一种螺旋管内天然气液化试验装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种螺旋管内天然气液化试验装置、系统及方法，属于传热技术领域。天然气液化试验装置包括：天然气传输组件，液氮传输组件和换热试验组件；换热试验组件包括依次连通的第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段，天然气进入第一冷却段被部分液化，后以气液两相状态进入第二冷却段被冷凝，最后在第三冷却段中被低温液氮完全冷凝为液态。本发明专利技术可实现温度为

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋管内天然气液化试验装置、系统及方法


[0001]本专利技术属于传热
，具体涉及一种螺旋管内天然气液化试验装置、系统及方法。

技术介绍

[0002]天然气作为一种清洁能源，具有热值高、碳排放少等优点而被广泛应用。由于气态天然气密度较小，为了方便储存和运输，通常采用将天然气液化处理。目前，大型天然气液化过程的主换热设备为绕管式换热器，这种换热器由多层螺旋换热管交替缠绕在中心筒上形成，天然气在螺旋换热管中自下而上流动，与壳程混合制冷剂完成换热，由于天然气在螺旋管内液化过程非常复杂，尚未有公认的流动传热计算方法与变化规律。
[0003]试验作为研究天然气液化过程流动传热特性的主要手段，试验系统及样件设计的合理性、仪器测量的精度直接影响结果的准确性与研究的可靠性。现有螺旋管内流动传热试验介质与天然气的性质有差异，所用螺旋换热管的材质、管径、螺旋角等参数也与实际使用工况不尽相同，难以反映天然气在螺旋管内流动与传热过程。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术提供一种螺旋管内天然气液化试验装置，用于模拟大型绕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气液化试验装置，其特征在于，包括：天然气传输组件(1)，液氮传输组件(2)和换热试验组件(3)；所述天然气传输组件(1)包括天然气进气口(11)和液化天然气出液口(12)；所述液氮传输组件(2)包括液氮进液口(21)和氮气出气口(22)；所述换热试验组件(3)包括第一冷却段(31)、第二冷却段(32)和第三冷却段(33)；所述第一冷却段(31)包括相互连通的第一输入端(311)和第一输出端(312)以及相互连通的第二输入端(313)和第二输出端(314)；所述第二冷却段(32)包括相互连通的第三输入端(321)和第三输出端(322)以及相互连通的第四输入端(323)和第四输出端(324)；所述第三冷却段(33)包括相互连通的第五输入端(331)和第五输出端(332)以及相互连通的第六输入端(333)和第六输出端(334)；其中，所述第一输入端(311)与所述天然气进气口(11)连接，所述第一输出端(312)与所述第三输入端(321)连接，所述第三输出端(322)与所述第五输入端(331)连接，所述第五输出端(332)与所述液化天然气出液口(12)连接；所述第四输入端(323)与所述液氮进液口(21)连接，所述第四输出端(324)与所述第六输入端(333)连接，所述第六输出端(334)与所述第二输入端(313)连接，所述第二输出端(314)与所述氮气出气口(22)连接。2.根据权利要求1所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述第一输入端(311)和所述第二输出端(314)位于同一侧，所述第一输出端(312)和所述第二输入端(313)位于同一侧；所述第三输入端(321)和所述第四输入端(323)位于同一侧，所述第三输出端(322)与所述第四输出端(324)位于同一侧；所述第五输入端(331)和所述第六输出端(334)位于同一侧，所述第五输出端(332)和所述第六输入端(333)位于同一侧。3.根据权利要求1所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述天然气传输组件(1)包括：缓冲罐(13)，所述缓冲罐(13)连接于所述天然气进气口(11)和所述第一输入端(311)之间；液化天然气减压阀(14)，所述液化天然气减压阀(14)连接于所述第五输出端(332)和所述液化天然气出液口(12)之间。4.根据权利要求3所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述天然气传输组件(1)包括：压力调节装置(15)，所述压力调节装置(15)连接于所述天然气进气口(11)和所述缓冲罐(13)之间。5.根据权利要求4所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述压力调节装置(15)包括天然气压缩机(151)和天然气减压阀(152)，所述天然气压缩机(151)和所述天然气减压阀(152)之间并联连接。6.根据权利要求1所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述液氮传输组件(2)包括：液氮储罐(23)，所述液氮储罐(23)上设置所述液氮进液口(21)，所述液氮储罐(23)通过所述液氮进液口(21)与所述第四输入端(323)连接；氮气加热器(24)，所述氮气加热器(24)连接于所述第二输出端(314)与所述氮气出气口(22)之间；
氮气减压阀(25)，所述氮气减压阀(25)连接于所述氮气加热器(24)和所述氮气出气口(22)之间。7.根据权利要求6所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述液氮传输组件(2)包括：氮气放空消音器(26)，所述氮气放空消音器(26)连接于所述氮气减压阀(25)和所述氮气出气口(22)之间。8.根据权利要求1所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述天然气进气口(11)和所述第三输入端(321)之间设有与所述第一冷却段(31)并联的第一旁通管路(34)，所述第一输出端(312)和所述第五输入端(331)之间设有与所述第二冷却段(32)并联的第二旁通管路(35)；所述第二输出端(314)和所述液化天然气出液口(12)之间设有与所述第三冷却段(33)并联的第三旁通管路(40)。9.根据权利要求1所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述换热试验组件(3)包括；第一测量单元(36)，所述第一测量单元(36)用于测量流过所述第一冷却段(31)的流体的温度和压差；第二测量单元(37)，所述第二测量单元(37)用于测量流过所述第二冷却段(32)的流体的温度和压差；第三测量单元(38)，所述第三测量单元(38)用于测量流过所述第三冷却段(33)的流体的温度和压差。10.根据权利要求9所述的一种天然气液化试验装置，其特征在于，所述第一测量单元(36)包括第一温度传感器(361)和第一差压变送器(362)，所述第一温度传感器(361)连接于所述第一输入端(311)和所述第一输出端(312)之间和/或连接于所述第二输入端(313)和第二输出端(314)之间；所述第一差压变送器(362)连接于所述天然气进气口(11)和所述第三输入端(321)之间和/或连接于所述第六输出端(334)和所述氮气出气口(22)之间；所述第二测量单元(37)包括第二温度传感器(371)和第二差压变送器(372)，所述第二温度传感器(371)连接于所述第三输入端(321)和所述第三输出端(322)之间和/或连接于所述第四输入端(323)和所述第四输出端(324)之间；所述第二差压变送器(372)连接于所述第一输出端(312)和所述第五输入端(331)之间和/或连接于所述液氮进液口(21)和所述第六输入端(333)之间；所述第三测量单元(38)包括第三温度传感器(381)和第三差压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李畅，李文亮，曹传超，王平，王亮，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：