[发明专利]LNG低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备

摘要

本发明属天然气低温液化技术领域，涉及LNG一级低温制冷装备及混合制冷剂制冷技术，应用C3H8、C4H10—异C4H10制冷剂及LNG二级出口0.3MPa、－63℃的N2—CH4—C2H4混合气在四股流螺旋缠绕管式换热器内将36℃、6.1MPa天然气冷却至－53℃以便进入二级预冷段；应用缠绕管式换热器首先过冷C3H8、C4H10—异C4H10，再节流至壳程与N2—CH4—C2H4混合后预冷天然气管束及N2—CH4—C2H4管束、过冷C3H8管束及C4H10—异C4H10管束，达到一级天然气预冷、混合气N2—CH4—C2H4预冷及C3H8、C4H10—异C4H10节流前过冷目的；其结构紧凑，换热效率高，可用于36℃～－53℃气体带相变低温换热领域，解决LNG一级制冷技术难题，提高LNG系统低温换热效率。

主权项

LNG低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，包括N2—CH4—C2H4壳程进口接管1、节流后C4H10—异C4H10进口接管2、节流后C4H10—异C4H10进口法兰3、C4H10—异C4H10出口法兰4、C4H10—异C4H10出口接管5、C4H10—异C4H10出口管箱6、C4H10—异C4H10出口管板7、C4H10—异C4H10预冷出口管束8、N2—CH4—C2H4出口法兰9、N2—CH4—C2H4出口接管10、N2—CH4—C2H4出口管箱11、N2—CH4—C2H4出口管板12、N2—CH4—C2H4出口管束13、筒体14、螺旋盘管15、下支撑圈16、N2—CH4—C2H4进口管束17、N2—CH4—C2H4进口管板18、N2—CH4—C2H4进口管箱19、N2—CH4—C2H4进口法兰20、N2—CH4—C2H4进口接管21、C4H10—异C4H10进口管束22、C4H10—异C4H10进口法兰23、C4H10—异C4H10进口接管24、C4H10—异C4H10进口管箱25、C4H10—异C4H10进口管板26、N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—异C4H10混合气出口接管27、N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—异C4H10混合气出口法兰28、下封头29、C3H8进口法兰30、C3H8进口接管31、C3H8进口管箱32、C3H8进口管板33、C3H8进口管束34、天然气进口法兰35、天然气进口接管36、天然气进口管箱37、天然气进口管板38、天然气进口管束39、中心筒40、垫条41、耳座42、上支撑圈43、天然气出口管束44、天然气出口管箱45、天然气出口接管46、天然气出口法兰47、天然气出口管板48、C3H8预冷出口管束49、C3H8出口法兰50、C3H8出口接管51、C3H8出口管箱52、C3H8出口管板53、节流后C3H8进口接管54、节流后C3H8进口法兰55、上封头56、N2—CH4—C2H4壳程进口法兰57，其特征在于：天然气螺旋管束39、N2—CH4—C2H4螺旋管束17、C4H10—异C4H10螺旋管束22、C3H8螺旋管束34绕中心筒40缠绕，缠绕后的螺旋盘管15安装于筒体14内；中心筒40一端安装上支撑圈43，一端安装下支撑圈16，上支撑圈43固定于筒体14上部，下支撑圈16固定于筒体14下部，天然气螺旋管束39、N2—CH4—C2H4螺旋管束17、C4H10—异C4H10螺旋管束22、C3H8螺旋管束34缠绕于上支撑圈43与下支撑圈16之间；筒体16上部与封头56连接，封头56顶部安装接管1及法兰57；筒体14下部与封头29连接，封头29顶部安装接管27及法兰28；筒体14上部左侧安装N2—CH4—C2H4制冷剂出口管板12，管板12右侧连接N2—CH4—C2H4混合制冷剂出口管束13，左侧连接管箱11，管箱11顶部连接接管10及法兰9；筒体14上部右侧安装天然气出口管板48，管板48左侧连接天然气出口管束44，右侧连接管箱45，管箱45顶部连接接管46及法兰47；筒体14上部中间左下方安装C4H10—异C4H10出口管板7，管板7前面安装C4H10—异C4H10预冷出口管束8，后面安装C4H10—异C4H10出口管箱6，出口管箱6顶部安装接管5及法兰4；筒体14上部中间左上方安装节流后C4H10—异C4H10进口接管2、节流后C4H10—异C4H10进口法兰3；筒体14上部中间右下方安装C3H8出口管板53，管板53前面安装C3H8预冷出口管束49，后面安装C3H8出口管箱52，出口管箱52顶部安装接管51及法兰50；筒体14上部中间右上方安装节流后C3H8进口接管54、节流后C3H8进口法兰55；筒体14下部左侧安装N2—CH4—C2H4进口管板18，管板18右侧连接N2—CH4—C2H4预冷管束17进口，左侧连接N2—CH4—C2H4进口管箱19，管箱19顶部安装接管21及法兰20；筒体14下部右侧安装天然气进口管板38，管板38左侧连接天然气预冷管束39进口，右侧连接天然气进口管箱37，管箱37顶部安装接管36及法兰35；筒体14下部中间左侧安装C4H10—异C4H10进口管板26，管板26前面安装C4H10—异C4H10预冷进口管束22，后面安装C4H10—异C4H10进口管箱25，进口管箱25顶部安装接管24及法兰23；筒体14下部中间右侧安装C3H8进口管板33，管板33前面安装C3H8预冷进口管束34，后面安装C3H8进口管箱32，管箱32顶部安装接管31及法兰30；筒体14中部安装耳座42。