[发明专利]LNG低温液化二级制冷四股流板翅式换热器

摘要

本发明属天然气低温液化技术领域，涉及LNG二级低温制冷板翅式换热器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混合制冷剂在四股流板翅式换热器内将5.8MPa、－53℃天然气冷却至－120℃并液化，以便进入三级过冷段；应用板翅式换热器首先过冷C₂H₄制冷剂，再节流至混合制冷剂侧与N₂—CH₄混合后预冷－53℃天然气侧、N₂—CH₄侧、C₂H₄侧，达到二级天然气预冷、混合制冷剂N₂—CH₄预冷及C₂H₄节流前过冷目的；其结构紧凑，换热效率高，可用于陆地LNG及海洋FLNG领域，实现－53℃～－120℃天然气低温预冷过程，解决LNG二级制冷技术难题。

主权项

LNG低温液化二级制冷四股流板翅式换热器，包括天然气进口法兰1、天然气进口接管2、天然气进口管箱3、N₂—CH₄—C₂H₄出口法兰4、N₂—CH₄—C₂H₄出口接管5、N₂—CH₄—C₂H₄出口管箱6、N₂—CH₄—C₂H₄出口导流板7、折板8、左封条9、下封条10、C₂H₄出口法兰11、C₂H₄出口接管12、C₂H₄出口管箱13、N₂—CH₄出口法兰14、N₂—CH₄出口接管15、N₂—CH₄出口管箱16、天然气出口法兰17、天然气出口接管18、天然气出口管箱19、N₂—CH₄—C₂H₄进口法兰20、N₂—CH₄—C₂H₄进口接管21、N₂—CH₄—C₂H₄进口管箱22、N₂—CH₄—C₂H₄进口导流板23、右封条24、上封条25、C₂H₄进口法兰26、C₂H₄进口接管27、C₂H₄进口管箱28、N₂—CH₄进口法兰29、N₂—CH₄进口接管30、N₂—CH₄进口管箱31、天然气进口导流板32、天然气出口导流板33、N₂—CH₄进口导流板34、N₂—CH₄出口导流板35、C₂H₄进口导流板36、C₂H₄出口导流板37、节流后C₂H₄进口法兰38、节流后C₂H₄进口接管39、隔板40、前面板41、后面板42，其特征在于：前面板41与后面板42之间依次相间连接折板8与隔板40；折板8上部依次连接N₂—CH₄—C₂H₄出口导流板7、天然气进口导流板32、N₂—CH₄进口导流板34、C₂H₄进口导流板36，并形成多组连接；折板8下部依次连接N₂—CH₄—C₂H₄进口导流板23、天然气出口导流板33、N₂—CH₄出口导流板35、C₂H₄出口导流板37，并形成多组连接；左封条9依次连接于换热器左侧隔板40之间；右封条24依次连接于换热器右侧隔板40之间；上封条25依次连接于换热器上侧隔板40之间，且依次开有各股流体进出通道；下封条10依次连接于换热器下侧隔板40之间，且依次开有各股流体进出通道；N₂—CH₄—C₂H₄出口通道与N₂—CH₄—C₂H₄进口通道位于同一层内，并形成N₂—CH₄—C₂H₄侧夹层；天然气进口通道与天然气出口通道位于同一层内，并形成天然气侧夹层；N₂—CH₄进口通道与N₂—CH₄出口通道位于同一层内，并形成N₂—CH₄侧夹层；C₂H₄进口通道与C₂H₄出口通道位于同一层内，并形成C₂H₄侧夹层；N₂—CH₄—C₂H₄侧夹层、天然气侧夹层、N₂—CH₄侧夹层、C₂H₄侧夹层依次排列形成一组夹层，多组夹层依次排列组成整体换热器；每组夹层中的N₂—CH₄—C₂H₄出口、天然气进口、N₂—CH₄进口、C₂H₄进口在换热器顶部依次排成四列，并依次形成N₂—CH₄—C₂H₄出口列、天然气进口列、N₂—CH₄进口列、C₂H₄进口列；N₂—CH₄—C₂H₄出口列、天然气进口列、N₂—CH₄进口列、C₂H₄进口列顶部依次分别连接半圆柱型N₂—CH₄—C₂H₄出口管箱6、天然气进口管箱3、N₂—CH₄进口管箱31、C₂H₄进口管箱28；N₂—CH₄—C₂H₄出口列、天然气进口列、N₂—CH₄进口列、C₂H₄进口列底部各口依次分别连接N₂—CH₄—C₂H₄出口导流板7、天然气进口导流板32、N₂—CH₄进口导流板34、C₂H₄进口导流板36；N₂—CH₄—C₂H₄出口导流板7、天然气进口导流板32、N₂—CH₄进口导流板34、C₂H₄进口导流板36底部依次分别连接各夹层内折板8顶部；N₂—CH₄—C₂H₄出口管箱6、天然气进口管箱3、N₂—CH₄进口管箱31、C₂H₄进口管箱28四个管箱依次排列并分别连接于换热器顶部；N₂—CH₄—C₂H₄出口管箱6、天然气进口管箱3、N₂—CH₄进口管箱31、C₂H₄进口管箱28顶部分别连接N₂—CH₄—C₂H₄出口接管5、天然气进口接管2、N₂—CH₄进口接管30、C₂H₄进口接管27；N₂—CH₄—C₂H₄出口接管5、天然气进口接管2、N₂—CH₄进口接管30、C₂H₄进口接管27顶部分别连接N₂—CH₄—C₂H₄出口法兰4、天然气进口法兰1、N₂—CH₄进口法兰29、C₂H₄进口法兰26；每组夹层中的C₂H₄出口、N₂—CH₄出口、天然气出口、N₂—CH₄—C₂H₄进口在换热器底部依次排成四列，并依次形成C₂H₄出口列、N₂—CH₄出口列、天然气出口列、N₂—CH₄—C₂H₄进口列；C₂H₄出口列、N₂—CH₄出口列、天然气出口列、N₂—CH₄—C₂H₄进口列底部依次分别连接半圆柱型C₂H₄出口管箱13、N₂—CH₄出口管箱16、天然气出口管箱19、N₂—CH₄—C₂H₄进口管箱22；C₂H₄出口列、N₂—CH₄出口列、天然气出口列、N₂—CH₄—C₂H₄进口列顶部依次分别连接N₂—CH₄—C₂H₄进口导流板23、天然气出口导流板33、N₂—CH₄出口导流板35、C₂H₄出口导流板37；N₂—CH₄—C₂H₄进口导流板23、天然气出口导流板33、N₂—CH₄出口导流板35、C₂H₄出口导流板37顶部依次分别连接各夹层内折板8底部；C₂H₄出口管箱13、N₂—CH₄出口管箱16、天然气出口管箱19、N₂—CH₄—C₂H₄进口管箱22四个管箱依次排列并分别连接于换热器底部；C₂H₄出口管箱13、N₂—CH₄出口管箱16、天然气出口管箱19底部分别连接C₂H₄出口按管12、N₂—CH₄出口按管15、天然气出口按管18；C₂H₄出口按管12、N₂—CH₄出口按管15、天然气出口按管18底部分别连接C₂H₄出口法兰11、N₂—CH₄出口法兰14、天然气出口法兰17；N₂—CH₄—C₂H₄进口管箱22底部依次连接N₂—CH₄—C₂H₄进口接管21、节流后C₂H₄进口接管39；N₂—CH₄—C₂H₄进口接管21、节流后C₂H₄进口接管39底部分别连接N₂—CH₄—C₂H₄进口法兰20、节流后C₂H₄进口法兰38。