一种液化气船卸货再气化系统技术方案

技术编号:19482522 阅读:34 留言:0更新日期:2018-11-17 10:50
本发明专利技术涉及一种液化气船卸货再气化系统包括位于液化气船上用于运输过程中储存LNG的储罐和设置在液化气船上连接在储罐上的气化装置;所述气化装置包括LNG加热装置、闭合的中间介质回路和海水提供装置。本发明专利技术在低温海水工况引入了微波加热,根据海域的不同,可以进行不同功率的加热,该系统在各情况海水工况的海域均可以使用,适用于中国的各个海域以及国外其他相似海域,灵活应用于各种海水工况。

【技术实现步骤摘要】
一种液化气船卸货再气化系统
本专利技术涉及一种液化气船卸货再气化系统。
技术介绍
天然气的产地与消费地往往相隔很远,输送通常通过管线进行,气态的气体在陆上从储层在管线中输送。然而,许多储层位于遥远的区域或者具有受限制的可接近性的区域,包括管线的利用或者在技术上非常复杂、或者在经济上无效益。那么,一种非常普遍的技术是,将天然气在生产现场处或附近液化,并且将LNG在通常位于海船上的特别设计的储罐中输送到市场。将天然气液化包括将气体压缩和冷却到低温温度,例如-160℃。因此,LNG运载工具可将巨大量的LNG运输至目的地,在该目的地,货物被卸载到陆上的专用罐,之后用LNG运输车辆通过公路或者铁路输送或者被再蒸发并通过例如管线输送。更好地做法是将液货卸载到陆上管线之前在海船上再蒸发LNG,LNG流经一个或多个位于船上的蒸发器。在运输船周围的海水流经用于在卸载到陆上设施之前将LNG加热和蒸发成天然气的蒸发器。应用于海上LNG接收与处理、陆上LNG接收站资源调配、海洋开采天然气处理与运输的海上浮式再气化装置变得越发重要,前景十分广阔。现有的主要加热气化装置为海水通入换热器,与中间介质和LNG换热,这样的气化装置的气化能力受气候等因素的影响较大,随气温降低,气化能力下降,且工作时换热器管道的某些部位可能结冰,尤其是换热器后半部分,使传热效果降低,因此通常装置的进口水温应控制在5℃以上,而对于海水温度低于5℃的情况,现有液化天然气再气化系统无法使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种液化气船卸货再气化系统,该系统可以在海水温度较低时也可使用。为解决上述技术问题,本专利技术的液化气船卸货再气化系统包括:位于液化气船上用于运输过程中储存LNG的储罐和设置在液化气船上连接在储罐上的气化装置;所述气化装置包括:-LNG加热装置,包括增压泵、第一换热器和第二换热器,所述增压泵连接储罐,所述第一换热器连接增压泵,所述第一换热器的连接第二换热器;-闭合的中间介质回路,包括中间介质储罐、中间介质循环泵,所述中间介质储罐连接第一换热器,中间介质储罐连接第三换热器,第三换热器连接第一换热器;-海水提供装置,包括海水泵,所述海水泵连接第二换热器和第三换热器。作为一种改进,所述第二换热器包括壳体,所述壳体中部设置换热腔,所述壳体前端设置上前腔和下前腔,所述上前腔设置海水进口,所述下前腔设置海水出口,所述壳体上设置LNG进口和LNG出口,所述换热腔内设置水平的隔板,所述隔板远离LNG进口的一端设置开口,所述换热腔内设置挡板,所述壳体的后端设置端盖,所述上前腔、下前腔与换热腔通过换热管连接,所述端盖外侧设置微波加热装置,所述换热管伸出端盖,所述端盖外的换热管通过细支管连接,所述细支管由透微波材料组成,所述微波加热装置包括谐振腔,所述谐振腔由上壁、下壁和侧壁组成,所述细支管穿过上壁和下壁。由于进入换热器的LNG温度低,大约零下十度左右。当冬天海水温度比较低时,通过第二换热器的海水容易在换热器的某些位置结冰,堵塞换热器,导致换热效率降低,影响气化效果。将换热器的热液和冷液的通道都设置成折返式,并且海水的通道设置成多条换热管,这样海水通道可以在换热器的端部有折返的管道,从而可以上后腔和下后腔之间设置加热装置。用细支管将上下后腔的换热管相连,谐振腔的上壁和下壁留有小孔或缝隙,微波不会透过小孔或缝隙,细支管穿过谐振腔,细支管里的海水可以直接被加热。所述小孔在上壁和下壁的分布设置密集区和稀疏区,所述密集区成圆环状。由于谐振腔内的微波存在衍射和反射现象,微波场的分布不是均匀的,由于微波在样品界面发生折射和反射,产生驻波现象,使样品内部电场分布出现“震荡”,导致温度分布差异。经试验表明微波场的能量密度都是轴向温度都沿中心水平面对称,呈现中间和最边缘能量低,谐振器中部成圆环状区域能量密度高。因此,将穿过谐振器的细支管的密度也设置成围绕中心的圆环处最高,形成密集区,谐振腔的边缘和中心为密度低的稀疏区。使得细支管中的水可以被均匀的加热。作为一种改进,所述细支管中的一部分分为两端的挠性段和中部的刚性段,所述刚性段穿过谐振腔,所述挠性段与换热管连接,所述上壁和下壁在与设置放射状缝隙,所述缝隙上设置金属丝。由于需要根据海水的流量和温度调整加热的功率,不同盐度的海水的介电特性不同,对微波的吸收不同,导致微波场的分布也会随之变化,密集区的范围和能量密度也会变化,需要根据这些变化来调整细支管在谐振腔中的分布。将细支管分为两端的挠性段和中部的刚性段,在调整加热的功率时,可以通过移动装置调整细支管刚性段的位置,而挠性段与换热管连接处可以不受影响。上壁和下壁设置缝隙,缝隙之间上设置金属丝,金属丝既可以屏蔽电磁波防止电磁波外漏,又不妨碍刚性段沿放射状缝隙在径向上的移动。所述第二换热器上设置流量传感器和温度传感器,所述流量传感器和温度传感器连接控制器。本专利技术在低温海水工况引入了微波加热,根据海域的不同,可以进行不同功率的加热,该系统在各情况海水工况的海域均可以使用,适用于中国的各个海域以及国外其他相似海域,灵活应用于各种海水工况。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的液化气船卸货再气化系统的结构示意图。图2是本专利技术的热交换器的结构示意图。图3是微波加热装置的结构示意图。图4是图2中A部分的局部放大图。图5是微波加热装置的上壁的示意图。图6是微波加热装置与换热管的连接示意图。图7是微波加热装置的上壁第二种实施方式的示意图。图8是图7中B部分的局部放大图。具体实施方式如图1-图8所示,本专利技术的液化气船卸货再气化系统包括:位于液化气船上用于运输过程中储存LNG的储罐1和设置在液化气船上连接在储罐1上的气化装置。气化装置包括LNG加热装置、闭合的中间介质回路和海水提供装置。如图1所示,LNG加热装置包括增压泵2、第一换热器3和第二换热器4,增压泵2连接储罐1,增压泵2连接第一换热器3的一个入口,第一换热器3的出口连接第二换热器4。闭合的中间介质回路包括中间介质储罐5、中间介质循环泵6,中间介质储罐5连接第一换热器3的另一个入口,中间介质储罐5连接第三换热器7,第三换热器7连接第一换热器3。海水提供装置包括海水泵8,海水泵8连接第二换热器4和第三换热器7。LNG从船上的储罐1中输出,并送到增大LNG压力的增压泵2中,增压的LNG从增压泵2流入到第一换热器3中。中间介质优选为丙烷。中间介质储罐5中的丙烷由中间介质循环泵6驱动到第三换热器7中,与相反方向的穿过第三换热器的海水来加热,中间介质通常比进入的海水的温度低达2℃至5℃。然后,已加热的中间介质通过管道输送到第一换热器3中,与反向通过的LNG换热,加热LNG,降温后的中间介质循环回到中间介质储罐5。被加热后的天然气被输送到第二换热器4中,与反向通过的海水进行换热。如图2所示,第二换热器包括壳体10,壳体10中部设置换热腔20,壳体10前端设置上前腔11和下前腔12,上前腔11设置海水进口13,下前腔12设置海水出口14,壳体1上设置LNG进口15和LNG出口16,换热腔20内设置水平的隔板17,所述隔板远离LNG进口的一端设置开口17a,壳体10内设置挡板21,壳体10的后端设置端盖18,上前腔11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液化气船卸货再气化系统,其特征在于:包括位于液化气船上用于运输过程中储存LNG的储罐和设置在液化气船上连接在储罐上的气化装置;所述气化装置包括:‑LNG加热装置,包括增压泵、第一换热器和第二换热器,所述增压泵连接储罐,所述第一换热器连接增压泵,所述第一换热器的连接第二换热器;‑闭合的中间介质回路,包括中间介质储罐、中间介质循环泵,所述中间介质储罐连接第一换热器,中间介质储罐连接第三换热器,第三换热器连接第一换热器;‑海水提供装置,包括海水泵,所述海水泵连接第二换热器和第三换热器。

【技术特征摘要】
1.一种液化气船卸货再气化系统,其特征在于:包括位于液化气船上用于运输过程中储存LNG的储罐和设置在液化气船上连接在储罐上的气化装置;所述气化装置包括:-LNG加热装置,包括增压泵、第一换热器和第二换热器,所述增压泵连接储罐,所述第一换热器连接增压泵,所述第一换热器的连接第二换热器;-闭合的中间介质回路,包括中间介质储罐、中间介质循环泵,所述中间介质储罐连接第一换热器,中间介质储罐连接第三换热器,第三换热器连接第一换热器;-海水提供装置,包括海水泵,所述海水泵连接第二换热器和第三换热器。2.按照权利要求1所述的液化气船卸货再气化系统,其特征在于:所述第二换热器包括壳体,所述壳体中部设置换热腔,所述壳体前端设置上前腔和下前腔,所述上前腔设置海水进口,所述下前腔设置海水出口,所述壳体上设置LNG进口和LNG出口,所述换热腔内设置水平的隔板,所述隔板远离LNG进口的一端设...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强吴恒涛江娜刘鑫
申请(专利权)人:山东交通学院
类型:发明
国别省市:山东,37

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