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CN114017666A - 一种水浴式天然气气化系统 - Google Patents

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马百通
石磊
秦凤祥
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Abstract

本发明提供一种水浴式天然气气化系统,包括：循环工质蒸发器、循环工质冷凝器和天然气过热器；其中，所述循环工质蒸发器的入口与循环水总管连接，所述循环工质蒸发器的出口分别与循环工质冷凝器和天然气过热器连接；所述循环工质冷凝器的入口与天然气高压气化泵连接，所述循环工质冷凝器的出口分别与循环工质循环泵和天然气过热器连接；所述循环工质循环泵的出口与循环工质蒸发器连接；所述天然气过热器的出口分别与天然气长输管线和循环水总管连接。本发明采用丙烷对液化天然气进行气化，具有较好的气化效果，能够解决现有气化装置结构复杂、结冰现象严重等问题。

Description

一种水浴式天然气气化系统
技术领域
本发明涉及天然气气化系统，具体是一种水浴式天然气气化系统。
背景技术
天然气是目前世界公认的绿色、环保型的能源，而天然气通常是液态储存的，即液化天然气(LNG)，在使用前需要进行气化，即气化天然气(NG)。
目前，大、中型气化装置大致有三种：开架式气化器、中间介质气化器、浸没式气化器，但是由于其结构复杂，或是受环境温度影响严重，投资巨大，很难大面积推广及小型化；而现有的小型气化器主要有空温式气化器、电加热式气化器、蒸汽加热式气化器等。目前市场上主要是以空温式汽化器为主，空温式汽化器一般夏季使用，其受环境影响较大，存在结冰现象严重的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提出一种水浴式天然气气化系统，以解决现有气化装置结构复杂、结冰现象严重等问题。
本发明提供的一种水浴式天然气气化系统，包括：丙烷蒸发器、丙烷冷凝器和天然气过热器；
其中，所述丙烷蒸发器的循环水入口与循环水总管连接，所述丙烷蒸发器的循环水出口与天然气过热器的循环水入口连接，所述丙烷蒸发器的丙烷出口与丙烷冷凝器连接；所述丙烷冷凝器的天然气入口与天然气高压气化泵连接，所述丙烷冷凝器的天然气出口与天然气过热器的天然气入口连接，所述丙烷冷凝器的丙烷出口与丙烷循环泵连接；所述丙烷循环泵的出口与丙烷蒸发器的丙烷入口连接；所述天然气过热器的循环水出口与循环水缓冲罐连接，所述天然气过热器的天然气出口与天然气长输管线连接，所述循环水缓冲罐的出口与循环水循环泵连接，所述循环水循环泵的出口与循环水总管连接。
优选地，所述循环水总管至丙烷蒸发器的出口设有第一控制阀，所述第一控制阀与所述天然气过热器的循环水出口远传温度串级控制。以保证天然气过热器的循环水出口温度稳定。
优选地，所述天然气高压气化泵的出口设有第二控制阀，所述第二控制阀与所述天然气过热器的天然气出口远传温度串级控制。以保证天然气过热器的天然气出口温度不低于5℃。
优选地，所述丙烷蒸发器管程的入口与出口之间设有第三控制阀。进一步保证天然气过热器的循环水出口温度稳定。
优选地，所述丙烷循环泵的出口设有第四控制阀，所述第四控制阀分别与所述丙烷冷凝器的积液包液位和所述丙烷冷凝器的天然气出口远传温度串级控制。以保证丙烷冷凝器的液化天然气出口温度稳定。
优选地，所述循环水循环泵的出口设有第五控制阀。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明采用丙烷作为循环介质对液化天然气进行气化，具有较好的气化效果，丙烷与低温液化天然气换热，能够避免因循环水（60℃以下）与低温液化天然气直接换热导致的换热列管外壁结冰，影响换热效果的问题，进而解决现有气化装置结构复杂、结冰现象严重等问题，且整个系统为闭环回路，丙烷与热水均可循环利用，节约了资源，降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
其中，1、丙烷蒸发器；2、丙烷冷凝器；3、天然气过热器；4、循环水总管；5、天然气高压气化泵；6、丙烷循环泵；7、循环水缓冲罐；8、天然气长输管线；9、循环水循环泵；10、第一控制阀；11、第二控制阀；12、第三控制阀；13、第四控制阀；14、第五控制阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1所示，一种水浴式天然气气化系统，包括：丙烷蒸发器1、丙烷冷凝器2、天然气过热器3、循环水总管4、天然气高压气化泵5、丙烷循环泵6、循环水缓冲罐7、天然气长输管线8和循环水循环泵9。
其中，丙烷蒸发器1的循环水入口与循环水总管4连接，丙烷蒸发器1的循环水出口与天然气过热器3的循环水入口连接，丙烷蒸发器1的丙烷出口与丙烷冷凝器2连接。丙烷冷凝器2的天然气入口与天然气高压气化泵5连接，丙烷冷凝器2的天然气出口与天然气过热器3的天然气入口连接，丙烷冷凝器2的丙烷出口与丙烷循环泵6连接。丙烷循环泵6的出口与丙烷蒸发器1的丙烷入口连接，天然气过热器3的循环水出口与循环水缓冲罐7连接，天然气过热器3的天然气出口与天然气长输管线8连接，循环水缓冲罐7的出口与循环水循环泵9连接，循环水循环泵9的出口与循环水总管4连接。
进一步地，循环水总管4至丙烷蒸发器1的出口设有第一控制阀10，第一控制阀10与天然气过热器3的循环水出口远传温度串级控制。天然气高压气化泵5的出口设有第二控制阀11，第二控制阀11与天然气过热器5的天然气出口远传温度串级控制。丙烷蒸发器1管程的入口与出口之间设有第三控制阀12。丙烷循环泵6的出口设有第四控制阀13，第四控制阀13分别与丙烷冷凝器2的积液包液位和丙烷冷凝器2的天然气出口远传温度串级控制。循环水循环泵9的出口设有第五控制阀14。
本实施例采用丙烷作为循环工质，循环水采用60℃以下的热水，丙烷在丙烷蒸发器1中被热水加热，使丙烷完全气化，气化后的丙烷气体在丙烷冷凝器2中被液化天然气冷凝成液体进入丙烷循环泵6，液化天然气则从-159.4℃被加热到-43℃左右，然后在天然气过热器3中进一步加热到5℃以上，并进入天然气长输管线8。热水自循环水总管4来，首先进入丙烷蒸发器1换热降温，然后进入天然气过热器3进一步降温，最后温度降到30℃左右，通过循环水循环泵9返回到循环水总管4。
由于在整个过程中，天然气和热水的温度、流量都需进行比较精确控制，因此闭环回路中的工质的温度、压力和流量可能在一定范围内也相应波动，因而丙烷循环泵5采用变频调节。
本实施例采用丙烷作为循环介质对液化天然气进行气化，具有较好的气化效果，丙烷与低温液化天然气换热，能够避免因循环水（60℃以下）与低温液化天然气直接换热导致的换热列管外壁结冰，影响换热效果的问题，进而解决现有气化装置结构复杂、结冰现象严重等问题，且整个系统为闭环回路，丙烷与热水均可循环利用，节约了资源，降低了成本。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水浴式天然气气化系统,其特征在于，包括：丙烷蒸发器、丙烷冷凝器和天然气过热器；
其中，所述丙烷蒸发器的循环水入口与循环水总管连接，所述丙烷蒸发器的循环水出口与天然气过热器的循环水入口连接，所述丙烷蒸发器的丙烷出口与丙烷冷凝器连接；所述丙烷冷凝器的天然气入口与天然气高压气化泵连接，所述丙烷冷凝器的天然气出口与天然气过热器的天然气入口连接，所述丙烷冷凝器的丙烷出口与丙烷循环泵连接；所述丙烷循环泵的出口与丙烷蒸发器的丙烷入口连接；所述天然气过热器的循环水出口与循环水缓冲罐连接，所述天然气过热器的天然气出口与天然气长输管线连接，所述循环水缓冲罐的出口与循环水循环泵连接，所述循环水循环泵的出口与循环水总管连接。
2.如权利要求1所述的水浴式天然气气化系统，其特征在于，所述循环水总管至丙烷蒸发器的出口设有第一控制阀，所述第一控制阀与所述天然气过热器的循环水出口远传温度串级控制。
3.如权利要求1所述的水浴式天然气气化系统，其特征在于，所述天然气高压气化泵的出口设有第二控制阀，所述第二控制阀与所述天然气过热器的天然气出口远传温度串级控制。
4.如权利要求1所述的水浴式天然气气化系统，其特征在于，所述丙烷蒸发器管程的入口与出口之间设有第三控制阀。
5.如权利要求1所述的水浴式天然气气化系统，其特征在于，所述丙烷循环泵的出口设有第四控制阀，所述第四控制阀分别与所述丙烷冷凝器的积液包液位和所述丙烷冷凝器的天然气出口远传温度串级控制。
6.如权利要求1所述的水浴式天然气气化系统，其特征在于，所述循环水循环泵的出口设有第五控制阀。
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