LNG相关设备培训课程(共42页).ppt

1、第四章、第四章、LNGLNG相关设备相关设备李兆慈李兆慈中国石油大学北京中国石油大学北京1、压缩机、压缩机往复式：往复式：处理量较小装置处理量较小装置离心式：离心式：大液化装置，广泛采用大液化装置，广泛采用轴流式：轴流式：混合制冷剂冷循环混合制冷剂冷循环小体积螺杆式：小体积螺杆式：撬装式小型液化装置撬装式小型液化装置压缩机型式压缩机型式电力驱动电力驱动汽轮机汽轮机燃气轮机燃气轮机驱动型式驱动型式良好密封性良好密封性防爆装置防爆装置材料的低温特性材料的低温特性润滑方式润滑方式无油润滑低温无油润滑低温技术要求技术要求1.1 往复压缩机往复压缩机4 运转速度较慢，中、低速运转运转速度较慢，中、低速运

2、转4 新型可改变活塞行程，适应不同负荷情况新型可改变活塞行程，适应不同负荷情况4 适应范围广，海洋、内陆适应范围广，海洋、内陆4 效率高，超过效率高，超过95%95%4 可靠性高，容易维护可靠性高，容易维护4 立式：无油润滑立式：无油润滑4 卧式：排量大，运转平稳卧式：排量大，运转平稳 1.2 离心压缩机离心压缩机4 转速高、排量大、体积小转速高、排量大、体积小4 新型流线型叶轮确保气体流道平滑、运转平稳新型流线型叶轮确保气体流道平滑、运转平稳4 效率效率80%90%4 壳体型式：整体型、分开型壳体型式：整体型、分开型4 单级、多级单级、多级4 轴封型式：机械接触密封、气体密封、浮动碳环密封轴

3、封型式：机械接触密封、气体密封、浮动碳环密封 1.3 压缩机正确选用压缩机正确选用4 进口流量进口流量4 排出压力排出压力4 根据压力根据压力流量曲线，确定结构形式流量曲线，确定结构形式4 确定名义工作速度确定名义工作速度 2 换热器换热器4 绕管式绕管式4 大多数根本型液化装置使用，效率高，维修方大多数根本型液化装置使用，效率高，维修方便便4 板翅式板翅式4 主要用于调峰型的主要用于调峰型的LNGLNG装置，本钱低、结构紧装置，本钱低、结构紧凑凑4 汽化器汽化器4 专门用于液态天然气转变为气态的换热器。加专门用于液态天然气转变为气态的换热器。加热方式：空气加热、海水加热、燃烧加热等。热方式：

4、空气加热、海水加热、燃烧加热等。不不 同同 型型 式式LN G换换 热热 器器 的的 比比 较较等 级型 式投 资维 护阻 塞承 压紧 凑 性壳 管 式41135板 翅 式34421套 管 式55513绕 管 式33312 注 ： 最 好 的 等 级 为1， 最 差 的 等 级 为5。2.1 绕管式换热器绕管式换热器4 又称螺旋管式又称螺旋管式4 广泛应用于空分设备，广泛应用于空分设备，LNG初期已广泛使用初期已广泛使用4 混合制冷剂液化流程混合制冷剂液化流程 4 铝管绕成螺旋型铝管绕成螺旋型4 效率高，维修方便效率高，维修方便总液化效率总液化效率L换热系统效率C压缩机与冷却系统效率WLNG液

5、化所消耗功WR制冷剂消耗的功WC压缩机的压缩功CLCRRLNGCLNGWWWWWW2.2 板翅式换热器板翅式换热器4 铜、铝结构铜、铝结构4 结构紧凑、重量轻结构紧凑、重量轻4 翅片厚度翅片厚度0.150.41mm，板厚，板厚1.02.0mm，普通，普通翅片高度翅片高度 6.319mm，翅片间距约，翅片间距约1.6mm，传热面，传热面积率达积率达1300m/m34流动形式流动形式 交叉流交叉流 相向流相向流 多股流多股流 4翅片形式翅片形式 平板型平板型 打孔型打孔型 间断型间断型 渔叉型渔叉型2.3 LNG汽化器汽化器 专门用于液化天然气汽化的换热器专门用于液化天然气汽化的换热器 空气加热型

6、空气加热型水加热型水加热型燃烧加热型燃烧加热型蒸汽加热型蒸汽加热型中间传热流体型中间传热流体型加热型式加热型式= 空气加热型汽化器空气加热型汽化器4 又称又称空温式汽化器空温式汽化器4 多为翅片管型多为翅片管型4 用于汽化量较小场合用于汽化量较小场合4 受环境条件影响大受环境条件影响大4 结构简单、运行费用低结构简单、运行费用低4 单位容量投入费用高单位容量投入费用高 = 水加热型汽化器水加热型汽化器4 应用广泛，特别是海水作为热源应用广泛，特别是海水作为热源4 投资较大，运行费用低投资较大，运行费用低4 操作、维护容易操作、维护容易4 受气候等因素影响较大受气候等因素影响较大4 管外易结冰，

7、降低汽化能力管外易结冰，降低汽化能力4 对海水有要求：防腐蚀对海水有要求：防腐蚀 开架式汽化器开架式汽化器Open rack vaporizer 简称简称ORV 又称为：又称为： 液膜下落式汽化器液膜下落式汽化器 falling film= 中间传热流体型汽化器中间传热流体型汽化器4 采用丙烷、丁烷或氟利昂等介质作中间采用丙烷、丁烷或氟利昂等介质作中间4 传热流体传热流体4 改善结冰带来的影响改善结冰带来的影响4 对海水质量要求不高对海水质量要求不高4 可利用废热产生的热水可利用废热产生的热水4 广泛应用于根本负荷型广泛应用于根本负荷型LNG汽化系统汽化系统= 燃烧加热型汽化器燃烧加热型汽化器

8、4 浸没式燃烧加热型使用最多浸没式燃烧加热型使用最多4 结构紧凑、节省空间结构紧凑、节省空间4 初始本钱低初始本钱低4 传热效率非常高传热效率非常高4 适合于负荷突然增加的要求，可快速启动适合于负荷突然增加的要求，可快速启动4 适合于紧急情况或调峰使用适合于紧急情况或调峰使用= 蒸汽加热型汽化器蒸汽加热型汽化器4 主要在主要在LNG船上使用船上使用4 急状态天然气供给急状态天然气供给4 紧急卸货紧急卸货4 效率高、结构紧凑、可靠性好、运行范围宽效率高、结构紧凑、可靠性好、运行范围宽4 温度控制容易温度控制容易4 注意大温差换热材料的热应力注意大温差换热材料的热应力2.4 换热器传热过程存在的问

9、题换热器传热过程存在的问题1.流动不均匀性流动不均匀性2.流道受阻流道受阻3.纵向导热纵向导热4.环境漏热环境漏热 3 LNG泵泵压力压力LNG泵：量大、阻力大泵：量大、阻力大LNG输送方法输送方法LNG泵的要求泵的要求4承受低温承受低温4气密性气密性4电器平安电器平安4防爆防爆4平衡要求平衡要求船用泵船用泵汽车燃料泵汽车燃料泵高压泵高压泵大型储罐的罐内泵大型储罐的罐内泵潜液式电动泵潜液式电动泵非潜液式低温泵非潜液式低温泵 3.1 潜液式潜液式LNG泵泵 汽车燃料泵汽车燃料泵 LNG高压泵高压泵 罐内泵安装罐内泵安装 非潜液低温泵非潜液低温泵 柱塞泵应用柱塞泵应用 4 膨胀机膨胀机膨胀机是天然气液化装置中获取冷量的关键设备，膨胀机是天然气液化装置中获取冷量的关键设备，一般采用透平膨胀机。一般采用透平膨胀机。透平膨胀机是一种高速旋转的热力机械，气体在透平膨胀机是一种高速旋转的热力机械，气体在透平膨胀机中进行透平膨胀机中进行绝热膨胀绝热膨胀，对外做功，能量降，对外做功，能