气的整船运输过程中能够达到高度安全性和可靠性的要求。
通过对LNG特点、可移动罐柜设计、整船运输安全措施等方面进行详细论述,旨在为相关人员提供一份详实可行的技术参考,以便他们能够正确理解并遵守相应的安全要求。
同时,本文也希望通过总结评价和展望未来发展趋势,进一步促进液化天然气运输领域的技术创新和安全管理水平的提高。
2. 液化天然气(LNG)可移动罐柜整船运输安全技术要求2.1 LNG的特点液化天然气(LNG)是通过将天然气冷却至极低温度(约-162摄氏度)而转化为液态的方式进行储存和运输的。
LNG具有高能量密度、无色无味、非腐蚀性和非爆炸性等特点。
由于其潜在的危险性,对LNG的装载、运输和卸载过程中需要严格遵守一系列安全技术要求。
2.2 可移动罐柜的设计与制造要求可移动罐柜是用于储存和运输液化天然气的重要设备,其设计与制造需要符合一定的标准与规范。
首先,罐柜必须具备足够的强度和刚度,以抵御外界冲击和振动;同时还要具备良好的隔热性能,以确保LNG在长途海上运输过程中不会迅速蒸发。
LNG加气站设备操作调试步骤

LNG加气站设备操作调试步骤概述LNG(液化天然气)加气站设备操作调试是保证LNG加气站正常运营的重要环节。
本文档将介绍LNG加气站设备操作调试的步骤,以确保设备能够安全高效地工作。
步骤一:设备准备工作在进行LNG加气站设备操作调试之前,需要进行一系列的准备工作:1.系统检查:检查加气站设备的系统是否正常,包括液化天然气供应系统、储气雪糕系统、压缩机系统、压缩机冷却系统等。
2.设备检查:检查各设备的工作状态,包括加气机、加气枪、流量计、阀门等。
确保设备无异常。
3.检查环境:检查加气站周围环境是否符合要求,包括通风、无明火、设备间距离等。
步骤二:系统调试在设备准备工作完成后,开始进行系统调试。
以下是系统调试的步骤:1.启动液化天然气供应系统:确保LNG供应系统工作正常,液化天然气储罐压力稳定。
2.启动储气雪糕系统:在LNG供应系统正常的情况下,启动储气雪糕系统,确保储气雪糕装置运行稳定。
3.检查压缩机系统:启动压缩机系统,检查压缩机工作状态,确保压缩机正常运行,并监测压缩机冷却系统是否达到所需温度。
4.测试加气机和加气枪:启动加气机,通过加气枪进行加气测试,确保加气机和加气枪工作正常。
5.检查流量计和阀门:检查流量计和阀门的工作状态,确保流量计准确测量气体流量,阀门开合正常。
步骤三:安全检查在设备操作调试完成后,进行安全检查是必不可少的。
以下是安全检查的步骤:1.检查泄漏:通过泄漏检测设备(如气体检测仪)检测LNG加气站设备是否存在泄漏点,确保设备安全无泄漏。
2.检查电气设备安全:检查电气设备的接地、电缆接口等,确保设备电气安全。
3.检测火灾安全:检查火灾报警器、灭火器等消防设备是否正常工作,确保LNG加气站的火灾安全。
4.检查应急措施:检查应急停气按钮、应急避险通道等应急设施是否正常运作。
步骤四:数据记录与报告在进行设备操作调试的过程中,记录数据是非常重要的。
根据实际情况,可以记录以下数据:1.液化天然气供应系统压力、温度数据;2.储气雪糕系统状态数据(如压力、温度、流量等);3.压缩机系统状态数据(如压力、温度、功率等);4.加气机和加气枪状态数据(如压力、流量、加气时间等);5.泄漏检测数据(如泄漏点、泄漏程度等)。
lng加气站的主要设备

LNG加气站的主要设备1. LNG储罐LNG加气站的主要设备之一是LNG储罐。
LNG(液化天然气)是将天然气冷却到零下162摄氏度,使其转化为液体的形式。
LNG储罐通常由钢制或混凝土制成,具有良好的保温性能和耐腐蚀性能。
它用于储存液化天然气,并确保LNG在储存期间保持在低温和高压状态。
2. 加气泵站加气泵站是LNG加气站另一个重要的设备。
该设备用于将LNG从储罐中按需取出,并提供给用户进行加气。
加气泵站通常由LNG泵、冷却器和控制系统组成。
LNG泵将LNG从储罐中抽取出来,经过冷却器进行冷却,然后通过管道输送到加气机,供用户进行加气。
3. 加气机加气机是LNG加气站中的核心设备,用于将LNG转化为可供汽车使用的天然气形式。
加气机通过将液化天然气加热至气态,并将其压缩到一定的压力,以便用于汽车的加气。
加气机通常由加热器、压缩机和控制系统组成。
加热器将LNG加热至气态,然后通过压缩机将其压缩到所需的压力,最后通过管道输送至加气枪,供汽车进行加气。
4. 液化天然气泄漏报警系统液化天然气泄漏报警系统是保障LNG加气站安全运行的重要设备。
该系统可监测LNG加气站的液化天然气泄漏情况,并在泄漏发生时发出警报。
该系统通常由泄漏传感器、报警器和监控系统组成。
泄漏传感器用于检测液化天然气的泄漏,一旦检测到泄漏,报警器会发出警报,同时监控系统会实时监测泄漏情况,并采取相应的应急措施。
5. LNG气化设备LNG气化设备是将液化天然气转化为气态天然气的关键设备。
该设备通常由换热器和阀门组成。
换热器利用热交换原理,通过将液化天然气与较高温度的热介质进行热交换,将液化天然气加热至气态。
阀门用于控制气化过程中的压力和流量,以确保气化过程的稳定性和安全性。
6. 气体储气容器气体储气容器是LNG加气站用于储存气态天然气的设备。
它可以提供额外的气体储存容量,以满足高峰期需求或备用设备的需要。
气体储气容器通常由高压钢制或复合材料制成,具有耐压和耐腐蚀的特点。
气源处理器 (3)

气源处理器
气源处理器(Gas Processing Unit,简称GPU)是一种用于处理天然气和液化石油气的设备。
它主要用于将原始天
然气中的杂质和液态组分去除,以便于后续的使用和运输。
气源处理器通常包括以下主要组件:
1. 分离器(Separator):用于将原始天然气中的液态组分(如水和液态石油气)与气态组分分离。
2. 脱硫器(Desulfurizer):用于去除天然气中的硫化氢(H2S)。
硫化氢是一种有害的气体,会腐蚀设备和管道,并且有毒。
3. 脱水器(Dehydrator):用于去除天然气中的水分。
水分会破坏设备和管道,并且会导致天然气液态化。
4. 脱碳器(Decarbonizer):用于去除天然气中的二氧化碳(CO2)。
二氧化碳可以对燃烧过程产生影响,并且降
低了天然气的能量价值。
5. 液化石油气分离器(LPG Separator):用于将液化石油气(LPG)从天然气中分离出来。
液化石油气包括乙烷、丙烷和丁烷等组分,它们通常被提取和分离出来以供商业用途。
通过使用气源处理器,可以提高天然气的纯度和品质,使
其满足特定的要求和应用需求。
气源处理器在天然气开采、输送和储存中起到重要的作用,保证了天然气的可靠供应
和使用安全。
我国首套合成氨尾气制液化天然气设备研发成功

液 膜脱 臭 新 技 术提 升 溶剂 油 品质
巴陵石化 烯烃 事业 部石脑 油原 料预 处理装 置液 膜脱 臭新 技术 工业 试验 日前 取 得 成 功 , 到 了扩 大 达 液膜 脱臭新 技术 应用 领域 , 持续 提升 溶剂 油 、 释剂 稀 等产 品质 量的效 果 。 该事业 部 年 内已完成 石脑 油原料预 处 理装置 开 工试 运 、 工业 试 验 标 定 以及 牌 号 为 C S一2 0的 溶 P 0 剂油 料工业 试验 . 验结果 表 明 , 试 溶剂 油 料和石 脑油
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连 续 达 标 排 放 的 目标 。
万 m。 合成 氨 尾 气 , 产 的液 化 天 然 气 可供 6 0辆 生 0
公交 车使 用 , 减 少 车 辆排 放 废 气 1 0 , 约 并 60 0m。 节 燃 料 成本 1 0 2 0万元 , 可实 现生态 效益 和经 济效 益的 双赢 。 目前 , 阳市 公 交 总公 司正 准 备 将该 项 目的 贵
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建 设 、 试 和 投 料 试 生 产 。 试 生 产 实 现 连 续 开 机 5 调 O
安庆 石 化煤 气化 装 置净 化 尾气 连续 达标 排 放
近 日, 经过安 庆石化 化肥 一部 净化装 置技术 、 操 作人 员的 长期不 懈努 力 , 次 实 现 了该 装 置 尾 气连 首 续 达标排放 的 目标 , 决 了煤 气 化 联合 装 置 开 工 以 解 来 尾气达 标排放 不合格 的环 保难题 。 该 部 装 置 技 术 人 员 通 过 定 期 排 放 V22 4 1 , V22 5 离器 中分 离 出 的 甲醇 , 1 分 尝试 着 逐 步 提 高气 提氮气 量 , 跟踪各 个不 同气量 下再 吸 收塔 C 0 22 4的
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编号:SM-ZD-44177 天然气液化设备Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives编制:____________________审核:____________________时间:____________________本文档下载后可任意修改天然气液化设备简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。
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一、压缩机压缩机在天然气液化装置中,主要用于增压和气体输送。
对于逐级式液化装置,还有不同温区的制冷压缩机,是天然气液化流程中的关键设备之一。
天然气液化采用的压缩机,主要有往复式。
离心式和轴流式压缩机。
往复式压缩机通常用于天然气处理量比较小(100m³/min以下)的液化装置。
轴流式压缩机组从20世纪80年代开始用于天然气液化装置,主要用于混合冷剂制冷循环装置。
离心式压缩机早已在液化装置中广为采用,主要用于大型液化装置。
大型离心式压缩机的功率可高达41000kW。
大型离心式压缩机的驱动方式除了电力驱动外,还有汽轮机和燃气轮机两种驱动方式。
各种压缩机的适用范匿见图3 -17所示。
一般来说,往复式压缩机适用于低排量、高压比的情况,离心式压缩机适用于大排量、低压比的情况。
目前正在发展中的橇装式小型天然气液化装置,则采用小体积的螺杆式压缩机:并可用燃气发动机驱动。
用于天然气液化装置的压缩机,应充分考虑到所压缩的气体是易燃、易爆的危险介质,要求压缩机的轴封具有良好的气密性,电气设施和驱动电动机具有防爆装置。
对于深低温的制冷压缩机,还应充分考虑低温对压缩机构件材料的影响,因为很多材料在低温下会失去韧性,发生冷脆损坏。
另外,如果压缩机进气温度很低,润滑油也会冻结而无法正常工作,此时应选择无油润滑的压缩机。
(一) 往复式压缩机往复式压缩机的压比通常是3:1或4:1。
压缩机每级增压一般不超过7MPa。
小型压缩机最高出口压力一般不超过40MPa,流量范围为0.3~85m³/min。
往复式压缩机的结构形式分为立式和卧式两种。
卧式压缩机的排量一般比立式压缩机大。
大排量的往复式压缩机设计成卧式结构,可以使运转平稳,安装方便。
立式结构的往复式压缩机,活塞环的单边磨损小。
往复式压缩机的转速比较低,一般为125~514r/min,综合绝热效率为0.75~0.85。
由于往复式压缩机具有效率高、压力范围宽、流量调节方便等特点在天然气工业中应用广泛。
其缺点是结构比较复杂,体积大,吸排气阀易磨损,零部件更换多,维修工作量大。
新型的往复式压缩机可改变活塞行程。
通过改变活塞行程,使压缩机既可适应满负荷状态运行,也可适应部分负荷状态下运行,减少动力消耗,提高液化系统的经济性,使运转平稳、磨损减少。
不仅提高设备的可靠性,也相应延长了压缩机的使用寿命。
这种往复压缩机的使用寿命可达二十年以上。
新型的往复压缩机以效率、可靠性和可维性作为设计重点,效率超过95%。
(二) 离心式压缩机离心式压缩机转速高、排量大、体积小,是大型天然气液化装置中的气体增压设备。
流线型设计的叶轮具有很高的精度,能确保气体流道的平滑,使设备运转平稳。
提高了设备的可靠性。
空气动力特性的弹性设计,使动力学特性可以调节,使之适合用户的工作要求。
效率可以到80%~90%。
离心式压缩机适用于吸气量14~5660m³/min的情况,每级的最高压力受出口温度的限制(205~232℃)。
为了提高压比,离心式压缩机做成多级叶轮,最多达6~8级,每级压比在1.1~1.5之间,小型离心式压缩机最高出口压力可达68MPa,大型机一般只能达到17~20MPa。
单级压缩机用于压比较小的场合,如LNG蒸发气体的处理系统,也就是蒸发气(BOG)压缩机。
离心压缩机的壳体有整体型和分开型。
整体型离心式压缩机的壳体实际上是圆柱形的壳体,转子安装时是竖起来安装的。
分开型的壳体是水平剖分;上下两半组合起来的,转子安装时可水平安装,转子安装好后,将上半部分壳体再连接上。
离心式压缩机的特点是排量大,结构紧凑,摩擦部件少,运行平稳,无流量脉冲现象,操作灵活,易于实现自动控制,维修工作量大大低于往复式压缩机。
其缺点是效率较低,只能达到75%~78%,而且偏离工作点越远,效率降得越多。
当流量降到某一数值时会发生喘振现象。
高效工作区范围窄,相对往复式压缩机来说调节较困难。
离心压缩机的主轴密封装置是非常重要的部件,能防止被压缩的气体向外漏泄,或使漏泄的量控制在允许的范围内。
轴封主要有三种形式:机械接触密封、气体密封和浮动炭环密封。
机械接触密封经过不断的改进,能确保在运转和停机期间绝对不漏。
当压缩机在空转或油泵不工作时,密封结构在停机状态也应不漏泄。
对于用惰性气体来作密封材料时,惰性气体向内漏泄的可能性也应尽可能消除。
密封的结构形式是可以变化的,取决于处理过程的要求。
气体密封结构采用干燥气体作密封材料,密封结构能控制密封气体只允许漏泄到环境中,而不能向机内漏泄。
密封用的气体通常是一前一后地布置。
气体缓冲系统应具有性能良好过滤器,防止外来的物体进入密封装置。
在轴承盒和密封盒之间,有一个附加的隔离密封,防止润滑油进入密封盒。
浮动炭环密封主要用于排出压力较低的压缩机,允许有少量气体漏泄。
这种密封可以干式运转。
由于叶轮和扩压器的标准化设计,压缩机可以在很宽的范围内工作。
对不同的使用场合,需要对容量进行控制,压缩机的特性也会产生变化。
容量控制主要有四种方法:吸入口节流、排出口节流、调整进口导叶及改变转速。
选择何种控制方法,需要根据装置的运行要求和准备考虑的压缩机运行点以及其他的运行点的效率仔细选择。
压缩机的排量可以通过调整进口导叶来实现,使压缩机的工作范围得到扩展,改进压缩机在部分负载下的特性,调节进口导叶也可以和速度控制结合起来。
控制方法需要根据装置的运行要求,压缩机在相关点及其他状态点的效率仔细地选择。
调节进口导叶扩展了压缩机的运行范围,对部分载荷时,能改善压缩机的效率。
正确选择符合使用要求的压缩机,需要考虑多方面的因素,包括要求的进口流量和排出压力,根据压力和流量的图线,确定压缩机的结构尺寸,然后根据纵坐标上的速度,求出名义工作速度。
对于摩尔质量低的气体,使用立式安装型(筒式外壳)的压缩机是比较合适的,因为筒装式结构具有优异的密封性能,这种形式也可适用于工作压力比较高的场合。
二、换热器在天然气液化装置中,无论是液化工艺过程或是液一气转换过程,都要使用各种不同的换热器。
在工艺流程中,常用绕管式和板翅式换热器。
大多数基本负荷型的液化装置都采用绕管式换热器。
板翅式换热器则主要应用于调峰型的LNG装置,但基本负荷型的LNG装置中也有使用这种换热器的情况。
这两种换热器在低温液化和空气分离装置中,早已得到成功的应用。
绕管式换热器的特点是效率较高,维修方便,如果有个别管道发生漏泄,在管板处将其堵住,设备仍然可以使用,而且很适合于工作压力很高的工作条件。
板翅式换热器的成本比较低,结构紧凑,应用也非常普遍。
在LNG系统中,还有一类专门用于液态天然气转变为气态的换热器,称为气化器。
随着使用的性质、加热方式和气化量规模等因素的不同,气化器也有各种不同的形式。
按加热方式分,主要可以分为空气加热、海水加热、燃烧加热等形式。
关于气化器将在第六章中介绍。
(一) 绕管式换热器绕管式或螺旋管式换热器,在空分设备中有着广泛的应用,在LNG工业发展的初期就已经广泛使用了这种换热器。
大多数的LNG液化装置,是在空气产品公司的混合制冷剂循环的基础上发展起来的。
混合制冷剂循环液化流程就是采用绕管式换热器。
在绕管式换热器中,铝管被绕成螺旋形,从一根芯轴或内管开始绕,一层接一层,每一层的卷绕方向与前面一层相反。
管路在壳体的顶部或底部连接到管板。
高压气体在管内流动,制冷剂在壳体内流动。
传统的绕管式换热器的换热面积达9000~28000m²。
绕管式换热器的制造方式各有不同,缠绕时要拉紧,保证均匀。
管的端部插入管板的孔中,然后进行涨管。
管板起到固定管子的作用,涨管起到密封的作用。
在壳体内部,还需要设置一些挡板,减小一些流通面积,以增加流体的流速和扰动,提高传热效率。
然后管束置于壳体内,壳体与管板焊接成一个封闭的容器。
此后要进行压力试验,如果其中的任何一根管道有漏泄,可在管路的两端堵死管口,防止高压侧流体串通到低压侧。
堵管的方法在现场也可以应用。
美国在建立某LNG装置时,总共四个换热器。
共有77540根管路,有2根管路因漏泄采用堵的方法,使换热器仍然正常运行。
由于在天然气液化流程中,换热器中通常存在多股流体,每股流体可能还是气液两相混合的状态,使换热器的结构更为复杂。
换热器的设计计算通常要采用计算机程序来进行。
确定了换热器的大小(表面积、管数与管长、总长、螺旋角及管间距)就可以计算压降。
如果压降满足要求,可将管内侧和管外侧的边界条件作为独立变量,通过反复计算来进行优化。
作为制造商的惯例,在LNG装置调试或运行时,要对产品进行综合测试,以证实设计的正确性。
确保液化处理过程能实现全负荷的运行要求。
换热器的效率和压缩机的效率关系如下:式中η——总液化效率;ηc——压缩效率;ηL——换热器的效率;WL——液化消耗的功;WR——制冷剂消耗的功;WC——压缩机的压缩功。
WR是WL和所有换热器系统中不可逆损失之和,如温差、控制阀和混合制冷剂的相互影响。
换热系统最大的不可逆损失是因温差引起,尤其是低温部分。
应尽量对换热器进行优化设计,以提高换热效率。
对一些大型的压缩机,离心压缩机效率约为78%;轴流压缩机效率约为85%。
压缩机和冷却系统合在一起的效率换热系统的效率总的液化效率η为30%~45%。
(二) 板翅式换热器板翅式换热器的基本结构是由平隔板(厚0.8~2.0mm)和翅片(厚0.15~0.58mm)构成板束组装而成。
如图3-18所示。
在两块平行金属板间,放入波纹状翅肄,两边以侧条密封,组成一个单元体。
各单元体又以不同的叠积排列,并用钎焊固定,成为逆流式(如图3-18的流体a和流体b)或错流式(流体a、b和流体e)。
翅片的高度和密度取决于传热和工作压力的要求。
普通的翅片高度为6.3~19mm,翅片的间距约为1.6mm。
翅片有很多种形式,如平板型、打孔型、间断型及鱼叉型等。