一種lng開架式氣化器用擾流子的製作方法

2023-05-01 02:03:06 2

一種lng開架式氣化器用擾流子的製作方法
【專利摘要】一種LNG開架式氣化器用擾流子，涉及一種擾流子，包括擾流子（1）本體，擾流子本體設置為包括擾流子上部分（6）和擾流子下部分（7）的一體結構，擾流子上部分位於氣化器換熱管的內管（3）的上部，擾流子下部分插入內管內部，擾流子上部分和擾流子下部分在內管的頂部過渡，擾流子本體的中心設置為中心軸（8），從中心軸向外以輻射狀均布多個肋片（9），肋片以中心軸的軸心線為中心呈螺旋狀分布，肋片與中心軸形成一體的多螺旋體結構，擾流子下部分的肋片比擾流子上部分的肋片尺寸小；本實用新型擾流子下部分插入內管內部，增加內管部分的強化傳熱，設置肋片並在肋片的表面設置凸起，有效提高了氣化器的換熱效率。
【專利說明】一種LNG開架式氣化器用擾流子
[0001]【【技術領域】】
[0002]本實用新型涉及一種擾流子，具體涉及一種LNG開架式氣化器用擾流子。
[0003]【【背景技術】】
[0004]天然氣是未來50~100年的主要能源。隨著經濟社會的發展和科技的進步，世界能源消費結構不斷地向低碳化演變。天然氣是優質、高效、潔淨的能源，在世界能源消費結構中，天然氣(NG，Natural Gas)的比重已從1950年的10%迅速提高到目前的24%，成為世界第三大能源。由於氣態天然氣在_162°C液化後，體積縮小620倍左右，因此為降低成本，通常僅運輸和儲存液態天然氣(LNG, Liquefied Natural Gas),在使用前,LNG必須經過氣化器氣化，最後變成常溫天然氣，以氣體狀態通過管道輸送到各個用戶(包括LNG電站、居民用氣、化工用氣等)。
[0005]液態天然氣(LNG)氣化器是整個LNG供應流程中的關鍵設備，通過與換熱管外自上而下的海水進行熱交換，汽化LNG並加熱NG，使低溫的LNG氣化並升至常溫，目前常用的氣化器是開架式氣化器。開架式氣化器的基本單元為換熱管，換熱管包括翅片管、內管和擾流子，LNG開架式氣化器工作時，LNG從LNG管同時進入內管和內管與翅片管間的環狀部，內管內的LNG在擾流子的作用下螺旋上升，擾流子的作用是提高管內介質的紊流程度。申請號為201210401081.7，公布號為CN 102889813 A的名稱為高效汽化器用雙翅片管組合換熱元件的實用新型專利申請，公開了一種螺旋狀擾流杆結構，該擾流杆處於外管上半段、並承接在內管的頂端，而內 管內沒有強化傳熱結構，整個換熱元件的換熱效率低。
[0006]【
【發明內容】
】
[0007]為了克服【背景技術】中的不足，本實用新型公開了一種LNG開架式氣化器用擾流子，本實用新型包括擾流子上部分和擾流子下部分，擾流子下部分插入內管內部，增加內管部分的強化傳熱，螺旋狀結構強化換熱管內的LNG和NG介質與換熱管外海水換熱，設置多個肋片並在肋片的表面設置多個凸起，增加換熱管內介質的紊流程度，有效提高了氣化器的換熱效率。
[0008]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0009]一種LNG開架式氣化器用擾流子，包括擾流子本體，所述擾流子本體設置為包括擾流子上部分和擾流子下部分的一體結構，所述擾流子上部分位於氣化器換熱管的內管的上部，擾流子下部分插入內管內部，擾流子上部分和擾流子下部分在內管的頂部過渡，所述擾流子本體的中心設置為中心軸，從中心軸向外以輻射狀均布多個肋片，所述肋片以中心軸的軸心線為中心呈螺旋狀分布，所述肋片與中心軸形成一體的多螺旋體結構，所述中心軸與肋片連接的部分採用圓弧過渡，所述擾流子下部分的肋片比擾流子上部分的肋片尺寸小。
[0010]所述的LNG開架式氣化器用擾流子，所述肋片數量設置為I~8個。
[0011]所述的LNG開架式氣化器用擾流子，在肋片的表面設置多個凸起，所述凸起沿肋片呈對稱分布，所述凸起數量設置為I~10個，凸起高度設置為肋片厚度的5%~90%。
[0012]所述的LNG開架式氣化器用擾流子，所述凸起的截面為矩形或波浪形。[0013]所述的LNG開架式氣化器用擾流子，材質為鋁合金。
[0014]由於採用如上所述的技術方案，本實用新型具有如下有益效果:
[0015]本實用新型所述的LNG開架式氣化器用擾流子，包括擾流子上部分和擾流子下部分，擾流子下部分插入內管內部，增加內管部分的強化傳熱，螺旋狀結構強化換熱管內的LNG和NG介質與換熱管外海水換熱，設置多個肋片並在肋片的表面設置多個凸起，增加換熱管內介質的紊流程度，有效提高了氣化器的換熱效率。
[0016]【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0017]圖1是換熱管的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型的凸起截面為矩形的擾流子的橫截面結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型的凸起截面為波浪形的擾流子的橫截面結構示意圖；
[0021]在圖中:1、擾流子；2、海水；3、內管；4、翅片管；5、環狀部；6、擾流子上部分；
7、擾流子下部分；8、中心軸；9、肋片；10、凸起。
[0022]【【具體實施方式】】 [0023]通過下面的實施例可以更詳細的解釋本實用新型，公開本實用新型的目的旨在保護本實用新型範圍內的一切變化和改進，本實用新型並不局限於下面的實施例；
[0024]結合附圖f 4所述的LNG開架式氣化器用擾流子，材質為鋁合金，包括擾流子I本體，所述擾流子I本體設置為包括擾流子上部分6和擾流子下部分7的一體結構，所述擾流子上部分6位於氣化器換熱管的內管3的上部，擾流子下部分7插入內管3內部，擾流子上部分6和擾流子下部分7在內管3的頂部過渡，所述擾流子I本體的中心設置為中心軸8，從中心軸8向外以輻射狀均布多個肋片9，所述肋片9以中心軸8的軸心線為中心呈螺旋狀分布，所述肋片9與中心軸8形成一體的多螺旋體結構，所述中心軸8與肋片9連接的部分採用圓弧過渡，所述擾流子下部分7的肋片9比擾流子上部分6的肋片9尺寸小，所述肋片9數量設置為I~8個，優選的，在肋片9的表面設置多個凸起10，所述凸起10沿肋片9呈對稱分布，所述凸起10數量設置為I~10個，凸起10高度設置為肋片9厚度的5%~90%，所述凸起10的截面為矩形或波浪形。
[0025]實施本實用新型所述的LNG開架式氣化器用擾流子，所述擾流子上部分6位於氣化器換熱管的內管3的上部，擾流子下部分7插入內管3內部，擾流子上部分6和擾流子下部分7在內管3的頂部過渡，擾流子上部分6對應氣化器換熱管的氣化區2的部分加入內管3，將內管3和擾流子I組合體同時插入翅片管4形成換熱管，組裝形成氣化器換熱管板，最終轉配成LNG氣化器，進行換熱試驗，結果表明，擾流子I使得換熱管內介質螺旋上升，加之局部紊流的存在，大大提高了氣化器的換熱效率，肋片9以軸心線為中心呈螺旋狀，與中心軸8共同形成多螺旋體結構，優選的，在肋片9表面設計有多個尺寸優化的凸起10，在換熱管下端LNG單相區，LNG從LNG管同時進入內管3和內管3與翅片管4間的環狀部5，擾流子I存在使得LNG迅速螺旋上升，局部形成紊流，紊流程度增加，增加了單位高度的行程，促進了熱交換；在(11?+如)兩相流區域，增加了 LNG與NG的紊流程度，使得部分NG氣體進入LNG內部，增大了 LNG的吸熱面積，使得LNG迅速氣化，縮短兩相流區域長度；在NG單相區，由於氣LNG化後體積迅速膨脹，NG急速上升，在螺旋結構及凸起10影響下，相同高度的行程大大增加，使得NG能夠更高效與翅片管4內壁進行熱交換，溫度達到要求溫度的NG從換熱管的出口進入到NG管，氣化過程結束；擾流子I的存在增加了換熱管內部介質紊流程度，提高了內部LNG和NG與換熱管外海水2的熱交換，從而提高氣化器的換熱效率，肋片9表面凸起10結構使得形成大量的局部紊流，進一步提高了熱交換，促進LNG氣化，擾流子I的材質採用換熱係數高、成型性能好的鋁合金，肋片沿軸線均布，方便採用擠壓、拉拔、扭轉等工藝製備，降低了成型後的擾流子I內部缺陷；本實用新型所述的LNG開架式氣化器用擾流子，結構簡單，尺寸、性能穩定，便於與內管3、翅片管4裝配。
[0026]實用新型未詳述部分為現有技術。
[0027]為了公開本實用新型的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是應了解的是，本實用新型旨在包括一切屬於本構思和本實用新型範圍內的實施例的所有變化和改進。
【權利要求】
1.一種LNG開架式氣化器用擾流子，包括擾流子(I)本體，其特徵是:所述擾流子(I)本體設置為包括擾流子上部分(6)和擾流子下部分(7)的一體結構，所述擾流子上部分(6)位於氣化器換熱管的內管(3)的上部，擾流子下部分(7)插入內管(3)內部，擾流子上部分(6)和擾流子下部分(7)在內管(3)的頂部過渡，所述擾流子(I)本體的中心設置為中心軸(8)，從中心軸(8)向外以輻射狀均布多個肋片(9)，所述肋片(9)以中心軸(8)的軸心線為中心呈螺旋狀分布，所述肋片(9)與中心軸(8)形成一體的多螺旋體結構，所述中心軸(8)與肋片(9)連接的部分採用圓弧過渡，所述擾流子下部分(7)的肋片(9)比擾流子上部分(6)的肋片(9)尺寸小。
2.根據權利要求1所述的LNG開架式氣化器用擾流子，其特徵是:所述肋片(9)數量設置為I?8個。
3.根據權利要求1所述的LNG開架式氣化器用擾流子，其特徵是:在肋片(9)的表面設置多個凸起(10)，所述凸起(10)沿肋片(9)呈對稱分布，所述凸起(10)數量設置為I?10個，凸起(10)高度設置為肋片(9)厚度的5%?90%。
4.根據權利要求3所述的LNG開架式氣化器用擾流子，其特徵是:所述凸起(10)的截面為矩形或波浪形。
5.根據權利要求1所述的LNG開架式氣化器用擾流子，其特徵是:材質為鋁合金。
【文檔編號】F28F13/12GK203758351SQ201420026898
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】李培躍, 李士凱, 李梁, 楊治軍, 高瑞 申請人:中國船舶重工集團公司第七二五研究所