【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天然气液化，具体涉及一种天然气液化用换热器及其使用方法。
技术介绍
1、在天然气液化流程中，换热器起到了非常关键的作用。其作用主要包括以下几点：1)热量交换：换热器是液化流程中的核心设备之一，主要作用是通过冷热流体的热量交换，将气体冷却并使其液化。通过高效换热，可以大大提高天然气的液化效率和产量。2)温度控制：换热器能够精确控制天然气的温度，使其在最佳的液化条件下进行液化。这有助于确保液化过程的稳定性和产品的质量。3)流程优化：换热器在液化流程中的合理布置和优化，可以改善流程的总体效率，减少设备投资和运行成本。4)安全保障：在某些情况下，换热器还起到压力控制和安全保护的作用，通过有效的热量交换和温度控制，确保液化过程的稳定和安全。因此，换热器在天然气液化中起到了关键的作用，对于提高液化效率、优化流程、保障安全等方面都起着至关重要的作用。
2、绕管式换热器是大型陆上天然气液化工厂和海上天然气浮式平台的首选主低温换热器，占有率超过90％。它的结构是由数千根圆管一层层交替缠绕在中心筒上，并由一个壳体密封组成。但传统的侧面管板布置方式不适用于绕管式换热器模型。大型绕管式换热器由于在绕管上方布置有均布装置，绕管是从侧面管板伸出；同时大型绕管式换热器直径可达5米，由中心筒和壳体组成的环腔空间很大，绕管有足够空间能弯折到侧面的管板上；而绕管式换热器模型最小直径仅为0.1m，环腔内空间不到0.05m，远小于绕管0.5m的弯曲曲率，直接弯折到侧面管板上会造成管子破裂，使绕管式换热器模型失效。传统绕管式换热器的制造工艺难度
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种天然气液化用换热器及其使用方法。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
3、本专利技术提供一种天然气液化用换热器，包括设置在两端的端部换热管罩和设置在中部的至少两个中间换热管罩，所述端部换热管罩和中间换热管罩各自的内部安装有绕管组件；所述绕管组件包括由内往外分布的至少三层绕管，每层中的单根绕管由螺旋管部、上支管部、上接头、下支管部和下接头构成，所述螺旋管部的一端经上支管部连接有上接头，所述螺旋管部的另一端经下支管部连接有下接头，所述上接头和下接头能够通过螺接方式快速密封连通，位于同层的所述绕管的螺旋管部之间留有螺旋导流间隙，位于同层的所述绕管的上支管部之间留有上线型导流间隙，位于同层的所述绕管的下支管部之间留有下线型导流间隙。
4、进一步地，上述天然气液化用换热器中，所述端部换热管罩包括第一柱形罩、第一柱形管、第一法兰端板和介质导管，所述第一柱形罩的两端板分别安装有带第一法兰端板的第一柱形管，所述第一柱形罩的侧部安装有介质导管；对应所述绕管组件的螺旋管部位于端部换热管罩的第一柱形罩内，对应所述绕管组件的上支管部、下支管部位于端部换热管罩的第一柱形管内。
5、进一步地，上述天然气液化用换热器中，所述中间换热管罩包括第二柱形罩、第二柱形管和第二法兰端板，所述第二柱形罩的两端板分别安装有带第二法兰端板的第二柱形管；对应所述绕管组件的螺旋管部位于中间换热管罩的第二柱形罩内，对应所述绕管组件的上支管部、下支管部位于端部换热管罩的第二柱形管内。
6、进一步地，上述天然气液化用换热器中，所述端部换热管罩中靠外侧的第一柱形管中安装有密封板a，所述端部换热管罩中靠内侧的第一柱形管中安装有密封板b；所述中间换热管罩中一侧的第二柱形管中安装有密封板c，所述中间换热管罩中另一侧的第二柱形管中安装有密封板b。
7、进一步地，上述天然气液化用换热器中，所述密封板a包括第一圆板，所述第一圆板中开设有若干与对应绕管组件中上支管部配合的第一穿孔。
8、进一步地，上述天然气液化用换热器中，所述密封板b包括第二圆板，所述第二圆板中开设有若干与对应绕管组件中下支管部配合的第二穿孔，所述第二圆板的中心处开设有中心导流孔。
9、进一步地，上述天然气液化用换热器中，所述密封板c包括第三圆板，所述第三圆板中开设有若干与对应绕管组件中上支管部配合的第三穿孔，所述第三圆板的边缘处沿周向开设有若干边缘导流孔。
10、本专利技术还提供一种天然气液化用换热器的使用方法，包括如下步骤：
11、1)根据工艺需求，选择合适数量的中间换热管罩，将相邻两个中间换热管罩中绕管组件中对应绕管进行连通，再利用螺栓将对接的法兰端板连为一体；再在最外侧的两个中间换热管罩的外端安装端部换热管罩，将端部换热管罩和中间换热管罩中绕管组件中对应绕管进行连通，再利用螺栓将对接的法兰端板连为一体；安装后，最外侧的两个密封板为密封板a，内部的密封板安装密封板b和密封板c交错分布；
12、2)在两个端部换热管罩的介质导管中引入冷液，在连通的绕管组件的一端导入天然气，在连通的绕管组件的另一端安装有液化天然气常压储罐。
13、本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术结构设计合理，其主要由端部换热管罩、中间换热管罩、饶管组件和密封板构成，采用分体组装结构，各部件生产工艺难度较小，从而使得整体的生产制造难度降低，利于降低生产成本；中间换热管罩的数量可根据需求进行选择，出现损坏时能够快速进行部件的更换，利于日常使用和维护。
15、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
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1.一种天然气液化用换热器，其特征在于，包括设置在两端的端部换热管罩和设置在中部的至少两个中间换热管罩，所述端部换热管罩和中间换热管罩各自的内部安装有绕管组件；所述绕管组件包括由内往外分布的至少三层绕管，每层中的单根绕管由螺旋管部、上支管部、上接头、下支管部和下接头构成，所述螺旋管部的一端经上支管部连接有上接头，所述螺旋管部的另一端经下支管部连接有下接头，所述上接头和下接头能够通过螺接方式快速密封连通，位于同层的所述绕管的螺旋管部之间留有螺旋导流间隙，位于同层的所述绕管的上支管部之间留有上线型导流间隙，位于同层的所述绕管的下支管部之间留有下线型导流间隙。
2.根据权利要求1所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述端部换热管罩包括第一柱形罩、第一柱形管、第一法兰端板和介质导管，所述第一柱形罩的两端板分别安装有带第一法兰端板的第一柱形管，所述第一柱形罩的侧部安装有介质导管；对应所述绕管组件的螺旋管部位于端部换热管罩的第一柱形罩内，对应所述绕管组件的上支管部、下支管部位于端部换热管罩的第一柱形管内。
3.根据权利要求2所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述
4.根据权利要求3所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述端部换热管罩中靠外侧的第一柱形管中安装有密封板A，所述端部换热管罩中靠内侧的第一柱形管中安装有密封板B；所述中间换热管罩中一侧的第二柱形管中安装有密封板C，所述中间换热管罩中另一侧的第二柱形管中安装有密封板B。
5.根据权利要求4所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述密封板A包括第一圆板，所述第一圆板中开设有若干与对应绕管组件中上支管部配合的第一穿孔。
6.根据权利要求5所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述密封板B包括第二圆板，所述第二圆板中开设有若干与对应绕管组件中下支管部配合的第二穿孔，所述第二圆板的中心处开设有中心导流孔。
7.根据权利要求6所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述密封板C包括第三圆板，所述第三圆板中开设有若干与对应绕管组件中上支管部配合的第三穿孔，所述第三圆板的边缘处沿周向开设有若干边缘导流孔。
8.根据权利要求7所述的天然气液化用换热器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
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1.一种天然气液化用换热器，其特征在于，包括设置在两端的端部换热管罩和设置在中部的至少两个中间换热管罩，所述端部换热管罩和中间换热管罩各自的内部安装有绕管组件；所述绕管组件包括由内往外分布的至少三层绕管，每层中的单根绕管由螺旋管部、上支管部、上接头、下支管部和下接头构成，所述螺旋管部的一端经上支管部连接有上接头，所述螺旋管部的另一端经下支管部连接有下接头，所述上接头和下接头能够通过螺接方式快速密封连通，位于同层的所述绕管的螺旋管部之间留有螺旋导流间隙，位于同层的所述绕管的上支管部之间留有上线型导流间隙，位于同层的所述绕管的下支管部之间留有下线型导流间隙。
2.根据权利要求1所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述端部换热管罩包括第一柱形罩、第一柱形管、第一法兰端板和介质导管，所述第一柱形罩的两端板分别安装有带第一法兰端板的第一柱形管，所述第一柱形罩的侧部安装有介质导管；对应所述绕管组件的螺旋管部位于端部换热管罩的第一柱形罩内，对应所述绕管组件的上支管部、下支管部位于端部换热管罩的第一柱形管内。
3.根据权利要求2所述的天然气液化用换热器，其特征在于，所述中间换热管罩包括第二柱形罩、第二柱形管和第二法兰端板，所述第二柱形罩的两端板分别安装有带第二法兰...
【专利技术属性】
技术研发人员：何娜，顾生斌，李延娜，周璇，董丽梅，
申请(专利权)人：兰州城市学院，
类型：发明
国别省市：
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