【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气液化装置，具体为一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置。
技术介绍
1、天然气是一种广泛应用的化学能源，而天然气气态与液态之间的体积相差625倍，为了便于输送，天然气液化是必不可少的技术，而海运是长途运输中价格最为低廉的运输方式，但长时间运输会使得液化的天然气吸收热量并增压，为了避免压力过大导致储罐爆裂，通常将一部分天然气作为船只动力源，另一部分则重新再液化，因此需要使用到一种船舶天然气再液化装置。
2、现有的再液化装置通常依靠不同沸点的换热介质进行换热冷却，然而多种换热介质均使用水冷散热，由于自然界水温与低沸点换热介质散热温差小，导致散热效率低，使用起来能耗较大，并且现有的再液化装置中通常为独立且不同的各个部件组成，该组成方式不便于使用这在日常时的维护，极大的增加了生产成本和使用成本，现有的再液化装置通常完全依靠压缩机调节流量，然而该流量调节方式调节范围窄，同时在低流量环境下天然气无法与换热介质均匀接触进行冷却，再液化装置本身多余的部件也会释放热量，进一步的降低了再液化装置的冷量利用效率，现有的再液化装置通常依靠海水完成最终的热量排放，也通常设置有镁合金金属作为阳极牺牲保护换热装置，然而现有的再液化装置未设置有主动清洁功能，长时间使用后腐蚀层会遮挡镁合金金属，导致镁合金金属的保护效果变差，针对上述问题，需要对现有设备进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，以解决上述
技术介绍
中提出的现有的再液化装置通
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，包括箱体、一级冷却室、二级冷却室、三级冷却室、进气管和清洁刷洗机构，所述箱体前侧依次开设有一级冷却室、二级冷却室与三级冷却室，且箱体后侧依次开设有一级排热室、二级排热室与三级排热室，同时箱体中部开设有管线室；
3、所述一级冷却室内部固定安装有一级冷却机构，所述二级冷却室内部固定安装有二级冷却机构，所述三级冷却室内部固定安装有三级冷却机构，所述进气管一端贯彻箱体左侧并与管线室内的一级冷却机构相连通，且一级冷却机构与二级冷却机构相连通，所述二级冷却机构与三级冷却机构相连通，且三级冷却机构与出液管相连通，同时出液管贯彻箱体右侧；
4、所述一级冷却室内部固定安装有一级排热机构，所述二级冷却室内部固定安装有二级排热机构，所述三级冷却室内部固定安装有三级排热机构，所述管线室内部固定安装有三组压缩机与膨胀阀组件，且一级排热机构与一级冷却机构之间、二级排热机构与二级冷却机构之间以及三级排热机构与三级冷却机构之间均通过压缩机与膨胀阀组件相连通；
5、所述一级排热室后侧固定安装有镁合金板，且镁合金板与一级排热机构电性连接，所述一级排热室后侧安装有清洁刷洗机构，且清洁刷洗机构贴合镁合金板设置
6、优选的，所述一级冷却机构、二级冷却机构以及三级冷却机构均包括第一分流管、第一汇流管、换热套筒、支管、螺旋翅板、第二分流管、第二汇流管、电磁阀和法兰组件，所述第一分流管、第一汇流管、第二分流管与第二汇流管均贯穿管线室并与箱体相连接，所述换热套筒内部固定安装有支管，且换热套筒内部与支管内部固定安装有螺旋翅板，所述换热套筒上下两侧分别与第二分流管以及第二汇流管相连通，且换热套筒通过法兰组件固定安装在第二分流管上以及第二汇流管上，所述支管上下两侧分别与第一分流管以及第一汇流管相连通，且支管通过另一组法兰组件固定安装在第二分流管以及第二汇流管上，所述换热套筒与第二分流管连通处安装有电磁阀，所述支管与第一分流管连通处安装有电磁阀；
7、通过采用上述技术方案，螺旋翅板连接换热套管与支管，同时延长了螺旋翅板与换热套管内的路径长度，便于换热介质在换热套管内流动，同时天然气在支管内流动，随后天然气与换热介质之间通过螺旋翅板之间进行热量交换。
8、优选的，所述一级冷却机构上的第二分流管、换热套筒、第二汇流管、二级冷却机构上的第二分流管、换热套筒、第二汇流管、一级冷却室对应的压缩机、一级排热室内的第一分流管、支管、第一汇流管以及膨胀阀组件构成一个循环通路；
9、通过采用上述技术方案，一级冷却机构完成对一级冷却室内的天然气初步冷却后，一级冷却机构内的温度较低的换热介质进入二级排热机构，此时一级冷却机构的换热介质对二级冷却机构的换热介质进行降温，相比海水降温的温差大，提高了换热效率。
10、优选的，所述二级冷却机构上的第二分流管、换热套筒、第二汇流管、三级排热机构上的第二分流管、换热套筒、第二汇流管、二级冷却室对应的压缩机、二级排热室内的第一分流管、支管、第一汇流管以及膨胀阀组件构成一个循环通路；
11、通过采用上述技术方案，二级冷却机构完成对二级冷却室内的天然气初步冷却后，二级冷却机构内的残有冷量的换热介质进入三级排热机构，此时二级冷却机构的换热介质对三级冷却机构的换热介质进行降温，相比海水降温的温差大，提高了换热效率。
12、优选的，所述三级冷却机构上的第二分流管、换热套筒、第二汇流管、三级冷却室对应的压缩机、三级排热室内的第一分流管、支管、第一汇流管以及膨胀阀组件构成一个循环通路，所述一级冷却机构、二级冷却机构以及三级冷却机构内部依次设置有沸点不同的换热介质，且三种换热介质的沸点为渐进式；
13、通过采用上述技术方案，低沸点的换热介质的临界温度通常也偏低，这加大了该换热介质在冷凝时的散热难度，同时低沸点的换热介质的蒸发压力也低，从而影响系统的稳定性和安全性，通过三种换热介质逐步降低天然气的温度，便于在每个阶段使天然气降温更加稳定和充分，减少了低沸点换热介质的实用，从而避免了大量使用低沸点换热介质造成的不稳定性以及能耗高的问题。
14、优选的，所述进气管与一级冷却机构上的第一分流管相连通，所述出液管与三级冷却机构上的第一汇流管相连通，所述一级冷却机构上的第一汇流管与二级冷却机构上的第一分流管相连通，所述二级冷却机构上的第一汇流管与三级冷却机构上的第一分流管相连通；
15、通过采用上述技术方案，第一分流管与换热套管之间安装有电磁阀，通过控制电磁阀就能控制第一分流管内天然气流入换热套管的流量，极大的提高了同时换热的流量调节范围。
16、优选的，所述一级排热机构包括第一分流管、第一汇流管、支管、螺旋翅板和法兰组件，且一级排热室两侧与外部海水输送泵相连通；
17、通过采用上述技术方案，外部海水输送泵输送外部海水进入一级排热室内部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，包括箱体(1)、一级冷却室(2)、二级冷却室(3)、三级冷却室(4)、进气管(12)和清洁刷洗机构(20)，其特征在于：所述箱体(1)前侧依次开设有一级冷却室(2)、二级冷却室(3)与三级冷却室(4)，且箱体(1)后侧依次开设有一级排热室(5)、二级排热室(6)与三级排热室(7)，同时箱体(1)中部开设有管线室(8)；
2.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述一级冷却机构(9)、二级冷却机构(10)以及三级冷却机构(11)均包括第一分流管(91)、第一汇流管(92)、换热套筒(93)、支管(94)、螺旋翅板(95)、第二分流管(96)、第二汇流管(97)、电磁阀(98)和法兰组件(99)，所述第一分流管(91)、第一汇流管(92)、第二分流管(96)与第二汇流管(97)均贯穿管线室(8)并与箱体(1)相连接，所述换热套筒(93)内部固定安装有支管(94)，且换热套筒(93)内部与支管(94)内部固定安装有螺旋翅板(95),所述换热套筒(93)上下两侧分别与第二分流管(96)以及第二汇流管(
3.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述一级冷却机构(9)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和二级冷却机构(10)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和一级冷却室(2)对应的压缩机(17)和一级排热室(5)内的第一分流管(91)、支管(94)、第一汇流管(92)以及一级冷却室(2)对应的膨胀阀组件(18)构成一个循环通路。
4.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述二级冷却机构(10)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和三级排热机构(16)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和二级冷却室(3)对应的压缩机(17)和二级排热室(6)内的第一分流管(91)、支管(94)、第一汇流管(92)以及二级冷却机构(10)对应的膨胀阀组件(18)构成一个循环通路。
5.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述三级冷却机构(11)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和三级冷却室(4)对应的压缩机(17)和三级排热室(7)内的第一分流管(91)、支管(94)、第一汇流管(92)以及三级冷却机构(11)对应的膨胀阀组件(18)构成一个循环通路，所述一级冷却机构(9)、二级冷却机构(10)以及三级冷却机构(11)内部依次设置有沸点不同的换热介质，且三种换热介质的沸点为渐进式。
6.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述进气管(12)与一级冷却机构(9)上的第一分流管(91)相连通，所述出液管(13)与三级冷却机构(11)上的第一汇流管(92)相连通，所述一级冷却机构(9)上的第一汇流管(92)与二级冷却机构(10)上的第一分流管(91)相连通，所述二级冷却机构(10)上的第一汇流管(92)与三级冷却机构(11)上的第一分流管(91)相连通。
7.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述一级排热机构(14)包括第一分流管(91)、第一汇流管(92)、支管(94)、螺旋翅板(95)和法兰组件(99)，且一级排热室(5)两侧与外部海水输送泵相连通。
8.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述二级排热机构(15)与三级排热机构(16)均包括第一分流管(91)、第一汇流管(92)、换热套筒(93)、支管(94)、螺旋翅板(95)、第二分流管(96)、第二汇流管(97)和法兰组件(99)。
9.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述清洁刷洗机构(20)包括丝杆驱动装置(201)、固定架(202)、活动架(203)、钢丝刷辊(204)、驱动电机(205)、压缩弹簧(206)和导向板(207)，所述固定架(202)滑动安装在一级...
【技术特征摘要】
1.一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，包括箱体(1)、一级冷却室(2)、二级冷却室(3)、三级冷却室(4)、进气管(12)和清洁刷洗机构(20)，其特征在于：所述箱体(1)前侧依次开设有一级冷却室(2)、二级冷却室(3)与三级冷却室(4)，且箱体(1)后侧依次开设有一级排热室(5)、二级排热室(6)与三级排热室(7)，同时箱体(1)中部开设有管线室(8)；
2.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述一级冷却机构(9)、二级冷却机构(10)以及三级冷却机构(11)均包括第一分流管(91)、第一汇流管(92)、换热套筒(93)、支管(94)、螺旋翅板(95)、第二分流管(96)、第二汇流管(97)、电磁阀(98)和法兰组件(99)，所述第一分流管(91)、第一汇流管(92)、第二分流管(96)与第二汇流管(97)均贯穿管线室(8)并与箱体(1)相连接，所述换热套筒(93)内部固定安装有支管(94)，且换热套筒(93)内部与支管(94)内部固定安装有螺旋翅板(95),所述换热套筒(93)上下两侧分别与第二分流管(96)以及第二汇流管(97)相连通，且换热套筒(93)通过法兰组件(99)固定安装在第二分流管(96)上以及第二汇流管(97)上，所述支管(94)上下两侧分别与第一分流管(91)以及第一汇流管(92)相连通，且支管(94)通过另一组法兰组件(99)固定安装在第二分流管(96)以及第二汇流管(97)上，所述换热套筒(93)与第二分流管(96)连通处安装有电磁阀(98)，所述支管(94)与第一分流管(91)连通处安装有电磁阀(98)。
3.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述一级冷却机构(9)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和二级冷却机构(10)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和一级冷却室(2)对应的压缩机(17)和一级排热室(5)内的第一分流管(91)、支管(94)、第一汇流管(92)以及一级冷却室(2)对应的膨胀阀组件(18)构成一个循环通路。
4.根据权利要求1所述的一种带有预冷结构的船舶天然气液化装置，其特征在于：所述二级冷却机构(10)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和三级排热机构(16)上的第二分流管(96)、换热套筒(93)、第二汇流管(97)和二级冷却室(3)对应的压缩机(17)和二级排热室(6)内的第一分流管(91)、支管(94)、第一汇流管(92)以及二级冷却机构(10)对应的膨胀阀组件(18)构...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘保礼，赵永楼，赵思源，徐护林，李志峰，孟飞，孟大华，汪妮妮，文忠良，王锋，王铁，传晓敏，
申请(专利权)人：江苏永诚装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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