專利名稱：中間流體型汽化器和使用汽化器提供的天然氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中間流體型汽化器，其通過使用諸如丙烷等中間流體加熱和汽化諸如液化天然氣(此后稱為“LNG”)等低溫液體。本發(fā)明同樣涉及一種使用汽化器的天然氣供給方法。
所公知的作為用于連續(xù)汽化低溫液體(諸如LNG)的具有小巧結(jié)構(gòu)的中間流體型汽化器除了使用熱源流體外還使用中間流體(日本未審查專利公開No.53-5207等)。
圖5示出了作為中間流體型汽化器的一個(gè)實(shí)例的LNG汽化器。LNG汽化器包含中間流體汽化器E1、LNG汽化器E2和天然氣(此后稱為“NG”)加熱器E3。LNG汽化器還包含按如下順序設(shè)置的一個(gè)入口通道10、多重?zé)嵩垂?2、一個(gè)中間通道14、多重?zé)嵩垂?6和出口管道18，從而形成在其中使熱源流體(在此例中為海水)進(jìn)行流動(dòng)的路徑。熱源管12被設(shè)置在NG加熱器E3中，而熱源管16被設(shè)置在中間流體汽化器E1中。中間流體汽化器E1包含中間流體(例如丙烷)17，其沸點(diǎn)低于作為熱源流體的海水的沸點(diǎn)。
LNG汽化器E2包含被隔板20隔開的入口通道22和出口通道24，和將通道22和24進(jìn)行連通的多重?zé)峤粨Q管23。熱交換管23大致為U形，并在中間流體汽化器E1的上面突出。通過NG管26將出口通道24與NG加熱器E3的內(nèi)部相連。
在此種的汽化器中，作為熱源流體的海水通過入口通道10、熱源管12、中間通道14和熱源管16，并到達(dá)出口通道18。在通過熱源管16時(shí)，在中間流體汽化器E1中海水與中間流體17進(jìn)行熱交換，從而使中間流體17汽化。
另一方面，將被汽化的LNG從入口通道22引入到熱交換管23中。熱交換管23中的LNG和中間流體汽化器E1中的汽化的中間流體17彼此進(jìn)行熱交換，從而冷凝中間流體17。通過吸收冷凝熱，在熱交換管23中的LNG被汽化為NG。通過NG管道26將NG從出口管道24引入到NG加熱器E3中，并進(jìn)而通過與流過NG加熱器E3中的熱源管12的海水進(jìn)行熱交換而被加熱，并被提供給用戶。
因此，此中間流體型汽化器通過重復(fù)中間流體17的汽化和冷凝的過程而使LNG被連續(xù)的汽化。
上述的中間流體型汽化器更加緊湊，并具有比開架式汽化器更低的輪廓。從而，例如在即使當(dāng)在陸地上無LNG供應(yīng)設(shè)備時(shí)，通過將此汽化器和一個(gè)LNG箱安裝在船上或浮在海上的駁船設(shè)備上也可使LNG進(jìn)行汽化并提供給岸上的用戶。當(dāng)將上述的中間流體型汽化器安裝在海上時(shí)，然而，由于波浪或其他的原因，整個(gè)的汽化器和船等會(huì)一起擺動(dòng)，這樣中間流體汽化器E1中的中間流體17的液面會(huì)發(fā)生大的變化，這樣會(huì)對(duì)汽化的效果產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。具體的負(fù)效應(yīng)如下A)暴露出熱源管16在如圖6A中所示，當(dāng)中間流體汽化器E1在橫向(幾乎與熱源管16的軸向正交的寬度方向)上擺動(dòng)傾斜時(shí)，或如圖6C中所示，當(dāng)中間流體汽化器E1在縱向(幾乎與熱源管16的軸向平行的長(zhǎng)度方向)上擺動(dòng)傾斜時(shí)，中間流體液面17a相對(duì)汽化器E1嚴(yán)重傾斜，這樣會(huì)產(chǎn)生使某些熱源管16露出液面17a之上的危險(xiǎn)。在此露出的部分中，無法進(jìn)行中間流體17和熱源流體之間的熱交換，其會(huì)嚴(yán)重的損害汽化能力。
B)熱交換管23的表面濕化當(dāng)在縱向或橫向的擺動(dòng)幅度變大時(shí)，會(huì)存在這樣一個(gè)危險(xiǎn)，即由于撞擊LNG汽化器E2的中間流體17的波浪17b(如圖6B所示)或由于LNG汽化器E2的端頭被泡在中間流體17中(如圖6C所示)會(huì)使LNG汽化器E2的熱交換管23變濕。此種的表面濕化會(huì)嚴(yán)重?fù)p害熱交換管23的表面上的中間流體17的冷凝能力。
針對(duì)此種情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種中間流體型汽化器，其即使在當(dāng)中間流體汽化器擺動(dòng)的情況下進(jìn)行安裝時(shí)，也可維持好的汽化性能，即提供使用此汽化器的NG供給方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供一種中間流體型汽化器，具有一個(gè)用于容納中間流體的中間流體汽化器，中間流體汽化器包含一個(gè)熱源管，用于通過熱源流體和中間流體之間的熱交換而蒸發(fā)中間流體，和一個(gè)低溫液體汽化部分，用于通過在低溫液體和汽化的中間流體之間的進(jìn)行熱交換而使低溫液體汽化，其中中間流體汽化器還包含用于防止由于中間流體汽化器自身的擺動(dòng)而使中間流體液面產(chǎn)生變化的裝置。
通過使用此結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)中間流體汽化器自身擺動(dòng)時(shí)，其中的中間流體的液面也不會(huì)由于擺動(dòng)而發(fā)生變化。因此，可防止露出熱源管和低溫液體汽化部分的表面濕化，其結(jié)果可防止液面的變化，從而維持好的汽化性能。
在中間流體汽化器種設(shè)置有用于將保存在中間流體汽化器中的中間流體隔開的隔離件。在此情況下，可限制中間流體由于中間流體汽化器的傾斜而在中間流體汽化器中流動(dòng)。其結(jié)果，可防止中間流體的液面的變化。
最好將隔離件放置在至少包含中間流體汽化器中的中間流體的液面的高度范圍內(nèi)。這樣可更有效的防止液面的變化。
隔離件最好在幾乎與熱源管的軸向正交的寬度的方向上將保存在中間流體汽化器中的中間流體隔開。在此情況下，可防止分隔方向上的液面的變化。因此，汽化器在分隔的方向上可更有效的抵制擺動(dòng)和中間流體的傾斜。
可在隔開方向上的多個(gè)位置設(shè)置隔離件。這樣可更加提高防止液面變換的效果。
隔離件最好在幾乎與熱源管的軸向平行的的長(zhǎng)度的方向上將保存在中間流體汽化器中的中間流體隔開。在此情況下，同樣可防止分隔方向上的液面的變化，因此，汽化器在分隔的方向上可更有效的抵制擺動(dòng)和中間流體的傾斜。
可在隔開方向上的多個(gè)位置設(shè)置隔離件。這樣可更加提高防止液面變化的效果。
在幾乎與熱源管的軸向平行的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)位置設(shè)置用于共同支撐多個(gè)平行熱源管的支撐板，從而可延伸到高于中間流體汽化器中的中間流體的液面高度的位置。在此情況下，支撐板可被有效的用做防止液面變化的隔離件。
可在近似與熱源管平行的長(zhǎng)度方向和近似與軸向正交的寬度方向上提供一種網(wǎng)格狀的隔離件用于分隔被保存在中間流體汽化器中的中間流體。在此情況下，所構(gòu)成的汽化器可抵制不受放置方向限制的所有方向上的擺動(dòng)。
隔離件最好被放置在至少包含中間流體汽化器中的中間流體液面的高度范圍內(nèi)。這樣可進(jìn)一步增強(qiáng)防止液面變化的效果。
在中間流體汽化器中可設(shè)置一個(gè)覆蓋件，用于覆蓋住保存在中間流體汽化器中的中間流體的兩端液面。這樣可防止波浪越過液面的兩端，從而可防止由于波浪撞擊熱源管而使表面濕化。
如上所述，由于本發(fā)明的汽化器可在不受擺動(dòng)影響的情況下維持好的汽化性，其特別的適用于安裝在水上的船或駁船上。即使當(dāng)在陸地上無液化天然氣汽化設(shè)備時(shí)，通過船上或駁船板上固定此種的汽化器以及液化天然氣箱也可將天然氣快速的從船提供給用戶，并在通過中間流體型汽化器將液化天然氣汽化后，可將包含在液化天然氣箱中的液化天然氣提供到陸地。
通過下面結(jié)合相應(yīng)附圖的對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述會(huì)對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)有更清楚的了解。


圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的中間流體型汽化器的主要部分的正視截面圖；圖2為沿圖1的線II-II的截面圖；圖3A、3B和3C是沿圖1的線IIIA-IIIA的截面圖，分別示出了如下的三種狀態(tài)，即中間流體汽化器為靜止的狀態(tài)、中間流體汽化器為橫向傾斜的狀態(tài)和支撐板放置在中間流體汽化器中的比流體液面低的位置上的狀態(tài)；圖4為示出了中間流體汽化器處于縱向傾斜狀態(tài)的截面圖；圖5示出了一般的中間流體型汽化器的總體結(jié)構(gòu)的正視截面；圖6A、6B和6C為分別示出當(dāng)圖5中所示的汽化器被搖動(dòng)時(shí)所造成的問題的截面圖。
下面將參考圖1到圖4對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例中的汽化器的總的基本結(jié)構(gòu)與圖5中所示的相同，因此，略去了對(duì)其的描述。將主要針對(duì)中間流體汽化器E1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
如圖1、2、3A、3B和3C中所示，本實(shí)施例的中間流體汽化器包含與熱源管16平行延伸的柱狀罩30、和固定到罩30的兩端的管片32，在其中容納有中間流體17。熱源管16的兩端被固定到兩個(gè)管片32并穿過其間。
在中間流體汽化器E1的下部，在近似與熱源管16的軸向平行的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)位置設(shè)置支撐板34。通過支撐板34支撐熱源管16的中部并穿過其間。
此種汽化器的特征在于支撐板34的高度被設(shè)置的較高，從而在液面17a處于靜止的狀態(tài)時(shí)(即汽化器自身雖然被推動(dòng)，但不搖動(dòng)而保持靜止的狀態(tài)，如圖1和3A所示)支撐板的頂端高于中間流體17的液面17a的高度。形成在支撐板34中的通孔和穿過通孔的熱源管16之間存在小的空隙，這樣可使中間流體17通過支撐板34緩慢的前后移動(dòng)。
在此汽化器中，同樣在與上述的軸向正交的寬度方向上的多個(gè)位置(示出了三個(gè)位置)設(shè)置圖2、3A和3B中所示的擋板(隔離件)36。擋板36在與軸向平行的長(zhǎng)度方向上延伸，并與支撐板34近似直角相交，從而形成網(wǎng)格。同樣將這些擋板36的高度設(shè)置的較大，從而其頂端高于靜止的液面17a。擋板36具有小的通孔，這樣可使中間流體17通過它流到擋板36的左右兩側(cè)。
將蓋板(覆蓋件)38固定到罩30的左右內(nèi)側(cè)面上，從而向內(nèi)突出。這些蓋板38被設(shè)置的高于中間流體17的靜止液面17a，從而其從上面覆蓋住液面17a的左右兩端。
通過使用此汽化器，由于通過支撐板34和擋板36將中間流體汽化器E1的下部中的中間流體17在長(zhǎng)度方向和寬度方向上進(jìn)行分隔，即使當(dāng)汽化器由于搖動(dòng)而在橫向上傾斜(圖3B)或在縱向上傾斜(圖4)時(shí)，支撐板34和擋板36也可防止液面17a由于搖動(dòng)而發(fā)生變化(相對(duì)于汽化器E1自身而發(fā)生的變化)。另外，由于液面17a的左右兩側(cè)被蓋板38蓋住，可阻止中間流體17的波浪從兩側(cè)上升，這樣可防止熱交換管23被波浪沖刷。通過此種的防止液面變化的方法，可避免由于液面的變化而造成露出部分的熱源管16(圖6A和6C)及熱交換管23的表面濕化(圖6B和6C)，從而維持優(yōu)良的汽化器性能。
相應(yīng)的，此種的汽化器特別的適合安裝在海上的船或駁船板上。例如，即使當(dāng)陸地上無LNG汽化設(shè)備時(shí)，通過在船或駁船板上安裝汽化器和LNG箱以將LNG汽化為NG，也可快速的提供NG，并將NG輸送到岸上的用戶。
本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例，例如可做如下的修改。
在本發(fā)明中，放置隔離件高度的范圍可任意的設(shè)定，只要隔離件可與中間流體接觸就可。例如，在中間流體的液面下的區(qū)域(即，只在罩30的下面)設(shè)置擋板36。然而當(dāng)在包含中間流體液面的高度范圍內(nèi)設(shè)置隔離件時(shí)，可更有效的限定液面的變化。例如，當(dāng)如圖3A中所示，支撐板34高于流體液面時(shí)，其自然比如圖3C中所示只設(shè)置低的支撐板34’時(shí)可更有效的限制液面的變化。與此支撐板34分開，隔離件也可只被提供用于限制液面變化的目的。
雖然上述實(shí)施例的汽化器包含所有的用于縱向分隔中間流體17的部件(支撐板34)、用于橫向分隔中間流體17的部件(擋板36)和蓋板38，即使其只具有其中的一種，所獲得的效果仍然優(yōu)于傳統(tǒng)的汽化器。可適當(dāng)?shù)拇_定隔離件的具體的形狀和數(shù)量。
在本發(fā)明中，被設(shè)置的熱源管16和熱交換管23的形狀和數(shù)量并不確定。例如，熱交換管23可為線形，從一個(gè)管片32延伸到另外一個(gè)管片，用于代替上述的U形。另外，除了安裝中間流體汽化器E1外，還可考慮是否安裝其他的設(shè)備，例如圖5中所示的加熱器E3。
雖然在支撐板34和熱源管16間的空隙和形成在擋板36中的通孔被用做使中間流體17一點(diǎn)一點(diǎn)通過隔離件(即在液面下用于移動(dòng)中間流體的裝置)的部件，例如也可在隔離件的底部形成開口，或?qū)⒏綦x件固定到罩30的底部以上的位置。
雖然已經(jīng)結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，需明確的是，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例。相反的，本發(fā)明包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的修改和變化。下面所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍包含所有的等同的替代和變化。
權(quán)利要求
1.一種中間流體型汽化器，具有一個(gè)用于容納中間流體的中間流體汽化器，所述中間流體汽化器包含一個(gè)熱源管，用于通過熱源流體和中間流體之間的熱交換而蒸發(fā)中間流體，和一個(gè)低溫液體汽化部分，用于通過在低溫液體和汽化的中間流體之間進(jìn)行熱交換而使低溫液體汽化，其中所述中間流體汽化器還包含用于防止由于所述中間流體汽化器自身的擺動(dòng)而使所述中間流體汽化器中的中間流體液面產(chǎn)生變化的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間流體型汽化器，其特征在于在所述中間流體汽化器中設(shè)置有用于將保存在所述中間流體汽化器中的中間流體隔開的隔離件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中間流體型汽化器，其特征在于將所述隔離件放置在至少包含所述中間流體汽化器中的中間流體的液面的高度范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中間流體型汽化器，其特征在于所述隔離件在幾乎與所述熱源管的軸向正交的寬度的方向上將保存在所述中間流體汽化器中的中間流體隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中間流體型汽化器，其特征在于可在近似與所述熱源管的軸向正交的寬度方向上的多個(gè)位置設(shè)置所述隔離件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中間流體型汽化器，其特征在于所述隔離件在幾乎與所述熱源管的軸向平行的的長(zhǎng)度的方向上將保存在所述中間流體汽化器中的中間流體隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中間流體型汽化器，其特征在于可在近似與所述熱源管的軸向平行的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)位置設(shè)置所述隔離件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的中間流體型汽化器，其特征在于在幾乎與所述熱源管的軸向平行的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)位置設(shè)置用于共同支撐多個(gè)平行熱源管的支撐板，從而所述支撐板可延伸到高于所述中間流體汽化器中的中間流體的液面高度的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間流體型汽化器，其特征在于可在近似與所述熱源管平行的長(zhǎng)度方向和近似與軸向正交的寬度方向上提供一種網(wǎng)格狀的隔離件用于分隔被保存在所述中間流體汽化器中的中間流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中間流體型汽化器，其特征在于隔離件被放置在至少包含所述中間流體汽化器中的中間流體液面的高度范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間流體型汽化器，其特征在于在所述中間流體汽化器中可設(shè)置一個(gè)覆蓋件，用于覆蓋住保存在所述中間流體汽化器中的中間流體的兩端液面。
12.一種使用中間流體型汽化器的天然氣供應(yīng)方法，其特征在于液化天然氣箱和中間流體型汽化器被固定在船或駁船板上，儲(chǔ)存在所述液化天然氣箱中的液化天然氣在被所述中間流體型汽化器汽化后提供給陸地，其中所述中間流體型汽化器具有用于容納中間流體的中間流體汽化器，所述中間流體汽化器包含一個(gè)熱源管，用于通過熱源流體和中間流體之間的熱交換而蒸發(fā)中間流體，和一個(gè)低溫液體汽化部分，用于通過在低溫液體和汽化的中間流體之間進(jìn)行熱交換而使低溫液體汽化，其中所述中間流體汽化器還包含用于防止由于所述中間流體汽化器自身的擺動(dòng)而使所述中間流體汽化器中的中間流體液面產(chǎn)生變化的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的天然氣供給方法，其特征在于在所述中間流體汽化器中設(shè)置有用于將保存在所述中間流體汽化器中的中間流體隔開的隔離件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天然氣供給方法，其特征在于將所述隔離件放置在至少包含所述中間流體汽化器中的中間流體的液面的高度范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的天然氣供給方法，其特征在于所述隔離件在幾乎與所述熱源管的軸向正交的寬度的方向上將保存在所述中間流體汽化器中的中間流體隔開。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的天然氣供給方法，其特征在于可在近似與所述熱源管的軸向正交的寬度方向上的多個(gè)位置設(shè)置所述隔離件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的天然氣供給方法，其特征在于所述隔離件在幾乎與所述熱源管的軸向平行的長(zhǎng)度的方向上將保存在所述中間流體汽化器中的中間流體隔開。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的天然氣供給方法，其特征在于可在近似與所述熱源管的軸向平行的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)位置設(shè)置所述隔離件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的天然氣供給方法，其特征在于在幾乎與所述熱源管的軸向平行的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)位置設(shè)置用于共同支撐多個(gè)平行熱源管的支撐板，從而所述支撐板可延伸到高于所述中間流體汽化器中的中間流體的液面高度的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的天然氣供給方法，其特征在于可在近似與所述熱源管平行的長(zhǎng)度方向和近似與軸向正交的寬度方向上提供一種網(wǎng)格狀的隔離件用于分隔被保存在所述中間流體汽化器中的中間流體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的天然氣供給方法，其特征在于所述隔離件被放置在至少包含所述中間流體汽化器中的中間流體液面的高度范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的天然氣供給方法，其特征在于在所述中間流體汽化器中可設(shè)置一個(gè)覆蓋件，用于覆蓋住保存在所述中間流體汽化器中的中間流體的兩端液面。
全文摘要
一種中間流體型汽化器具有一容納中間流體的中間流體汽化器。中間流體汽化器包含蒸發(fā)中間流體的熱源管,和一低溫液體汽化部分,通過在低溫液體和汽化的中間流體間進(jìn)行熱交換而使低溫液體汽化。在中間流體汽化器中,設(shè)置有隔開中間流體的裝置和從上面覆蓋中間流體液面的蓋板,從而防止由于中間流體汽化器自身擺動(dòng)而使中間流體液面變化。汽化器和LNG箱固定在船上,在船內(nèi)使LNG汽化并將LNG提供給岸上的用戶。
文檔編號(hào)F17C7/04GK1264008SQ00100749
公開日2000年8月23日 申請(qǐng)日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月4日
發(fā)明者巖崎正英, 江頭慎二, 織田剛, 淺田和彥, 杉野國(guó)輝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所