2.1空温式气化器描述:
2.1. 星形翅片管空温式气化器是利用大气环境温度来加热翅片管内的低温液体,使其在工作压力下迅速气化并加热达到设计的出口温度。其最大 的特点是不消耗任何外加能源(如电、蒸汽或燃料油等)。同时,它是一种结构紧凑、无噪音、无污染、操作简单、维护方便的新型高效气化设备。由于其主体材料为防锈铝合金牌号3003(3A21),因此重量轻又防腐蚀,适于露天安装,节省基建投资;再加上其结构的特殊性,可以非常自如的进行多种组合,因此,满足了对不同流量的需求。
2.2. 本设备的换热热力学计算借鉴了德国LINDE技术,气化器换热系数测定实验以及本公司长期的设计经验,并结合本设备的工艺技术参数进行了换热计算和强度计算。
2.3. 本设备的结构设计中,LNG主气化器前采用8翅片换热管,后采用12翅片换热管,提高其化霜及换热效果,保证了设备能满负荷连续运转8小时;同时考虑了在极低的环境温度为5℃时,出气温度约为-5℃情况下,设备仍能正常运转,此时的换热面积仍有余量5-10%。
2.4. 本设备翅片管之间的连接采用放大型连接件结构尺寸,翅片管间距282㎜,使得翅片间的直向、横向间距为82㎜;带来的好处是改善换热时自 然对流的传热效果,尤其对于连续运转时间长的气化器在运转时的结霜自落和停运时的霜化及清理都有所益。保证设备满负荷运转时间延长。
2.5. 本设备的排列是依据工艺参数的要求,设计为LNG入口为两排同时进,待其气化后为4排同时出。这样LNG流速,NG流速都在恰当的范围,以保证换热效率提高及阻力损失降低。
2.6. 本设备中的星形翅片管,在焊装前均按有关标准规范的要求进行严格清洁去油。标准要求零件表面油残留率为≤125mg/m2,实际上厂内控制都在30 mg/m2以下,对设备安全运转提供了保证。
3.LNG主气化器结构流程说明:
3.1 翅片:我公司采用Φ200 8片(光滑)星形管。采用前光滑8翅片+后波纹8翅片的优化流程设计,使设备在低温状态下整体强度更好,换热布置更合理,换热效率大大提高。
3.2管道连接:主气体器星形管排列
4000N㎡/h为10根×10排,前2排为过冷段,中间3~6排为两厢段,后4排为过热段。
① 过冷2排采用底部两排弯管汇集到中间总管同时进液,具体结构如图,此结构可通过弯管补偿掉底部热胀冷缩应力。
② 两相段管道连接采用等长交叉布置,具体结构如图,此结构优点为管道之间的应力均等,大弯管和长直段的热胀冷缩补偿效果极佳。
③ 过热段管道连接采用汇集管型式,具体结构如图,4排并联出气,有效的控制NG流速在合理范围内,减少压降。
3.3.接片:星形管之间的连接采用桥梁或方连接或单连接形式此结构可在气化器运行时对气化器热胀冷缩水平方向的应力进行降低。
3.4.气化器的支腿是采用专用设计的捆绑式组合支腿结构,本气化器共5个大支腿,每个大支腿有4个小支腿组合而成,如同单只筷子易折断,而一捆筷子便不易折断的道理,从而可以保证整个支撑座结构的稳定性,提高了大流量空温式气化器的抗风载和地震载的能力。同时提高支腿的内插入长度并按照公司WPS进行适当的点焊,增强整体结构的稳定性。通过理论计算支腿焊接的底脚板从原来的12mm厚度变为30mm厚度,地脚螺栓规格由原来的M18X400变成现在的M24X600,每个支腿安装2个地脚螺栓。5个大支腿中4个分布在气化器的四个边相处。中间1个大支腿为固定式支腿,其本身不承受很大载荷,主要是防止中间部分的连接片在长期热胀冷缩后上下滑动(严重时连接片会脱落)。
3.3 框架:此气化器框架分部为上中下5道重型槽铝,顶和底分别装有20mm厚度的0Cr18Ni9钢板的吊耳,在包框与包框间采用带补偿的支撑结构,可以消除日常运行中热胀冷缩对框架的影响,避免设备变形,此框架在总长15米时都非常牢固。框架在设备吊装结束后也不需拆除,因为框架和吊耳材料都可耐低温度-196℃,方便将来气化器的移位;同时不拆除框架对整个设备又起整体加强作用。