[发明专利]LNG低温液化二级制冷三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二级低温液化装备及混合制冷剂制冷技术，应用C2H4制冷剂及LNG三级出口0.3MPa、－130℃的N2—CH4混合制冷剂蒸气在三股流螺旋缠绕管式换热器内将5.8MPa、－53℃天然气冷却至－120℃并液化，以便LNG进入三级过冷段；二级制冷三股流螺旋缠绕管式换热器首先过冷C2H4制冷剂，C2H4过冷后被节流至壳程与N2—CH4混合后冷却来自一级的－53℃LNG管束、N2—CH4预冷管束及C2H4过冷管束，达到过冷C2H4、预冷N2—CH4及液化天然气目的；其结构紧凑，换热效率高，可用于－53℃～－120℃气体带相变低温换热领域，解决LNG二级低温液化难题，提高LNG系统低温换热效率。

主权项

LNG低温液化二级制冷三股流螺旋缠绕管式换热装备，包括N2—CH4壳程进口法兰1、N2—CH4壳程进口接管2、C2H4出口法兰3、C2H4出口接管4、C2H4出口管箱5、C2H4出口管板6、N2—CH4出口法兰7、N2—CH4出口接管8、N2—CH4出口管箱9、N2—CH4出口管板10、N2—CH4出口管束11、筒体12、螺旋盘管13、下支撑圈14、N2—CH4进口管束15、N2—CH4进口管板16、N2—CH4进口管箱17、N2—CH4进口法兰18、N2—CH4进口接管19、C2H4进口管束20、C2H4—N2—CH4混合气出口接管21、C2H4—N2—CH4混合气出口法兰22、下封头23、C2H4进口法兰24、C2H4进口接管25、C2H4进口管箱26、C2H4进口管板27、天然气进口法兰28、天然气进口接管29、天然气进口管箱30、天然气进口管板31、天然气进口管束32、中心筒33、垫条34、耳座35、上支撑圈36、C2H4预冷出口管束37、天然气出口管束38、天然气出口管箱39、天然气出口接管40、天然气出口法兰41、天然气出口管板42、节流后C2H4进口接管43、节流后C2H4进口法兰44、上封头45，其特征在于：天然气螺旋管束32、N2—CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束20绕中心筒33缠绕，缠绕后的管芯安装于筒体12内；中心筒33一端安装上支撑圈36，一端安装下支撑圈14，上支撑圈36固定于筒体12上部，下支撑圈14固定于筒体12下部，天然气螺旋管束32、N2—CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束20缠绕于上支撑圈36与下支撑圈14之间；筒体12上部与封头45连接，封头45顶部安装接管2及法兰1；筒体12下部与封头23连接，封头23顶部安装接管21及法兰22；筒体12上部左侧安装N2—CH4制冷剂出口管板10，管板10右侧连接N2—CH4混合制冷剂出口管束11，左侧连接管箱9，管箱9顶部连接接管8及法兰7；筒体12上部右侧安装天然气出口管板42，管板42左侧连接天然气出口管束38，右侧连接管箱39，管箱39顶部连接接管40及法兰41；筒体12上部中间下方安装C2H4出口管板6，管板6前面安装C2H4预冷出口管束37，后面安装C2H4出口管箱5，出口管箱5顶部安装接管4及法兰3；筒体12上部中间上方安装节流后C2H4进口接管43、节流后C2H4进口法兰44；筒体12下部左侧安装N2—CH4进口管板16，管板16右侧连接N2—CH4预冷管束15进口，左侧连接N2—CH4进口管箱17，管箱17顶部安装接管19及法兰18；筒体12下部右侧安装天然气进口管板31，管板31左侧连接天然气预冷管束32进口，右侧连接天然气进口管箱30，管箱30顶部安装接管29及法兰28；筒体12下部中间安装C2H4进口管板27，管板27前面安装C2H4预冷进口管束20，后面安装C2H4出口管箱26，出口管箱26顶部安装接管25及法兰24；筒体12中部安装耳座35。