[发明专利]LNG低温液化混合制冷剂多股流螺旋缠绕管式主换热装备

摘要

本发明属天然气低温液化技术领域，涉及LNG低温液化混合制冷剂多股流螺旋缠绕管式主换热器及混合制冷剂制冷技术，应用N2、CH4、C2H4、C3H8、C4H10、异C4H10混合制冷剂在多股流螺旋缠绕管式换热器内将36℃、6.1MPa天然气通过三级制冷过程逐步冷却至－164℃液化并过冷；应用多股流缠绕管式换热器逐步过冷N2、CH4、C2H4、C3H8、C4H10、异C4H10，再分别节流并预冷天然气管束及混合制冷剂管束，达到一级天然气预冷、二级天然气液化及三级天然气过冷目的；其结构紧凑，换热效率高，可用于36℃～－164℃气体带相变低温换热领域，解决LNG低温液化技术难题，提高LNG系统低温换热效率。

主权项

LNG低温液化混合制冷剂多股流螺旋缠绕管式主换热装备，包括LNG三级出口1、LNG三级出口管束2、N2—CH4三级节流后进口3、三级筒体4、耳座5、N2—CH4三级预冷进口管束6、N2—CH4三级进口7、圆台型过渡筒体8、C2H4二级节流后进口9、N2—CH4二级预冷出口10、C2H4二级过冷出口11、N2—CH4二级预冷出口管束12、二级筒体13、二级下支撑圈14、N2—CH4二级预冷进口管束15、N2—CH4二级预冷进口16、C4H10—异C4H10一级混合制冷剂节流后进口17、C4H10—异C4H10一级过冷出口18、N2—CH4—C2H4一级预冷出口19、C4H10—异C4H10一级过冷出口管束20、N2—CH4—C2H4一级预冷出口管束21、一级上支撑圈22、一级中心筒23、C4H10—异C4H10一级过冷进口管束24、N2—CH4—C2H4一级预冷进口管束25、N2—CH4—C2H4一级预冷进口26、C4H10—异C4H10一级过冷进口27、N2—CH4 —C2H4—C3H8—C4H10—异C4H10混合制冷剂一级蒸气出口28、一级下封头29、C3H8一级过冷进口30、天然气一级预冷进口31、天然气一级预冷进口管束32、C3H8一级过冷进口管束33、一级下支撑圈34、一级筒体35、天然气一级预冷出口管束36、C3H8一级过冷出口管束37、天然气一级预冷出口38、C3H8一级过冷出口39、C3H8一级节流后进口40、天然气二级液化进口41、C2H4二级过冷进口42、天然气二级液化进口管束43、C2H4二级过冷进口管束44、二级中心筒45、二级上支撑圈46、天然气二级液化出口管束47、C2H4二级过冷出口管束48、C2H4二级过冷出口管束48、天然气二级液化出口49、天然气三级过冷进口50、天然气三级过冷进口管束51、三级下支撑圈52、三级中心筒53、三级上支撑圈54、N2—CH4三级预冷出口管束55、N2—CH4三级预冷出口56、三级上封头57，其特征在于：天然气一级螺旋管束32、N2—CH4—C2H4一级螺旋管束25、C4H10—异C4H10一级螺旋管束24、C3H8一级螺旋管束33绕一级中心筒23缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于一级筒体35内；中心筒35一端安装一级上支撑圈22，一端安装一级下支撑圈34，上支撑圈22固定于筒体35上部，下支撑圈34固定于筒体35下部，天然气螺旋管束32、N2—CH4—C2H4螺旋管束25、C4H10—异C4H10螺旋管束24、C3H8螺旋管束33缠绕于上支撑圈22与下支撑圈34之间；天然气二级螺旋管束43、N2—CH4二级螺旋管束15、C2H4二级螺旋管束44绕二级中心筒45缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于二级筒体13内；中心筒13一端安装二级上支撑圈46，一端安装二级下支撑圈14，上支撑圈46固定于二级筒体13上部，下支撑圈14固定于二级筒体13下部，天然气螺旋管束43、N2—CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束44缠绕于上支撑圈46与下支撑圈14之间；天然气三级螺旋管束51、N2—CH4三级螺旋管束6绕三级中心筒53缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于三级筒体4内；中心筒53一端安装三级上支撑圈54，一端安装三级下支撑圈52，上支撑圈54固定于三级筒体4上部，下支撑圈52固定于三级筒体4下部，天然气螺旋管束51、N2—CH4螺旋管束6缠绕于上支撑圈54与下支撑圈52之间；一级筒体35上部左侧安装N2—CH4—C2H4出口19，右侧安装天然气出口38，上部中间左下方安装C4H10—异C4H10出口18、上部中间左上方安装C4H10—异C4H10节流后进口17，上部中间右下方安装C3H8出口39，上部中间右上方安装节流后C3H8进口40，下部左侧安装N2—CH4—C2H4进口26，下部右侧安装天然气进口31，下部中间左侧安装C4H10—异C4H10进口27，下部中间右侧安装C3H8进口30；二级筒体13上部左侧安装N2—CH4出口10，右侧安装天然气出口49，上部中间下方安装C2H4出口11、上部中间上方安装C2H4节流后进口9，下部左侧安装N2—CH4进口16，下部右侧安装天然气进口41，下部中间安装C2H4进口42；三级筒体4上部左侧安装N2—CH4节流后进口3，右侧安装N2—CH4出口56，下部左侧安装N2—CH4进口16，下部右侧安装天然气进口50，中部安装耳座5；混合制冷剂出口28连接封头29、封头29连接一级筒体35，一级筒体35连接二级筒体13，二级筒体13连接过渡段8，过渡段8连接三级筒体4，三级筒体4连接封头57，封头57连接LNG出口1。