本申请提供了一种液氧/液甲烷与液氮的换热器系统及换热方法，换热器系统包括板翅式换热器、液氮容器、液氧/液甲烷进液管路、液氧/液甲烷出液管路、液氮进液管路和液氮排液管路；板翅式换热器设置在液氮容器中；板翅式换热器的进液口与液氧/液甲烷进液管路连接，其出液口与液氧/液甲烷出液管路连接；板翅式换热器通过液氧/液甲烷进液管路加注液氧/液甲烷；液氮容器的进液口与液氮进液管路连接，其排液口与液氮排液管路连接；液氮容器通过液氮进液管路加注液氮；板翅式换热器中流通的液氧/液甲烷与液氮容器中的液氮进行换热。本申请中板翅式换热器与液氮的换热面积大，能耗小，能够实现较高的换热速率并能够减少液氮的损耗量。现较高的换热速率并能够减少液氮的损耗量。现较高的换热速率并能够减少液氮的损耗量。
【技术实现步骤摘要】
液氧/液甲烷与液氮的换热器系统及换热方法
[0001]本申请属于热交换
，具体涉及一种液氧/液甲烷与液氮的换热器系统及换热方法。
技术介绍
[0002]换热器又称为热交换器，是一种在不同温度的两种或者两种以上流体间实现热量传递的节能设备，能够使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。目前，板翅式换热器是一种适用于气气、气液、液液等各种介质之间换热以及发生相变换热的高效、紧凑式传热设备，但是其工艺较为复杂，且换热器中液体流速相对于其他换热器而言较慢，因此会影响整个系统的换热效率。另外，管壳式换热器大量应用于石油化工、空气分离、合成氨、天然气液化与分离等装置中，然而，由于管壳式换热器固有的单位体积换热面小、换热温差大等特点，因此如果采用管壳式换热器则往往需要很多台进行并联，这样就导致出现占地面积大、能耗高、达不到高功率换热要求等问题。
技术实现思路
[0003]为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种液氧/液甲烷与液氮的换热器系统及换热方法。
[0004]根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其包括板翅式换热器、液氮容器、液氧/液甲烷进液管路、液氧/液甲烷出液管路、液氮进液管路和液氮排液管路；
[0005]所述板翅式换热器设置在所述液氮容器中；
[0006]所述板翅式换热器的进液口与所述液氧/液甲烷进液管路连接，其出液口与所述液氧/液甲烷出液管路连接；所述板翅式换热器通过所述液氧/液甲烷进液管路加注液氧/液甲烷；
[0007]所述液氮容器的进液口与所述液氮进液管路连接，其排液口与所述液氮排液管路连接；所述液氮容器通过所述液氮进液管路加注液氮；
[0008]所述板翅式换热器中流通的液氧/液甲烷与所述液氮容器中的液氮进行换热。
[0009]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中，还包括液氧/液甲烷贮罐，所述液氧/液甲烷贮罐的进口通过所述液氧/液甲烷出液管路与所述板翅式换热器连接，其出口连接有排放子系统。
[0010]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中，所述液氧/液甲烷进液管路上设置有第一进液阀，所述第一进液阀用于通断其所在的液氧/液甲烷进液管路。
[0011]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中，所述液氧/液甲烷出液管路上设置有出液阀，所述出液阀用于通断其所在的液氧/液甲烷出液管路。
[0012]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中，所述液氮进液管路上设置有第二进液
阀，所述第二进液阀用于通断其所在的液氮进液管路。
[0013]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中，所述液氮排液管路上设置有排液阀，所述排液阀用于通断其所在的液氮排液管路。
[0014]进一步地，上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中还包括第一吹除气管路，所述第一吹除气管路与第一进液阀的出口和所述板翅式换热器的进液口之间连接的所述液氧/液甲烷进液管路进行连接。
[0015]进一步地，上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中还包括第二吹除气管路和排放管路，所述第二吹除气管路与液氮容器的排液口和所述排液阀的进口之间连接的所述液氮排液管路进行连接；所述排放管路与液氮容器的出气口连接。
[0016]进一步地，上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中还包括溢满管路，所述溢满管路连接在所述液氮容器靠近其顶端的侧壁上，所述溢满管路用于当所述液氮容器中的液氮加注过量而产生溢流时液体的流通。
[0017]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中还包括气相管路，所述气相管路连接在所述液氮容器靠近其顶端的侧壁上，所述气相管路用于当所述液氮容器中气化的氮气接近超压时气体的排放。
[0018]上述液氧/液甲烷与液氮的换热器系统中，所述液氮容器上连接有压差液位计和压力表，所述压差液位计用于测量和显示所述液氮容器在加注液氮过程中的液位；所述压力表用于测量和显示所述液氮容器内的压力。
[0019]根据本申请实施例的第二方面，本申请还提供了一种液氧/液甲烷与液氮的换热方法，其包括以下步骤：
[0020]控制关闭液氧/液甲烷进液管路、液氮进液管路和液氮排液管路，控制打开液氧/液甲烷出液管路；
[0021]控制打开液氧/液甲烷进液管路，通过液氧/液甲烷进液管路向板翅式换热器中加注液氧/液甲烷，液氧/液甲烷在液氧/液甲烷进液管路、板翅式换热器和液氧/液甲烷出液管路中流通；
[0022]控制打开液氮进液管路，通过液氮进液管路向液氮容器中加注液氮；
[0023]板翅式换热器中的液氧/液甲烷与液氮容器中的液氮进行换热；
[0024]换热结束后，控制关闭液氮进液管路，控制打开液氮排液管路，以使液氮容器中的液氮排净；
[0025]控制关闭液氧/液甲烷进液管路和液氧/液甲烷出液管路，换热过程结束。
[0026]上述液氧/液甲烷与液氮的换热方法中，通过液氧/液甲烷进液管路向板翅式换热器中加注液氧/液甲烷之前还包括以下步骤：采用氮气对液氧/液甲烷进液管路、板翅式换热器和液氧/液甲烷出液管路中的水汽进行吹除置换。
[0027]上述液氧/液甲烷与液氮的换热方法中，通过液氮进液管路向液氮容器中加注液氮之前，还包括以下步骤：对液氮容器中的水汽进行吹除置换。
[0028]根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请通过设置板翅式换热器与液氮容器构成的液氧/液甲烷与液氮的换热器以及液氧/液甲烷进液管路、液氧/液甲烷出液管路、液氮进液管路和液氮排液管路，在液氧/液甲烷通过板翅式换热器时，在液氮容器中加注入液氮，相当于把整个板翅式换热器浸泡在液氮中，板翅式换热器与
液氮的换热面积大，能耗小，能够实现较高的换热速率且液氮在液氮容器中能够减少液氮的损耗量。
[0029]应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。
附图说明
[0030]下面的所附附图是本申请的说明书的一部分，其示出了本申请的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。
[0031]图1为本申请实施例提供的一种液氧/液甲烷与液氮的换热器系统的结构示意图。
[0032]附图标记说明：
[0033]1、板翅式换热器；
[0034]2、液氮容器；21、保温层；22、溢满管路；221、溢满阀；23、气相管路；231、气相阀；232、气相安全阀；24、压差液位计；25、压力表；
[0035]3、液氧/液甲烷进液管路；31、第一进液阀；32、第一流量计；33、第一压力传感器；34、第一温度传感器；35、排放阀；36、过滤器；
[0036]4、液氧/液甲烷出液管路；41、出液阀；42、第二压力传感器；43、第二温度传感器；
[0037]5、液氮进液管路；51、第二进液阀；52、第二流量计；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其特征在于，包括板翅式换热器、液氮容器、液氧/液甲烷进液管路、液氧/液甲烷出液管路、液氮进液管路和液氮排液管路；所述板翅式换热器设置在所述液氮容器中；所述板翅式换热器的进液口与所述液氧/液甲烷进液管路连接，其出液口与所述液氧/液甲烷出液管路连接；所述板翅式换热器通过所述液氧/液甲烷进液管路加注液氧/液甲烷；所述液氮容器的进液口与所述液氮进液管路连接，其排液口与所述液氮排液管路连接；所述液氮容器通过所述液氮进液管路加注液氮；所述板翅式换热器中流通的液氧/液甲烷与所述液氮容器中的液氮进行换热。2.根据权利要求1所述的液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其特征在于，还包括液氧/液甲烷贮罐，所述液氧/液甲烷贮罐的进口通过所述液氧/液甲烷出液管路与所述板翅式换热器连接，其出口连接有排放子系统。3.根据权利要求1或2所述的液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其特征在于，所述液氧/液甲烷进液管路上设置有第一进液阀，所述第一进液阀用于通断其所在的液氧/液甲烷进液管路；所述液氧/液甲烷出液管路上设置有出液阀，所述出液阀用于通断其所在的液氧/液甲烷出液管路。4.根据权利要求3所述的液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其特征在于，还包括第一吹除气管路，所述第一吹除气管路与第一进液阀的出口和所述板翅式换热器的进液口之间连接的所述液氧/液甲烷进液管路进行连接。5.根据权利要求1或2所述的液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其特征在于，所述液氮进液管路上设置有第二进液阀，所述第二进液阀用于通断其所在的液氮进液管路；所述液氮排液管路上设置有排液阀，所述排液阀用于通断其所在的液氮排液管路。6.根据权利要求5所述的液氧/液甲烷与液氮的换热器系统，其特征在于，还包括第二吹除气管路和排放管路，所述第二吹除气管路与液氮容器的排液口和所述排液阀的进口之间连接的所述液氮排液管路进行连接；所述排放管路与液氮容器的出气口连接。7....
【专利技术属性】
技术研发人员：朱刘成，任守彬，张昉，施云波，唐佩俊，
申请(专利权)人：蓝箭航天空间科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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