天然气液化中两种主低温换热器的应用与对比

主低温换热器作为天然气液化工艺中的核心设备,其选型是否合理将直接影响整个液化工厂的安全、经济、可靠运行。对最常用的两种主低温换热器(板翅换热器和绕管换热器)在液化工艺中的应用进行对比,可为主低温换热器的合理选型提供参考。总结梳理了两种主低温换热器的结构、技术特点以及应用范围,并从应用范围、应用特点以及关键技术等3个方面,对两者在天然气液化工艺上的应用效果进行了对比分析。两者分别适用于不同工艺、不同规模,且分别具有不同的技术参数。主低温换热器的选型需综合考虑液化工厂的建设规模以及采用的液化制冷工艺技术。此外,对于液化工厂的工厂环境、投资方式,亦应作为主低温换热器选型中的重要参考。

LNG缠绕管式换热器试验研究中的热物性计算方法

在基本负荷型的LNG工厂中,多股流缠绕管式换热器是应用最广泛的主低温换热器,多组分介质在管程和壳程的传热与流动特性是主低温换热器试验研究的关键,而混合介质的热物性(密度、动力黏度、导热系数、比热容)对试验研究的影响较大。为此,在考虑了压力对气态混合物热物性计算影响的情况下,对气态和液态混合介质的4种基本热物性的计算方法进行了提炼、集成,并将计算结果与HYSYS的计算结果进行了比较,结果表明:相关的热物性计算方法是可行的,计算误差均控制在工程允许范围内。该计算方法为国内开发大型冷塔提供了技术支撑,有助于早日实现LNG缠绕管式换热器冷塔的国产化。

LNG成套装置换热器关键技术分析

换热器是LNG成套装置的关键部件,汽化器和主低温换热器在LNG接收站和液化装置中扮演了重要的角色。为此,从结构、材料、传热与流动3个方面分析了开架式汽化器、带有中间介质的汽化器以及缠绕管式换热器3种典型的汽化器的关键技术,并结合工艺流程分析了缠绕管式换热器、板翅式换热器作为LNG液化装置主低温换热器的特点,最后对大型LNG成套装置中汽化器和主低温换热器实现国产化提出了如下建议:①加强基础研究;②立足全国的技术能力,对汽化器和MCHE的材料进行拓展研究,对其承压特性、表面特性、加工特性进行深入研究;③全面提高汽化器和MCHE的制造工艺技术及大型化生产能力;公正、客观、科学地选择与接收站以及液化工厂相适应的换热器;④对进口换热器的实际运行进行全面跟踪,开展基于风险与寿命的LNG成套装置换热器设计与制造的研究工作。