專利名稱：Lng低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬天然氣低溫液化技術(shù)領(lǐng)域，涉及LNG 二級低溫液化裝備及混合制冷劑制冷技術(shù)，應(yīng)用C2H4制冷劑及LNG 二級進(jìn)口 0. 3MPa、一 130°C的N2_CH4混合制冷劑蒸氣在三股流螺旋纏繞管式換熱器內(nèi)將5. 8MPa、一 53°C天然氣冷卻至一 120°C并液化，以便LNG進(jìn)入三級過冷段；二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱器首先過冷C2H4制冷劑，C2H4過冷后被節(jié)流至殼程與隊(duì)_014混合后冷卻來自一級的一 53°C LNG管束、預(yù)冷管束及C2H4過冷管束，使管程內(nèi)天然氣及N2_CH4中CH4液化，達(dá)到過冷C2H4、預(yù)冷N2_CH4及液化天然氣目的； 其結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率高，可用于一 53°C 一 120°C氣體帶相變低溫?fù)Q熱，解決LNG 二級低溫液化難題，提高LNG系統(tǒng)低溫?fù)Q熱效率。
背景技術(shù)：
大型混合制冷劑天然氣液化流程主要包括三個階段，第一個階段是將壓縮后的天然氣進(jìn)行預(yù)冷，即將36°C天然氣預(yù)冷至一 53°C，第二個階段是將天然氣從一 53°C冷卻至一 120°C，為低溫液化做準(zhǔn)備，第三個階段是將一 120°C天然氣冷卻至一 164°C并液化，三個過程可采用不同制冷工藝、不同制冷劑及不同換熱設(shè)備。目前，大多混合制冷劑天然氣液化系統(tǒng)采用整體換熱方式，將三段制冷過程連接為一整體，換熱器高度可達(dá)60 80米，換熱效率得到明顯提高，但存在的問題是換熱工藝流程過于復(fù)雜，換熱設(shè)備體積過于龐大，給加工制造、現(xiàn)場安裝及運(yùn)輸帶來嚴(yán)重不便，且一旦出現(xiàn)管道泄漏等問題，難于檢測，很容易造成整臺換熱器報(bào)廢，成套工藝裝備停產(chǎn)。另外，由于普通列管式換熱器采用管板連接平行管束方式，結(jié)構(gòu)簡單，自收縮能力較差，一般為單股流換熱，換熱效率較低，體積較大，溫差較小， 難以將天然氣在一個流程內(nèi)冷卻并液化。本發(fā)明根據(jù)LNG 二級低溫液化特點(diǎn)，采用三段各自獨(dú)立的螺旋纏繞管式換熱器做為主要換熱設(shè)備，分段獨(dú)立制冷，針對第二級C2H4制冷劑制冷工藝流程，重點(diǎn)研究開發(fā)溫區(qū)介于一 53°C 一 120°C之間的第二級低溫液化工藝技術(shù)及裝備，解決第二級天然氣低溫液化核心技術(shù)問題，即LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱器結(jié)構(gòu)及工藝流程問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對天然氣二級一 53°C 一 120°C低溫液化問題，采用具有體積小、換熱效率高、換熱溫差大、具有自緊收縮調(diào)整功能的三股流螺旋纏繞管式換熱器做為主換熱設(shè)備，應(yīng)用C2H4制冷劑先預(yù)冷后節(jié)流的制冷工藝流程，控制相變制冷流程，進(jìn)而控制天然氣液化溫度及壓力，提高換熱效率，解決天然氣二級低溫液化問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案
LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備，包括N2_CH4殼程進(jìn)口法蘭1、 N2-CH4殼程進(jìn)口接管2、C2H4出口法蘭3、C2H4出口接管4、C2H4出口管箱5、C2H4出口管板 6、N2-CH4 出口法蘭 7、N2-CH4 出口接管 8、N2-CH4 出口管箱 9、N2-CH4 出口管板 10、N2-CH4出口管束11、筒體12、螺旋盤管13、下支撐圈14、隊(duì)_014進(jìn)口管束15、N2—CH4進(jìn)口管板 16、N2— CH4 進(jìn)口管箱 17、N2— CH4 進(jìn)口法蘭 18、N2— CH4 進(jìn)口接管 19、C2H4 進(jìn)口管束 20、 C2H4-N2-CH4混合氣出口接管21、C2H4-N2-CH4混合氣出口法蘭22、下封頭23、C2H4進(jìn)口法蘭24、C2H4進(jìn)口接管25、C2H4進(jìn)口管箱26、C2H4進(jìn)口管板27、天然氣進(jìn)口法蘭觀、天然氣進(jìn)口接管四、天然氣進(jìn)口管箱30、天然氣進(jìn)口管板31、天然氣進(jìn)口管束32、中心筒33、墊條 34、耳座35、上支撐圈36、C2H4預(yù)冷出口管束37、天然氣出口管束38、天然氣出口管箱39、天然氣出口接管40、天然氣出口法蘭41、天然氣出口管板42、節(jié)流后C2H4進(jìn)口接管43、節(jié)流后 C2H4進(jìn)口法蘭44、上封頭45，其特征在于天然氣螺旋管束32j2_CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束20繞中心筒33纏繞，纏繞后的管芯安裝于筒體12內(nèi)；中心筒33 —端安裝上支撐圈 36，一端安裝下支撐圈14，上支撐圈36固定于筒體12上部，下支撐圈14固定于筒體12下部，天然氣螺旋管束32、N2-CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束20纏繞于上支撐圈36與下支撐圈14之間；筒體12上部與封頭45連接，封頭45頂部安裝接管2及法蘭1 ；筒體12下部與封頭23連接，封頭23頂部安裝接管21及法蘭22 ；筒體12上部左側(cè)安裝N2-CH4制冷劑出口管板10，管板10右側(cè)連接N2-CH4混合制冷劑出口管束11，左側(cè)連接管箱9，管箱9頂部連接接管8及法蘭7 ；筒體12上部右側(cè)安裝天然氣出口管板42，管板42左側(cè)連接天然氣出口管束38，右側(cè)連接管箱39，管箱39頂部連接接管40及法蘭41 ；筒體12上部中間下方安裝C2H4出口管板6，管板6前面安裝C2H4預(yù)冷出口管束37，后面安裝C2H4出口管箱5，出口管箱5頂部安裝接管4及法蘭3 ；筒體12上部中間上方安裝節(jié)流后C2H4進(jìn)口接管43、節(jié)流后C2H4進(jìn)口法蘭44 ；筒體12下部左側(cè)安裝N2-CH4進(jìn)口管板16，管板16右側(cè)連接N2-CH4預(yù)冷管束15進(jìn)口，左側(cè)連接N2-CH4進(jìn)口管箱17，管箱17頂部安裝接管19及法蘭18 ； 筒體12下部右側(cè)安裝天然氣進(jìn)口管板31，管板31左側(cè)連接天然氣預(yù)冷管束32進(jìn)口，右側(cè)連接天然氣進(jìn)口管箱30，管箱30頂部安裝接管四及法蘭觀；筒體12下部中間安裝C2H4進(jìn)口管板27，管板27前面安裝C2H4預(yù)冷進(jìn)口管束20，后面安裝C2H4出口管箱沈，出口管箱沈頂部安裝接管25及法蘭M ；筒體12中部安裝耳座35。C2H4制冷劑在一 53°C、1. 88MPa時進(jìn)入管箱26，在管箱沈內(nèi)分配于C2H4過冷管束20各支管，管束20經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)被節(jié)流后的C2H4、自接管2進(jìn)入殼體的一 1300C >0. 3MPa的N2-CH4混合制冷劑過冷，溫度降低至一 120°C、壓力降低至1. 58MPa，再流至管箱5，經(jīng)安裝于接管4與接管43之間的節(jié)流閥節(jié)流為過冷液體，節(jié)流后壓力降至 0. 3MPa，溫度變?yōu)橐?119. 4°C，再經(jīng)接管43進(jìn)入筒體12與來自三級的自接管2進(jìn)入殼體的 N2-CH4混合氣體混合，混合后向下流動冷卻天然氣管束32j2_CH4預(yù)冷管束15、C2H4過冷管束20后，在一 63°C、0. 3MPa時經(jīng)接管21流出二級制冷裝置并進(jìn)入一級制冷段。N2-CH4混合氣體在一 53°C、1. 88MPa時進(jìn)入N2—CH4預(yù)冷管箱17，在管箱17內(nèi)分配于預(yù)冷管束15各支管，管束15經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)被節(jié)流后的C2H4、自接管2進(jìn)入殼體的混合制冷劑預(yù)冷，預(yù)冷后CH4被液化并形成氣液兩相流，溫度降低至一 120°C、壓力降低至1. 58MPa，再流至管箱9，經(jīng)接管8后進(jìn)入三級制冷裝置預(yù)冷。天然氣在一 53°C、5. SMPa時進(jìn)入天然氣進(jìn)口管箱30，在管箱30內(nèi)分配于天然氣螺旋管束32各支管，管束32經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)與節(jié)流后的C2H4、自接管2進(jìn)入殼體的N2-CH4混合制冷劑進(jìn)行換熱，溫度降至一 120°C、壓力降至5. 5MPa時液化，液化后流至管箱39，再經(jīng)接管40流出二級制冷裝置并進(jìn)入三級過冷段。方案所涉及的原理問題首先，傳統(tǒng)的LNG混合制冷劑天然氣液化系統(tǒng)采用整體換熱方式，采用一個完整的制冷系統(tǒng)，換熱效率較級聯(lián)式LNG液化系統(tǒng)有了明顯提高，使換熱器數(shù)量減少，整體液化工藝流程得到簡化，獨(dú)立運(yùn)行的制冷系統(tǒng)減少，管理方便，但存在的問題是液化工藝流程簡化后，使LNG主換熱器體積龐大，換熱工藝復(fù)雜，加工制造、現(xiàn)場安裝及運(yùn)輸難度增大，且一旦出現(xiàn)管道泄漏等問題，難于檢測，容易造成整臺換熱器報(bào)廢，成套工藝裝備停產(chǎn)。為解決這一問題，本發(fā)明將主換熱器內(nèi)天然氣溫度變化過程分為36°C 一 53°C、一 53°C 一 120°C，一 120°C 一 164°C三個級別，采用三個獨(dú)立的換熱器，完成三個溫度區(qū)間由高至低的換熱過程，重點(diǎn)研究開發(fā)第二級一 53°C 一 120°C低溫?fù)Q熱流程及第二級換熱器總體結(jié)構(gòu)及進(jìn)出口參數(shù)，并采用C2H4制冷劑制冷工藝，解決第二段低溫液化工藝設(shè)備問題。研究過程相對獨(dú)立，可與前后兩段連接成為整體，連接后與整體式主換熱換熱原理一致，便于主換熱器分拆后運(yùn)輸及安裝。其次，采用C2H4制冷劑制冷工藝后，節(jié)流前須對C2H4進(jìn)行過冷。冷劑進(jìn)口為1. 88MPa、— 53°C時，C2H4處于液相狀態(tài)，當(dāng)壓力達(dá)到1. 58MPa、溫度達(dá)到一 120°C 時，C2H4過冷并具有較大顯熱，再節(jié)流后可得到更大制冷量。N2_CH4混合制冷劑主要用于三級制冷過程，節(jié)流前須經(jīng)一 53°C 一 120°C、一 120°C 一 164°C兩段低溫預(yù)冷過程，在二級制冷過程中，N2-CH4混合制冷劑預(yù)冷過程與天然氣液化及C2H4過冷過程同時進(jìn)行，所以，須采用三股流低溫?fù)Q熱過程。傳統(tǒng)的列管式換熱器由于采用了兩塊大管板連接平行管束結(jié)構(gòu)，體積較大，換熱溫差較小，易分區(qū)，管間距較大，自收縮能力較差，一般適用于單股流換熱，換熱效率較低，難以將天然氣在一個流程內(nèi)冷卻并液化，不易完成三股流均勻換熱過程。本發(fā)明開發(fā)了可承受6. 壓力、一 120°C低溫9Ni鋼三股流螺旋纏繞管式低溫?fù)Q熱器，可完成高壓低溫工況下三股流換熱過程；采用C2H4制冷劑節(jié)流前過冷工藝以產(chǎn)生足夠冷量，預(yù)冷混合制冷劑、過冷C2H4制冷劑及在LNG 二級制冷段液化天然氣。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)
本發(fā)明主要針對LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備，采用具有體積小、換熱效率高、換熱溫差大、具有自緊收縮調(diào)整功能的三股流螺旋纏繞管式換熱器做為主換熱設(shè)備，應(yīng)用C2H4制冷劑先預(yù)冷后節(jié)流的制冷工藝流程，控制相變制冷流程，進(jìn)而控制天然氣液化溫度及壓力，提高換熱效率，解決天然氣在一 53°C 一 120°C二級低溫液化問題； 二級制冷過程用三股流螺旋纏繞管式換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊，多種介質(zhì)帶相變傳熱，傳熱系數(shù)大，可解決大型LNG低溫液化過程中天然氣二級混合制冷劑預(yù)冷、天然氣低溫液化技術(shù)難題，提高系統(tǒng)換熱及液化效率；應(yīng)用二級LNG低溫液化過程后，LNG主換熱器可分為三個獨(dú)立的換熱器，體積減小，可分段進(jìn)行加工制造、運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝，一旦出現(xiàn)管道泄漏等問題，易于檢測，不易造成整臺換熱器報(bào)廢及成套工藝裝備停產(chǎn)；LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備可合理分配液化段及過冷段的熱負(fù)荷，使液化段和過冷段相對協(xié)調(diào)，可結(jié)合大型換熱器的載荷分配以及換熱管強(qiáng)度特性，采用輔助中心筒纏繞螺旋盤管的方式，從理論上保證纏繞過程均勻且強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求；合理選擇了換熱器進(jìn)出口位置及物料、采用多個小管板側(cè)置的方法可使換熱器結(jié)構(gòu)更加緊湊，換熱過程得到優(yōu)化；螺旋纏繞管式換熱器管外介質(zhì)逆流并橫向交叉掠過纏繞管，換熱器層與層之間換熱管反向纏繞， 即使雷諾數(shù)較低，其依然為湍流形態(tài)，換熱系數(shù)較大；由于是多種介質(zhì)帶相變換熱過程，對不同介質(zhì)之間的壓差和溫差限制要求較小，生產(chǎn)裝置操作難度降低，安全性得以提高；螺旋纏繞管式換熱器耐高壓且密封可靠、熱膨脹可自行補(bǔ)償，易實(shí)現(xiàn)大型LNG液化作業(yè)。CN 102538388 A


圖1所示為LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備的主要部件結(jié)構(gòu)及位置關(guān)系。
具體實(shí)施例方式將一級出口溫度為一 53°C的天然氣管道與天然氣進(jìn)口接管四連接，天然氣在一 53°C、5. SMPa時進(jìn)入天然氣進(jìn)口管箱30，在管箱30內(nèi)再分配于天然氣螺旋管束32各支管， 管束32經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)與節(jié)流后的C2H4、來自三級并進(jìn)入接管2的N2-CH4混合制冷劑進(jìn)行換熱，溫度降至一 120°C、壓力降至5. 5MPa時液化，液化后流至管箱39，通過接管40流入三級制冷裝置過冷。N2-CH4混合制冷劑在一 53°C、1. 88MPa時進(jìn)入混合制冷劑預(yù)冷管箱17，在管箱 17內(nèi)再分配于管束15各支管，管束15經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)被節(jié)流后的C2H4、來自三級并由接管2進(jìn)入殼程的一 130°C、0. 3MPa的N2_CH4混合制冷劑預(yù)冷，預(yù)冷后管程內(nèi)N2_ CH4混合制冷劑中CH4被液化，形成氣液兩相流，再流至管箱9，溫度降至一 120°C、壓力降至 1. 58MPa,再經(jīng)接管8送入三級制冷裝置預(yù)冷。C2H4制冷劑在一 53°C、1. 88MPa時進(jìn)入管箱沈，在管箱沈內(nèi)再分配于C2H4過冷管束 20各支管，管束20經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)被節(jié)流后的C2H4、來自三級并由接管2進(jìn)入殼程的一 130°C、0. 3MPa的N2_CH4混合制冷劑過冷，過冷后流至管箱5，溫度降至一 120°C、壓力降至1. 58MPa ；過冷后的C2H4經(jīng)接管4與接管43之間的節(jié)流閥節(jié)流后壓力降至0. 3MPa, 溫度變?yōu)橐?119. 4°C，處于過冷液相狀態(tài)；節(jié)流后的C2H4經(jīng)接管43進(jìn)入筒體12，與來自接管2的N2-CH4混合制冷劑混合后向下流動，冷卻N2-CH4管束、C2H4管束及天然氣管束后， 在一 63°C、0. 3MPa時經(jīng)接管21流出三級換熱器，進(jìn)入LNG —級換熱裝備。
權(quán)利要求
1.LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備，包括殼程進(jìn)口法蘭1、 N2-CH4殼程進(jìn)口接管2、C2H4出口法蘭3、C2H4出口接管4、C2H4出口管箱5、C2H4出口管板 6、N2-CH4 出口法蘭 7、N2-CH4 出口接管 8、N2-CH4 出口管箱 9、N2-CH4 出口管板 10、N2-CH4出口管束11、筒體12、螺旋盤管13、下支撐圈14、隊(duì)_014進(jìn)口管束15、N2—CH4進(jìn)口管板 16、N2— CH4 進(jìn)口管箱 17、N2— CH4 進(jìn)口法蘭 18、N2— CH4 進(jìn)口接管 19、C2H4 進(jìn)口管束 20、 C2H4-N2-CH4混合氣出口接管21、C2H4-N2-CH4混合氣出口法蘭22、下封頭23、C2H4進(jìn)口法蘭24、C2H4進(jìn)口接管25、C2H4進(jìn)口管箱26、C2H4進(jìn)口管板27、天然氣進(jìn)口法蘭觀、天然氣進(jìn)口接管四、天然氣進(jìn)口管箱30、天然氣進(jìn)口管板31、天然氣進(jìn)口管束32、中心筒33、墊條 34、耳座35、上支撐圈36、C2H4預(yù)冷出口管束37、天然氣出口管束38、天然氣出口管箱39、天然氣出口接管40、天然氣出口法蘭41、天然氣出口管板42、節(jié)流后C2H4進(jìn)口接管43、節(jié)流后 C2H4進(jìn)口法蘭44、上封頭45，其特征在于天然氣螺旋管束32j2_CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束20繞中心筒33纏繞，纏繞后的管芯安裝于筒體12內(nèi)；中心筒33 —端安裝上支撐圈 36，一端安裝下支撐圈14，上支撐圈36固定于筒體12上部，下支撐圈14固定于筒體12下部，天然氣螺旋管束32、N2-CH4螺旋管束15、C2H4螺旋管束20纏繞于上支撐圈36與下支撐圈14之間；筒體12上部與封頭45連接，封頭45頂部安裝接管2及法蘭1 ；筒體12下部與封頭23連接，封頭23頂部安裝接管21及法蘭22 ；筒體12上部左側(cè)安裝N2-CH4制冷劑出口管板10，管板10右側(cè)連接N2-CH4混合制冷劑出口管束11，左側(cè)連接管箱9，管箱9頂部連接接管8及法蘭7 ；筒體12上部右側(cè)安裝天然氣出口管板42，管板42左側(cè)連接天然氣出口管束38，右側(cè)連接管箱39，管箱39頂部連接接管40及法蘭41 ；筒體12上部中間下方安裝C2H4出口管板6，管板6前面安裝C2H4預(yù)冷出口管束37，后面安裝C2H4出口管箱5，出口管箱5頂部安裝接管4及法蘭3 ；筒體12上部中間上方安裝節(jié)流后C2H4進(jìn)口接管43、節(jié)流后C2H4進(jìn)口法蘭44 ；筒體12下部左側(cè)安裝N2-CH4進(jìn)口管板16，管板16右側(cè)連接N2-CH4預(yù)冷管束15進(jìn)口，左側(cè)連接N2-CH4進(jìn)口管箱17，管箱17頂部安裝接管19及法蘭18 ； 筒體12下部右側(cè)安裝天然氣進(jìn)口管板31，管板31左側(cè)連接天然氣預(yù)冷管束32進(jìn)口，右側(cè)連接天然氣進(jìn)口管箱30，管箱30頂部安裝接管四及法蘭觀；筒體12下部中間安裝C2H4進(jìn)口管板27，管板27前面安裝C2H4預(yù)冷進(jìn)口管束20，后面安裝C2H4出口管箱沈，出口管箱沈頂部安裝接管25及法蘭M ；筒體12中部安裝耳座35。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備，其特征在于=C2H4制冷劑在一 53°C、1. 88MPa時進(jìn)入管箱沈，在管箱沈內(nèi)分配于C2H4過冷管束20 各支管，管束20經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)被節(jié)流后的C2H4、自接管2進(jìn)入殼體的一 130°C、 0. 3MPa的N2-CH4混合制冷劑過冷，溫度降低至一 120°C、壓力降低至1. 58MPa,再流至管箱 5，經(jīng)安裝于接管4與接管43之間的節(jié)流閥節(jié)流為過冷液體，節(jié)流后壓力降至0. 3MPa，溫度變?yōu)橐?119. 4°C，再經(jīng)接管43進(jìn)入筒體12與來自三級的自接管2進(jìn)入殼體的N2-CH4混合氣體混合，混合后向下流動冷卻天然氣管束32、N2-CH4預(yù)冷管束15、C2H4過冷管束20后， 在一 63°C、0. 3MPa時經(jīng)接管21流出二級制冷裝置并進(jìn)入一級制冷段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG低溫液化二級制冷螺旋纏繞管式換熱裝備，其特征在于 N2-CH4混合氣體在一 53°C、1. 88MPa時進(jìn)入N2-CH4預(yù)冷管箱17，在管箱17內(nèi)分配于預(yù)冷管束15各支管，管束15經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)被節(jié)流后的C2H4、自接管2進(jìn)入殼體的N2_CH4混合制冷劑預(yù)冷，預(yù)冷后CH4被液化并形成N2-CH4氣液兩相流，溫度降低至一120°C、壓力降低至1. 58MPa，再流至管箱9，經(jīng)接管8后進(jìn)入三級制冷裝置預(yù)冷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG低溫液化二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱裝備，其特征在于天然氣在一 53°C、5. SMPa時進(jìn)入天然氣進(jìn)口管箱30，在管箱30內(nèi)分配于天然氣螺旋管束32各支管，管束32經(jīng)螺旋纏繞后在筒體12內(nèi)與節(jié)流后的C2H4、自接管2進(jìn)入殼體的N2-CH4混合制冷劑進(jìn)行換熱，溫度降至一 120°C、壓力降至5. 5MPa時液化，液化后流至管箱39，再經(jīng)接管40流出二級制冷裝置并進(jìn)入三級過冷段。
全文摘要
本發(fā)明屬天然氣低溫液化技術(shù)領(lǐng)域，涉及LNG二級低溫液化裝備及混合制冷劑制冷技術(shù)，應(yīng)用C2H4制冷劑及LNG三級出口0.3MPa、－130℃的N2—CH4混合制冷劑蒸氣在三股流螺旋纏繞管式換熱器內(nèi)將5.8MPa、－53℃天然氣冷卻至－120℃并液化，以便LNG進(jìn)入三級過冷段；二級制冷三股流螺旋纏繞管式換熱器首先過冷C2H4制冷劑，C2H4過冷后被節(jié)流至殼程與N2—CH4混合后冷卻來自一級的－53℃LNG管束、N2—CH4預(yù)冷管束及C2H4過冷管束，達(dá)到過冷C2H4、預(yù)冷N2—CH4及液化天然氣目的；其結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率高，可用于－53℃～－120℃氣體帶相變低溫?fù)Q熱領(lǐng)域，解決LNG二級低溫液化難題，提高LNG系統(tǒng)低溫?fù)Q熱效率。
文檔編號F25J1/02GK102538388SQ201110376419
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者萬續(xù), 張周衛(wèi), 張小衛(wèi), 汪雅紅, 魯小軍 申請人:張周衛(wèi)