[发明专利]一种防冻结的LNG换热方法及装置

摘要

本发明公开了一种防冻结的LNG换热方法及装置，该装置为U形管式换热器，所述装置为U形管式换热器，其特征在于，包括U形管、套管、管箱、纵向折流板、分程板和壳体。U形管由LNG气化段和NG加热段组成，LNG气化段为套管结构；NG加热段为单管结构，管内为低温气态天然气流通通道。中间冷媒为C3C4混合物，利用C3C4混合物不断的进行气液相变循环来实现LNG与常规换热介质高效地间接换热过程。本发明换热器结构紧凑、成本低、换热效率高、运行安全稳定，且可有效的解决常规换热介质与LNG换热时发生冻堵的问题，C3C4混合物通过自身的沸腾和冷凝实现自动循环流动，不需要额外的动力设备，节约了设备成本和能耗。具有良好的应用前景。

主权项

一种防冻结的LNG换热方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）所述换热装置为U形管式换热器，LNG走管程，换热介质走壳程，LNG由LNG进口进入管箱下部，再进入U形管， ‑162~‑140℃的低温LNG进入U形管， U形管的LNG气化段与套管之间环隙中的中间冷媒换热后升温气化为‑70~‑50℃的气态天然气，进入U形管的NG加热段与壳体壳程的常规换热介质换热后，升温后进入管箱上部，并由天然气出口流出；所述中间冷媒凝固点小于‑140℃；（2）所述低凝固点的中间冷媒为丙烷丁烷混合物即C3C4混合物，C3C4混合物在所述环隙内发生气液相变，气态C3C4混合物与U形管中LNG换热后，降温冷凝为液态C3C4混合物并滴落至所述环隙底部，再经与壳体壳程的常规换热介质换热后，升温气化为气态C3C4混合物并升至所述环隙上部，再次与U形管的LNG换热冷凝为液态C3C4混合物，如此不断的进行冷凝‑气化循环，将LNG的冷能传递给常规换热介质，发挥其作为中间冷媒的作用；常规换热介质由冷媒进口进入换热器壳程，经过在换热器上部与气态天然气换热和在换热器下部与C3C4混合物换热后，降温至低温状态并流出换热器。