一种水浴式低温液体气化系统及流量控制方法技术方案

本申请涉及一种水浴式低温液体气化系统及流量控制方法，属于液态气体气化工艺领域，包括换热器、凉水塔及换热设备，其中：换热器，包括壳体与内部管，壳体与内部管之间（下称壳侧）供热回水流动，内部管（下称管侧）供液态气体的流动，系统内还设置有以温度为启动条件的限流装置，用以控制换热器壳侧水体及管侧液态气体的流量；凉水塔，通过管路将凉水塔水池与换热器的壳侧出口相连通，通过水泵将凉水塔原循环热回水与换热设备壳侧进口连接；换热设备，为装置内需要循环水冷却的设备，通过管路将加热后的冷却水送入换热器的壳体之中，以达到将循环水热回水用于加热低温气体，气化低温液态气体，同时节省了能量。同时节省了能量。同时节省了能量。

【技术实现步骤摘要】
一种水浴式低温液体气化系统及流量控制方法


[0001]本申请涉及液态气体气化工艺领域，尤其是涉及一种水浴式低温液体气化系统及流量控制方法。

技术介绍

[0002]在空气分离工艺或液化天然气生产工艺中，液态气体的气化装置一般选用空温式汽化器，空温式汽化器的工作原理为利用空气自然对流加热低温液态气体使其汽化成常温气体。该汽化工艺存在诸多弊端，例如：设备占地面积大，冬季因为气温下降而造成气化效果差，气化时因为空气比热容低，在液态气体汽化时被吸收了大量热量，易产出大量的低温空气，这些低温空气在大气中会使水蒸气形成水滴，从而造成严重的雾气聚集等；另外，在空气分离或液化天然气生产工艺中存在有压缩机等会产生大量热量的设备，这些设备需要使用循环式水冷装置进行维护，因此会产生大量的循环水热回水，装置区的循环水热回水一般通过凉水塔来降温，循环水热回水在凉水塔中和空气直接接触，通过与冷空气对流以及水分蒸发，达到降温的效果，该工艺也存在诸多弊端，例如：对流换热中水被蒸发，从而对水资源造成浪费，夏季能耗变高，噪音大，占地面积大等。
[0003]因此，上述的两种工法都存在有一定的局限性，提出了一种新的工艺以尽量降低以上两种工艺的负面影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在使上述两种工艺结合，用高温的循环回水通过换热器加热液态气体使其进行汽化，从而将两种工法的优点相结合，并一定程度上对两种工法的缺点进行规避。
[0005]第一方面一种水浴式低温液体气化系统，包括换热器、凉水塔及换热设备，其中：所述换热器，包括壳体与内部管，所述壳体内供热回水流动，所述内部管供液态气体的运动，系统内还设置有以温度为启动条件的限流装置，用以控制换热器内部的水体及液态气体的流量；所述凉水塔，通过管路与换热器的壳体相连通，用以存放因与换热器换热而冷却的热回水，并通过循环水泵与所述换热设备连接；所述换热设备，能够接收从冷水塔中通过循环水泵泵送而来的冷却水，并对冷却水进行加热，并通过管路将加热后的冷却水送入换热器的壳体之中。
[0006]通过采用上述技术方案，可以实现将循环水热回水中的用于加热低温气体，从而避免了循环水热回水在凉水塔的蒸发降温，节省了能量，同时也避免了液态气体气化时产生大量雾气；通过限流装置可以对循环水与低温液化气之间的比例进行调配，从而进一步避免管路内出现结冰现象。
[0007]可选的，所述换热器外壳上设置有温度传感器，所述温度传感器与所述限流装置
信号连接。
[0008]通过采用上述技术方案，通过预设定温度值，可以实现自动控制限流装置对循环水与低温液化气之间的比例进行调配，从而缓解循环水温度下降过多的问题。
[0009]可选的，所述换热器中热回水与液态气体采用顺流换热的方式。
[0010]通过采用上述技术方案，能够避免换热器出水口侧温度过低，造成结冰的风险。
[0011]可选的，所述限流装置包括设置于管道内的流量控制泵组或者设置于所述换热器顶部的逐级流量控制组件。
[0012]通过采用上述技术方案，流量控制泵组设置位置相对分散，不方便对各部分进行监控和维修，但是控制手段相对灵活；逐级流量控制组件结构较为紧凑，方便进行集中控制。
[0013]可选的，所述逐级流量控制组件包括外壳、水体限流泵及低温液化气限流泵，所述外壳包括第一室、第二室及第三室，所述水体限流泵设置于第二室之中，并于所述换热器上的入水口相连接；所述低温液化气限流泵设置于所述第三室之中，并与所述换热器的入液口相连接。
[0014]通过采用上述技术方案，将入液口与入水口相隔开，并将两个分别设置于其中，从而使整体结构更加紧凑，进行维修时更方便。
[0015]可选的，所述水体限流泵及所述低温液化气限流泵之间通过传动组件相连接，所述水体限流泵上设置有第一堵头，所述低温液化气限流泵上设置有第二堵头，所述传动组件可以使所述第二堵头的移动距离为所述第一堵头的移动距离的一半，且将第一堵头的移动分为前半段及后半段时，前半段第二堵头不发生移动，后半段第二堵头与第一堵头发生距离相同的移动。
[0016]通过采用上述技术方案，第一堵头进行移动时，可以对入水口的流量进行调节，与此同时第二堵头不发生移动，故实现通过增加水量以提高系统内热回水相对低温液化气的占比以提升热回水出水端的最终温度从而以避免热回水在出水端结冰。
[0017]可选的，所述水体限流泵包括泵包壳、螺旋传动杆及延长杆，所述泵包壳连接于所述第二室顶部，所述螺旋传动杆从所述第一室内传出并进入泵包壳内，且螺旋传动杆远离泵包壳的一端连接有驱动电机，用以驱动螺旋传动杆发生旋转；所述螺旋传动杆下方螺纹配合连接有所述延长杆，所述延长杆横截面为矩形且所述延长杆从泵包壳内传出至第二室之中，泵包壳底部开设的共延长杆穿出的孔也为矩形；所述延长杆远离泵包壳的一端与所述第一堵头连接；所述低温液化气限流泵各部件与水体限流泵一致，且低温液化气限流泵与水体限流泵关于所述第二室与所述第三室之间的薄壁镜像对称；所述水体限流泵内的所述螺旋传动杆与所述低温液化气限流泵内的螺旋传动杆螺纹方向相反。
[0018]通过上述技术方案，驱动电机驱动螺旋传动杆发生转动时，延长杆因为和螺旋传动杆螺纹配合，同时螺旋传动杆因为和驱动电机驱动端连接，而驱动电机固接在第一室之中，故螺旋驱动杆只做转动，而延长杆做上下移动，从而实现对入水口及入液口的堵塞及开放；泵包壳的方形孔以及延长杆的方形横截面可以避免延长杆因为螺旋驱动杆的转
动而转动；两螺旋传动杆的螺纹相反，可以使两堵头发生不同方向的位移，结合传动组件从而实现增加入水口的流量的同时降低入液口的流量的效果。
[0019]可选的，所述传动组件包括第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮，其中：所述第一齿轮，固接于所述水体限流泵的所述螺旋传动杆置于第一室内的部分，并且为一个缺少部分轮齿的异形齿轮；所述第二齿轮，能够与第一齿轮相啮合，且尺寸与第一齿轮相同，并且转动连接于第一室之中；所述第三齿轮，能够与第二齿轮啮合，且尺寸与第二齿轮相同，并固接在所述低温液化气限流泵的所述螺旋传动杆置于第一室内的部分。
[0020]通过采用上述技术方案，第一齿轮转动时存在一定的第一堵头单独运动的时间，从而给与了热回水相对低温液化气单独增减流量的能力，可以针对性的进行调节。
[0021]可选的，所述第一堵头堵塞于所述第二室内的入水口之上，所述第一堵头的两侧边底部开设有两个侧边槽，且第一堵头的两个侧边槽中一个抵接有挡块，另一个抵接有短块，短块的高度低于挡块；所述第二堵头堵塞于所述第三室内的入液口之上，所述第二堵头的形状尺寸与所述第一堵头完全一致，且抵接关系与第一堵头一致。
[0022]通过采用上述技术方案，可以使第一堵头及第二堵头脱离堵塞关系时，热回水及低温液化气的流量存在一个阶段式变化的范围，能够更好地控制热回水与低温液化气之间配比关系，以避免管路中出现结冰的现象，同时也能够起到一定程度上的节省能源的效果。
[0023]第二方面一种流量控制方法，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：包括换热器（1）、凉水塔（4）及换热设备（5），其中：所述换热器（1），包括壳体（11）与内部管（12），所述壳体（11）与内部管（12）之间为供热回水流动的壳侧，所述内部管（12）供液态气体的流动，系统内还设置有以温度为启动条件的限流装置，用以控制换热器（1）内部的水体及液态气体的流量；所述凉水塔（4），通过管路与换热器（1）的壳体（11）出口侧相连通，用以存放因与换热器（1）换热而冷却的热回水，并通过循环水泵（10）与所述换热设备（5）连接；所述换热设备（5），为装置内需要循环水冷却的设备，能够接收从冷水塔中通过循环水泵（10）泵送而来的冷却水，使自身降温同时对冷却水进行加热，并通过管路将加热后的冷却水送入换热器（1）的壳体（11）之中。2.根据权利要求1所述的一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：所述换热器（1）外壳（71）上设置有温度传感器（2），所述温度传感器（2）与所述限流装置信号连接。3.根据权利要求1所述的一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：所述换热器（1）中热回水与液态气体采用顺流换热的方式。4.根据权利要求2所述的一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：所述限流装置包括设置于管道内的流量控制泵组或者设置于所述换热器（1）顶部的逐级流量控制组件（7）。5.根据权利要求4所述的一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：所述逐级流量控制组件（7）包括外壳（71）、水体限流泵（73）及低温液化气限流泵（74），所述外壳（71）包括第一室（711）、第二室（712）及第三室（713），所述水体限流泵（73）设置于第二室（712）之中，并于所述换热器（1）上的入水口（13）相连接；所述低温液化气限流泵（74）设置于所述第三室（713）之中，并与所述换热器（1）的入液口（14）相连接。6.根据权利要求5所述的一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：所述水体限流泵（73）及所述低温液化气限流泵（74）之间通过传动组件（8）相连接，所述水体限流泵（73）上设置有第一堵头（734），所述低温液化气限流泵（74）上设置有第二堵头（735），所述传动组件（8）可以使所述第二堵头（735）的移动距离小于所述第一堵头（734）的移动距离，且第一堵头（734）的移动分为前半段及后半段，前半段第二堵头（735）不发生移动，后半段第二堵头（735）与第一堵头（734）发生距离相同的移动。7.根据权利要求6所述的一种水浴式低温液体气化系统，其特征在于：所述水体限流泵（73）包括泵包壳（731）、螺旋传动杆（732）及延长杆（733），所述泵包...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯焕鹏，刘善斌，张勇，马鹏，李智，李建新，陈公哲，才正彬，金俊斌，关浩，徐倩，
申请(专利权)人：上海亿钶气体有限公司，
类型：发明
国别省市：