用于加热液化流的方法和设备技术

在一闭合回路中，热传递流体从第一热传递区域经由下导管循环至第二热传递区域，第一热传递区域、下导管和第二热传递区域均布置在外部环境中。位于第一箱子内的第一热传递区域包括第一热传递表面，待加热的液化流隔着该第一热传递表面与热传递流体进行第一间接热交换接触。热传递流体被允许冷凝，热传递流体的被冷凝部分的一部分被允许蓄积在第一箱子内，从而在第一箱子内以液相形成热传递流体的液体层。液体从液体层被抽出，经过下导管流到第二热传递区域中。第二热传递区域包括第二热传递表面，热传递流体隔着该第二热传递表面与外部环境进行第二间接热交换接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于加热液化流的方法和设备
本专利技术涉及一种用于加热液化流的方法和设备。 本文中的液化流具有低于环境温度的温度。优选地，液化流的温度为液化流在小于2巴绝对压力下的起泡点或更低，以致在该压力下保持液相。需要加热的工业中的液化流的例子是液化天然气(LNG)。
技术介绍
天然气是有效的燃料源。但是，天然气的开采通常离市场较远的距离。在这种情况下，需要在天然气流源处或附近的液化天然气工厂来液化天然气。液化天然气形式的天然气比气态形式更容易储存和长距离运输，这是因为它占据了较小的体积，并且不需要高压储存。 液化天然气在用作燃料之前通常被再气化。为了使液化天然气再气化，可以对液化天然气加热。在加热之前，液化天然气通常被加压以满足用户要求。根据供气网规范或用户需求，如果需要，也可以改变组成，例如添加一定量的氮和/或提取(:2_(；成分中的一些。然后将再气化天然气产物适当地经由供气网出售给用户。 专利申请公开US2010/0000233描述了一种用于加热液化流的设备和方法。在该设备和方法中，热传递流体以闭合回路在第一热传递区域与第二热传递区域之间循环，在第一热传递区域中，热量从热传递流体传递给待加热的液化流，在第二热传递区域中，热量从环境空气传递给热传递流体。热传递流体在第一热传递区域中被冷凝，并在第二热传递区域中被加热。热传递流体利用施加于在闭合回路中循环的热传递流体的重力循环。 专利申请公开US2006/0242969披露了另一种用于利用自然循环的中间致冷剂来气化低温液体的系统和方法。低温液体流过第一热交换器中的管束，所述管束竖直地布置在第一热交换器内部。致冷剂从第二热交换器经由制冷剂蒸气入口和上升管进入第一热交换器，所述上升管并排地向上横穿第一热交换器至用于低温流体的管束。致冷剂蒸气被排放至第一热交换器顶部附近的用于致冷剂蒸气的空间中。通过与管束中低温流体的热交换，致冷剂蒸气被冷凝成中间液态致冷剂材料，由此使得中间液态致冷剂材料蓄积在第一热交换器的底部，并流至第二热交换器。 可以预测，热传递流体的循环在US2010/0000233和US2006/0242969中所述的设备和方法正常运行时可能被破坏。
技术实现思路
依照本专利技术的第一个方面，提供了一种加热液化流的方法，其包括: -使待加热的液化流流过第一热传递区域，所述第一热传递区域包括采用装有热传递流体的壳体形式的第一箱子，所述液化流隔着布置在第一箱子内部的第一热传递表面与热传递流体进行间接热交换接触，由此热量从热传递流体传递给液化流，从而冷凝至少一部分热传递流体以形成冷凝部分； -允许所述冷凝部分中的一部分蓄积在第一箱子内，从而在第一箱子内形成热传递流体的呈液相的液体层，其中，第一箱子内的热传递流体的呈液相的液体层上方是一蒸气区域，第一热传递表面布置在第一箱子的蒸气区域内； -在一闭合回路中，使热传递流体从第一箱子经由至少一下导管循环至第二热传递区域并返回到第一热传递区域，所有这些均布置在外部环境中； 其中，所述热传递流体的循环包括:从第一箱子的液体层抽取液体，使来自呈液相的液体层的所述液体通过下导管流至第二热传递区域，并使热传递流体穿过第二热传递区域流至第一热传递区域，由此在第二热传递区域中与外部环境间接热交换，从而使热量从外部环境传给热传递流体，并使热传递流体气化，其中，在沿重力方向处于液体层上方的位置处，第二热传递区域向第一箱子的蒸气区域中排放，其中，随着热传递流体从第二热传递区域排入第一箱子，热传递流体从第二热传递区域流过一个或更多个上升管端件的开口端，所述一个或更多个上升管端件横穿液体层至蒸气区域中，由此，上升管端件的开口端在重力方向上低于第一热交换表面定位。 依照本专利技术的第二个方面，提供了一种用于加热液化流的设备，其包括用于循环热传递流体的闭合回路，所述闭合回路包括第一热传递区域、第二热传递区域和下导管，第一热传递区域、第二热传递区域和下导管均布置在外部环境中，其中，第一热传递区域包括采用装有热传递流体的壳体形式的第一箱子，其中，在第一箱子内部布置有第一热传递表面，隔着所述第一热传递表面，在待加热的液化流与热传递流体之间建立第一间接热交换接触，所述设备还包括在第一箱子内的热传递流体的呈液相的液体层，其中，第一箱子内的热传递流体的呈液相的液体层上方是一蒸气区域，第一热传递表面布置在第一箱子的蒸气区域内，其中，第二热传递区域沿重力方向低于第一热传递区域定位，以及第二热传递区域包括第二热传递表面，热传递流体隔着该第二热传递表面与外部环境进行第二间接热交换接触，以及其中，下导管使第一热传递区域与第二热传递区域流体地连接，下导管与第一箱子之间的交界面的位置浸没在第一箱子中的热传递流体的液体层下，其中，第二热传递区域包括流体地连接于第一热传递区域的至少一个上升管，所述至少一个上升管包括流体地连接于所述上升管并横穿液体层至蒸气区域的上升管端件，其中，所述至少一个上升管的开口端在重力方向上低于第一热交换表面定位。 【附图说明】 下面参照非限制性的附图，仅通过例子对本专利技术加以说明，其中: 图1表示体现本专利技术的加热器的横向截面； 图2表示图1中加热器的纵向截面； 图3表示体现本专利技术的加热器的横向截面。 【具体实施方式】 为便于描述，为管线以及该管线中载运的流分配单个参考数字。相同的参考数字标记类似的部件。本领域技术人员应很容易理解，虽然参照特征和方案中的一个或更多个特定组合对本专利技术加以说明，但是，这些特征和方案中的许多在功能上与其它特征和方案无关，这样，它们可以等同地或类似地独立应用于其它实施例或组合中。 概括来说，本专利技术公开了一种加热液化流的方法，其包括: -使待加热的液化流流过第一热传递区域，所述第一热传递区域包括采用装有热传递流体的壳体形式的第一箱子，所述液化流隔着布置在第一箱子内部的第一热传递表面与热传递流体间接热交换接触，由此热量从热传递流体传递给液化流，从而冷凝至少一部分热传递流体以形成冷凝部分； -允许所述冷凝部分中的一部分蓄积在第一箱子内，从而在第一箱子内形成热传递流体的呈液相的液体层； -在一闭合回路中，使热传递流体从第一箱子经由至少一下导管循环至第二热传递区域并返回到第一热传递区域，所有这些均布置在外部环境中； 其中，所述热传递流体的循环包括:从第一箱子的液体层抽取液体，使来自呈液相的液体层的所述液体通过下导管流至第二热传递区域，并使热传递流体穿过第二热传递区域流至第一热传递区域，由此在第二热传递区域中与外部环境间接热交换，从而使热量从外部环境传给热传递流体，并使热传递流体气化。 此外，概括来说，本专利技术还公开了一种用于加热液化流的设备，其包括用于循环热传递流体的闭合回路，所述闭合回路包括第一热传递区域、第二热传递区域和下导管，第一热传递区域、第二热传递区域和下导管均布置在外部环境中，其中，第一热传递区域包括采用装有热传递流体的壳体形式的第一箱子，其中，在第一箱子内部布置有第一热传递表面，隔着所述第一热传递表面，在待加热的液化流与热传递流体之间建立第一间接热交换接触，其中，第二热传递区域在重力方向上低于第一热传递区域定位，以及第二热传递区域包括第二热传递表面，热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热液化流的方法，其包括：‑使待加热的液化流流过第一热传递区域，所述第一热传递区域包括采用装有热传递流体的壳体形式的第一箱子，所述液化流隔着布置在第一箱子内部的第一热传递表面与热传递流体间接热交换接触，由此使得热量从热传递流体传递给液化流，从而冷凝至少一部分热传递流体以形成冷凝部分；‑允许所述冷凝部分中的一部分蓄积在第一箱子内，从而在第一箱子内以液相形成热传递流体的液体层，其中，第一箱子内的热传递流体的液相的液体层上方是一蒸气区域，由此，第一热传递表面布置在第一箱子的蒸气区域内；‑在一闭合回路中，使热传递流体从第一箱子经由至少一下导管循环至第二热传递区域并返回到第一热传递区域，所述第一热传递区域、第二热传递区域和下导管均布置在外部环境中；其中，所述热传递流体的循环包括：从第一箱子的液体层抽取液体，使来自液相的液体层的所述液体通过下导管流至第二热传递区域，并使热传递流体穿过第二热传递区域流至第一热传递区域，由此在第二热传递区域中与外部环境间接热交换，从而使热量从外部环境传给热传递流体，并使热传递流体气化，其中，第二热传递区域沿重力方向在液体层上方的位置处向第一箱子的蒸气区域中排放，其中，随着热传递流体从第二热传递区域排放到第一箱子中，热传递流体从第二热传递区域流过一个或更多个上升管端件的开口端，所述一个或更多个上升管端件穿过液体层至蒸气区域中，由此，上升管端件的开口端在重力方向上低于第一热交换表面定位。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.12 EP 12171678.11.一种加热液化流的方法，其包括: -使待加热的液化流流过第一热传递区域，所述第一热传递区域包括采用装有热传递流体的壳体形式的第一箱子，所述液化流隔着布置在第一箱子内部的第一热传递表面与热传递流体间接热交换接触，由此使得热量从热传递流体传递给液化流，从而冷凝至少一部分热传递流体以形成冷凝部分； -允许所述冷凝部分中的一部分蓄积在第一箱子内，从而在第一箱子内以液相形成热传递流体的液体层，其中，第一箱子内的热传递流体的液相的液体层上方是一蒸气区域，由此，第一热传递表面布置在第一箱子的蒸气区域内； -在一闭合回路中，使热传递流体从第一箱子经由至少一下导管循环至第二热传递区域并返回到第一热传递区域，所述第一热传递区域、第二热传递区域和下导管均布置在外部环境中； 其中，所述热传递流体的循环包括:从第一箱子的液体层抽取液体，使来自液相的液体层的所述液体通过下导管流至第二热传递区域，并使热传递流体穿过第二热传递区域流至第一热传递区域，由此在第二热传递区域中与外部环境间接热交换，从而使热量从外部环境传给热传递流体，并使热传递流体气化，其中，第二热传递区域沿重力方向在液体层上方的位置处向第一箱子的蒸气区域中排放，其中，随着热传递流体从第二热传递区域排放到第一箱子中，热传递流体从第二热传递区域流过一个或更多个上升管端件的开口端，所述一个或更多个上升管端件穿过液体层至蒸气区域中，由此，上升管端件的开口端在重力方向上低于第一热交换表面定位。2.如权利要求1所述的方法，其中，没有蒸气从第一箱子进入下导管。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，维持蓄积在第一箱子内部的热传递流体的液体层在标称液位。4.如权利要求3所述的方法，其中，第一热传递区域和下导管之间的交界面可以由第一箱子的壳体上的通孔形成，其中，该交界面在重力方向上低于标称液位。5.如权利要求3或4所述的方法，其中，上升管端件的开口端位于标称液位的上方。6.如前述任一权利要求所述的方法，其中，来自液相的液体层的所述液体与外部环境热绝缘地穿过下导管向下流至第二热传递区域。7.如前述任一权利要求所述的方法，其中，热传递流体在闭合回路中的所述循环的每个单程包括:液相的冷凝部分从第一箱子经由防涡器流至下导管。8.如前述任一权利要求所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·肯普斯，R·兰辛克，G·M·P·珀金斯，L·J·A·佐特迈耶，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL