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LNG液化用微通道换热器是什么?

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发表于 2020-7-13 17:23:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
LNG是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的缩写,是天然气在超低温(-162℃)条件下液化形成的,主要成分为甲烷。
    天然气液化是个深冷过程,在液化过程中,冷剂通过冷剂压缩机增压,进入冷箱预冷后,节流使冷剂进一步降温,之后与天然气换热到设计温度后回压缩机入口,形成闭式循环,因此天然气液化设备非常复杂。
    天然气在换热器中与节流降温后的制冷剂发生热交换,使天然气降温,目前应用最广泛的换热器为缠绕管式换热器,其它少部分类型换热器是板翅式换热器。如下图示所示,随着LNG液化企业规模扩大,缠绕管式换热器的优势越来越明显,逐渐成为基本负荷型LNG液化企业的标准。
缠绕管式换热器 (1).jpg
图1 缠绕管式换热器
板翅式换热器.png
图2 板翅式换热器
    海上天然气开发已成为世界能源领域重要发展方向。海上天然气开发的基础装置是浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)。 因其移动性好、可重复使用等优势广泛应用于海上天然气的开发。FLNG 的出液率由液化换热器的工作性能直接决定,故换热器是 FLNG的核心装备。 FLNG受到海风浪影响产生晃荡,会使换热器产生相较于陆基工况不同的动态热力特性,同时使材料受到的热应力和压应力增大,损坏换热器。为了保证 FLNG在海上工况下高效稳定运行,换热器需要在晃荡工况下兼顾紧凑高效和安全可靠。
    印刷板路式换热器凭借其紧凑、高效、可靠的特点能够满足海上浮式天然气液化的主低温换热器的需求,近几年逐渐成为海上浮式天然气液化的主低温换热器的首选。
印刷板路式换热器.png
图3 印刷板路式换热器结构
     印刷板式换热器是一种具有颠覆性创新的微通道换热器,在海上天然气处理系统中,主要用于天然气外输前的冷却。海洋平台空间有限,普通换热器体积大、重量大,无法满足平台的空间和重量限制要求。与普通换热器相比,采用印刷板式换热器,体积和重量减少85%,预计可为海上平台建造、安装和维护节约费用超千万元。这个紧凑式高效换热器产品,兼具壳管式换热器板式换热器双重优点。
     缠绕管式换热器、板翅式换热器和印刷板路式换热器三者比较,如下图所示,印刷板式换热器优势还是很明显的,突出特点安全可靠和高效率。
三者换热器比较.png
图4三者类型换热器比较
     目前,杭州沈氏节能科技股份有限公司(www.hzssjn.com)在换热器领域深耕多年,成功研制出可商业化的LNG液化用微通道换热器即印刷板路式换热器。
杭州沈氏微通道混合器.png
图5 杭州沈氏LNG液化用微通道换热器
    杭州沈氏LNG液化用微通道换热器特点:传热面积密度高,紧凑度高,换热效率高;极耐高压(最大耐压可达60MPa)和耐高低温(-196℃至900℃) ;泄漏少,且焊接强度大;在相同的热负荷下,其体积和重量仅约为传统管壳式换热器的1/6。
    杭州沈氏研制的LNG-FSRU / FLNG气化-微通道换热器可广泛应用于浮式液化天然气生产储卸装置;海上石油钻井平台中的天然气液化冷凝器,回热器,天然气再气化蒸发器,气气换热器,过冷器等;以及海洋其他平台、浮式储存及再气化装置。
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