[发明专利]用于液化天然气及冷水和冷干空气的共生的再气化装置

说明书

一种再气化装置，用于液化天然气LNG以及冷淡水和冷干空气的共生。包括至少一个与外部密封的套管(4)，其可承受真空条件并含有处于液相(5)和气相(6、15)的工作流体；该套管(4)被至少一个低温管(3)横穿，LNG(1)通过该低温管(3)的一端供给，再气化天然气(2)通过另一端收集；该至少一个低温管(3)的外表面是冷凝表面，工作流体的气相(6、15)在其上冷凝并释放能量；以及位于至少一个套管(4)外部的多个蒸发冷凝管或隔室(7)，潮湿空气中含有的空气水蒸气在蒸发冷凝管或隔室(7)的外部冷凝表面上接触并冷凝，产生冷淡水(10)并释放能量，该能量被处于液相(5)的工作流体吸收，工作流体流过蒸发冷凝管或隔室(7)的内部蒸发表面并蒸发，产生工作流体的气相(12)，该气相(12)通过蒸发冷凝管或隔室(7)的一端离开，并被引导(15)到至少一个套管(4)以进行冷凝。

技术领域

本发明涉及一种再气化装置，用于液化天然气并用于冷淡水和冷干空气的共生。

背景技术

液化天然气(LNG)再气化系统主要使用四种能源：

1-化石燃料的燃烧，其带有众所周知的二氧化碳排放问题；

2-环境空气的显热，其带有必要设施的大尺寸问题和结冰问题；

3-海水的显热，其带有由于与开架式蒸发器ORV的冷表面直接接触而导致的海洋生物直接死亡问题以及腐蚀和结冰问题。

4-潮湿空气中所含水蒸气的潜热及其显热，其如专利PCT/ES2016/070589中公布的单元会有CAPEX资本成本问题。

具体地，专利PCT/ES2016/070589公开了在现有技术的参考文献中完美描述的问题，涉及通过空气循环的再气化装置，涉及通过在ORV上供应海水的再气化装置的问题，以及涉及通过碳氢化合物燃烧的再气化装置的问题。专利PCT/ES2016/070589公开了一种管壳式再气化装置，其内表面上具有冷凝管，其外表面上具有蒸发管，饱和空气在其中循环。该装置的问题在于其生产能力和资本成本的限制，因为潮湿空气在其中循环的整束管被放置在套管内。对套管直径的限制和这种真空密封套管的资本成本限制了这种技术的可行性。此外，通过潮湿空气在其中循环的蒸发冷凝管的外壁供应液相工作流体是复杂的，并且通常最终会形成水或液体工作流体的薄膜，并且所述液体薄膜限制了潜热传递系数。该潜热传递系数需要乘以内部有空气的管的表面积并乘以外套管的直径，这是该技术可行性的限制因素。

在实践中，所有现有技术都存在LNG管上结冰的问题，这干扰了能源供应过程。

发明内容

本发明旨在通过权利要求中定义的液化天然气(LNG)再气化装置来解决上述缺点中的一个或多个。

液化天然气(LNG)再气化装置允许冷淡水和冷干空气的共生，使用导管或隔室来交换潜热和显热，该导管或隔室具有内部蒸发表面和外部冷凝表面。

再气化装置包括以下部件：

-至少一个低温管，通过该低温管，液化天然气(以下称为LNG)经由其中一端供给，天然气(NG)经由另一端离开。这种管可以具有流量控制系统和安全系统，并且在适当的外部能源供应下，它可以将热梯度保持在其管壁内的受控温度，就像目前的开架式蒸发器ORV所做的那样。

-LNG通过该至少一个低温管循环，并将产生的再气化NG排出，该至少一个低温管位于可承受真空条件的至少一个密封套管内，其中有液相和气相的工作流体。工作流体的气相在LNG管的外表面上冷凝。然后，将套管内部的液相工作流体供应到蒸发冷凝管或隔室的内部蒸发表面，用于交换位于套管外部的潜热和显热，该蒸发冷凝管或隔室的内部处于真空状态。