一种再气化装置，用于液化天然气LNG以及冷淡水和冷干空气的共生。包括至少一个与外部密封的套管(4)，其可承受真空条件并含有处于液相(5)和气相(6、15)的工作流体；该套管(4)被至少一个低温管(3)横穿，LNG(1)通过该低温管(3)的一端供给，再气化天然气(2)通过另一端收集；该至少一个低温管(3)的外表面是冷凝表面，工作流体的气相(6、15)在其上冷凝并释放能量；以及位于至少一个套管(4)外部的多个蒸发冷凝管或隔室(7)，潮湿空气中含有的空气水蒸气在蒸发冷凝管或隔室(7)的外部冷凝表面上接触并冷凝，产生冷淡水(10)并释放能量，该能量被处于液相(5)的工作流体吸收，工作流体流过蒸发冷凝管或隔室(7)的内部蒸发表面并蒸发，产生工作流体的气相(12)，该气相(12)通过蒸发冷凝管或隔室(7)的一端离开，并被引导(15)到至少一个套管(4)以进行冷凝。一个套管(4)以进行冷凝。一个套管(4)以进行冷凝。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液化天然气及冷水和冷干空气的共生的再气化装置
[0001]本专利技术涉及一种再气化装置，用于液化天然气并用于冷淡水和冷干空气的共生。
技术介绍
[0002]液化天然气(LNG)再气化系统主要使用四种能源：
[0003]1‑
化石燃料的燃烧，其带有众所周知的二氧化碳排放问题；
[0004]2‑
环境空气的显热，其带有必要设施的大尺寸问题和结冰问题；
[0005]3‑
海水的显热，其带有由于与开架式蒸发器ORV的冷表面直接接触而导致的海洋生物直接死亡问题以及腐蚀和结冰问题。
[0006]4‑
潮湿空气中所含水蒸气的潜热及其显热，其如专利PCT/ES2016/070589中公布的单元会有CAPEX资本成本问题。
[0007]具体地，专利PCT/ES2016/070589公开了在现有技术的参考文献中完美描述的问题，涉及通过空气循环的再气化装置，涉及通过在ORV上供应海水的再气化装置的问题，以及涉及通过碳氢化合物燃烧的再气化装置的问题。专利PCT/ES2016/070589公开了一种管壳式再气化装置，其内表面上具有冷凝管，其外表面上具有蒸发管，饱和空气在其中循环。该装置的问题在于其生产能力和资本成本的限制，因为潮湿空气在其中循环的整束管被放置在套管内。对套管直径的限制和这种真空密封套管的资本成本限制了这种技术的可行性。此外，通过潮湿空气在其中循环的蒸发冷凝管的外壁供应液相工作流体是复杂的，并且通常最终会形成水或液体工作流体的薄膜，并且所述液体薄膜限制了潜热传递系数。该潜热传递系数需要乘以内部有空气的管的表面积并乘以外套管的直径，这是该技术可行性的限制因素。
[0008]在实践中，所有现有技术都存在LNG管上结冰的问题，这干扰了能源供应过程。
技术实现思路
[0009]本专利技术旨在通过权利要求中定义的液化天然气(LNG)再气化装置来解决上述缺点中的一个或多个。
[0010]液化天然气(LNG)再气化装置允许冷淡水和冷干空气的共生，使用导管或隔室来交换潜热和显热，该导管或隔室具有内部蒸发表面和外部冷凝表面。
[0011]再气化装置包括以下部件：
[0012]‑
至少一个低温管，通过该低温管，液化天然气(以下称为LNG)经由其中一端供给，天然气(NG)经由另一端离开。这种管可以具有流量控制系统和安全系统，并且在适当的外部能源供应下，它可以将热梯度保持在其管壁内的受控温度，就像目前的开架式蒸发器ORV所做的那样。
[0013]‑
LNG通过该至少一个低温管循环，并将产生的再气化NG排出，该至少一个低温管位于可承受真空条件的至少一个密封套管内，其中有液相和气相的工作流体。工作流体的气相在LNG管的外表面上冷凝。然后，将套管内部的液相工作流体供应到蒸发冷凝管或隔室
的内部蒸发表面，用于交换位于套管外部的潜热和显热，该蒸发冷凝管或隔室的内部处于真空状态。
[0014]‑
用于交换潜热和显热的蒸发冷凝管或隔室在内部处于真空状态。用于交换潜热和显热的蒸发冷凝管或隔室，其外表面是冷凝器，暴露在大气压力下的潮湿空气流中；其内表面是蒸发器，其上供应液相工作流体。外部冷凝表面可以至少部分地覆盖有毛细管结构，如微槽、微凹槽、烧结芯或其他毛细管结构。毛细管结构是这样设计的结构，即流体受分子间的内聚力和黏附力主导，使得冷凝流体的液
‑
气界面沿其整个长度弯曲，分子间的内聚力和黏附力起主导作用。内部蒸发表面可以至少部分地覆盖有毛细管结构，如微槽、微凹槽、烧结芯或其他毛细管结构，其中，纯水或其他工作流体在毛细管体系中流动和蒸发。在不形成水膜的情况下，毛细管体系中的蒸发表面和毛细管体系中的冷凝表面的并置允许实现高潜热传递系数，并允许高效的显热传递。
[0015]‑
在蒸发冷凝管或隔室内蒸发的工作流体的气相被导入套管，在套管内有至少一个低温管，将转化为NG的LNG供给到该低温管中。
[0016]‑
LNG和工作流体蒸气的供应控制系统对流体供应进行定量，使得热梯度达到低温管壁内的受控温度。
[0017]‑
再气化装置可以划分为一系列套管，在这些套管内有所述至少一个低温管的连续部分，并且在不同的温度范围之间工作。
[0018]‑
为了避免在再气化装置中形成工作流体的固相，可以在包含至少一个LNG低温管的至少一个套管和用于收集来自蒸发冷凝管或隔室的蒸气和过量液体的容器之间插入至少一个热管。插入的至少一个热管允许使用具有不同凝固温度的不同工作流体，防止了工作流体在LNG低温管上或在另一中间蒸发冷凝管或隔室的冷凝表面上凝固，并防止在蒸发冷凝管或隔室的外表面上结冰，并允许引入显热交换器以产生分级的工作温度。
附图说明
[0019]在以下基于附图的描述中给出了更详细的解释：
[0020]图1示出了再气化装置的示意图的纵向截面；
[0021]图2示出了再气化装置的示意图，该再气化装置在容器内具有蒸发冷凝隔室，该容器具有至少一个风扇、鼓风机或涡轮机来驱动潮湿空气；以及
[0022]图3示出了带有中间热管的再气化装置的示意图的纵向截面。
具体实施方式
[0023]如图1所示，用于液化天然气(LNG)以及冷淡水和冷干空气的共生的再气化装置至少包括：
[0024]‑
至少一个LNG相变低温管3，通过该LNG相变低温管3，在一端供给液化天然气(LNG)1，在另一端提取再气化的天然气2。该管的内表面是LNG蒸发器，外表面是冷凝器。LNG相变低温管是已知的，并且在现有技术中进行了描述。它们由适合承受其所承受的温差的金属和型材制成。这些管在正确的外部能源供应下，有能力在其管壁内保持LNG和其外表面受控温度之间的热梯度，就像LNG再气化中使用的开架式蒸发器一样，目前在其上倾倒室温海水。
[0025]‑
至少一个密封套管4，该至少一个密封套管4承受真空条件并且由至少一个低温管3横穿。在至少一个套管4内，存在真空条件下的工作流体，其中一部分处于液相5，其余处于气相6。该两相5和6的工作流体可以是纯水或水溶液或其他两相工作流体。给定至少一个低温管3的外表面与处于气相6的工作流体的温度之间的温度梯度，工作流体的气相6在至少一个LNG管3的外表面上冷凝。在冷凝时，工作流体的气相6以冷凝潜热和显热的形式释放能量，能量被LNG吸收用于其再气化过程和用于提高所产生的天然气的温度。工作流体的液相5积聚在至少一个套管4的底部。
[0026]‑
处于液相5的工作流体被供应到位于至少一个套管4外部的蒸发冷凝管或隔室7的内部蒸发表面。蒸发冷凝管或隔室7内部处于真空条件下。由于蒸发冷凝管或隔室位于至少一个套管4的外部，因此大大节省了至少一个套管4的CAPEX资本成本，并且至少一个套管4的内部容积不再是该装置运行能力的限制因素。
[0027]‑
可以由至少一个风扇、鼓风机或涡轮机19驱动的潮湿空气8的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种再气化装置，用于液化天然气(LNG)以及冷淡水和冷干空气的共生，其特征在于，所述装置包括至少一个与外部密封的套管(4)，所述套管(4)可承受真空条件并含有处于液相(5)和气相(6、15)的工作流体；所述至少一个套管(4)被至少一个低温管(3)横穿，液化天然气LNG(1)通过所述低温管(3)的一端供给，再气化天然气(2)通过另一端收集；所述至少一个低温管(3)的外表面是冷凝表面，所述工作流体的气相(6、15)在其上冷凝并释放能量；以及位于所述至少一个套管(4)外部的多个蒸发冷凝管或隔室(7)，所述潮湿空气中含有的空气水蒸气在所述蒸发冷凝管或隔室(7)的外部冷凝表面上接触并冷凝，产生冷淡水(10)并释放能量，所述能量被处于液相(5)的工作流体吸收，所述液相(5)的工作流体流过所述蒸发冷凝管或隔室(7)的内部蒸发表面并蒸发，产生所述工作流体的气相(12)，所述气相(12)通过所述蒸发冷凝管或隔室(7)的一端离开，并被引导(15)到所述至少一个套管(4)中以进行冷凝。2.根据权利要求1所述的再气化装置，其特征在于，所述装置包括至少一个风扇、鼓风机或涡轮机(19)，所述至少一个风扇、鼓风机或涡轮机(19)驱动所述蒸发冷凝管或隔室(7、17)的外部冷凝表面上的潮湿空气(8)。3.根据权利要求1所述的再气化装置，其特征在于，所述蒸发冷凝管或隔室(7)的内部蒸发表面至少部分地覆盖有毛细管结构，包括微槽、微凹槽、烧结芯或其他形式的毛细管结构，其中，所述工作流体的气
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液界面在所述毛细管结构内有序弯曲和流动，不形成水膜；并且其外部冷凝表面至少部分地覆盖有毛细管结构，包括微槽、微凹槽、烧结芯或其他形式的毛细管结构，其中，所述冷凝水的气
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液界面在所述毛细管结构内有序弯曲和流动，不形成水膜。4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱安，
申请(专利权)人：朱安，
类型：发明
国别省市：
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