内容简介：: (10)申请公布号 CN 102455113 A(43)申请公布日 2012.05.16CN 102455113 A*CN102455113A*(21)申请号 201110379518.7(22)申请日 2011.11.25F25J 5/00(2006.01)(71)申请人张周卫地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路88 号兰州交通大学环境工程学院建环系(72)发明人张周卫汪雅红张小卫庞凤皎李振国鲁小军李瑞明万续(54) 发明名称LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备(57) 摘要本发明属天然气低温液化技术领域，涉及LNG 一级低温制冷装备及混合制冷剂制冷技术，应用 C3H8、 C4H10异 C4H10制冷剂及 LNG 二级出口0.3MPa、 63的 N2CH4C2H4混合气在四股流螺旋缠绕管式换热器内将 36、 6.1MPa 天然气冷却至 53以便进入二级预冷段；应用缠绕管式换热器首先过冷 C3H8、 C4H10异 C4H10，再节流至壳程与N2CH4C2H4混合后预冷天然气管束及N2CH4C2H4管束、过冷 C3H8管束及 C4H10异 C4H10管束，达到一级天然气预冷、混合气N2CH4C2H4预冷及 C3H8、 C4H10异 C4H10节流前过冷目的；其结构紧凑，换热效率高，可用于 36 53气体带相变低温换热领域，解决 LNG 一级制冷技术难题，提高 LNG 系统低温换热效率。(51)Int.Cl.权利要求书 2 页说明书 5 页附图 1 页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 5 页附图 1 页1/2 页21.LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，包括 N2CH4C2H4壳程进口接管 1、节流后 C4H10异 C4H10进口接管 2、节流后 C4H10异 C4H10进口法兰 3、 C4H10异 C4H10出口法兰 4、 C4H10异 C4H10出口接管 5、 C4H10异 C4H10出口管箱 6、 C4H10异 C4H10出口管板7、 C4H10异 C4H10预冷出口管束 8、 N2CH4C2H4出口法兰 9、 N2CH4C2H4出口接管 10、N2CH4C2H4出口管箱 11、 N2CH4C2H4出口管板 12、 N2CH4C2H4出口管束 13、筒体14、螺旋盘管 15、下支撑圈 16、 N2CH4C2H4进口管束 17、 N2CH4C2H4进口管板 18、 N2CH4C2H4进口管箱 19、 N2CH4C2H4进口法兰 20、 N2CH4C2H4进口接管 21、 C4H10异C4H10进口管束 22、 C4H10异 C4H10进口法兰 23、 C4H10异 C4H10进口接管 24、 C4H10异 C4H10进口管箱 25、 C4H10异 C4H10进口管板 26、 N2CH4C2H4C3H8C4H10异 C4H10混合气出口接管 27、 N2CH4C2H4C3H8C4H10异 C4H10混合气出口法兰 28、下封头 29、 C3H8进口法兰 30、 C3H8进口接管 31、 C3H8进口管箱 32、 C3H8进口管板 33、 C3H8进口管束 34、天然气进口法兰 35、天然气进口接管 36、天然气进口管箱 37、天然气进口管板 38、天然气进口管束 39、中心筒 40、垫条 41、耳座 42、上支撑圈 43、天然气出口管束 44、天然气出口管箱 45、天然气出口接管 46、天然气出口法兰 47、天然气出口管板 48、 C3H8预冷出口管束 49、 C3H8出口法兰50、 C3H8出口接管 51、 C3H8出口管箱 52、 C3H8出口管板 53、节流后 C3H8进口接管 54、节流后C3H8进口法兰 55、上封头 56、 N2CH4C2H4壳程进口法兰 57，其特征在于：天然气螺旋管束39、 N2CH4C2H4螺旋管束 17、 C4H10异 C4H10螺旋管束 22、 C3H8螺旋管束 34 绕中心筒 40缠绕，缠绕后的螺旋盘管 15 安装于筒体 14 内；中心筒 40 一端安装上支撑圈 43，一端安装下支撑圈 16，上支撑圈 43 固定于筒体 14 上部，下支撑圈 16 固定于筒体 14 下部，天然气螺旋管束 39、 N2CH4C2H4螺旋管束 17、 C4H10异 C4H10螺旋管束 22、 C3H8螺旋管束 34 缠绕于上支撑圈 43 与下支撑圈 16 之间；筒体 16 上部与封头 56 连接，封头 56 顶部安装接管 1及法兰 57 ；筒体 14 下部与封头 29 连接，封头 29 顶部安装接管 27 及法兰 28 ；筒体 14 上部左侧安装 N2CH4C2H4制冷剂出口管板 12，管板 12 右侧连接 N2CH4C2H4混合制冷剂出口管束 13，左侧连接管箱 11，管箱 11 顶部连接接管 10 及法兰 9 ；筒体 14 上部右侧安装天然气出口管板48，管板48左侧连接天然气出口管束44，右侧连接管箱45，管箱45顶部连接接管 46 及法兰 47 ；筒体 14 上部中间左下方安装 C4H10异 C4H10出口管板 7，管板 7 前面安装 C4H10异 C4H10预冷出口管束 8，后面安装 C4H10异 C4H10出口管箱 6，出口管箱 6 顶部安装接管 5 及法兰 4 ；筒体 14 上部中间左上方安装节流后 C4H10异 C4H10进口接管 2、节流后C4H10异 C4H10进口法兰 3 ；筒体 14 上部中间右下方安装 C3H8出口管板 53，管板 53 前面安装 C3H8预冷出口管束 49，后面安装 C3H8出口管箱 52，出口管箱 52 顶部安装接管 51 及法兰50 ；筒体 14 上部中间右上方安装节流后 C3H8进口接管 54、节流后 C3H8进口法兰 55 ；筒体 14下部左侧安装 N2CH4C2H4进口管板 18，管板 18 右侧连接 N2CH4C2H4预冷管束 17 进口，左侧连接 N2CH4C2H4进口管箱 19，管箱 19 顶部安装接管 21 及法兰 20 ；筒体 14 下部右侧安装天然气进口管板38，管板38左侧连接天然气预冷管束39进口，右侧连接天然气进口管箱 37，管箱 37 顶部安装接管 36 及法兰 35 ；筒体 14 下部中间左侧安装 C4H10异 C4H10进口管板 26，管板 26 前面安装 C4H10异 C4H10预冷进口管束 22，后面安装 C4H10异 C4H10进口管箱 25，进口管箱 25 顶部安装接管 24 及法兰 23 ；筒体 14 下部中间右侧安装 C3H8进口管板 33，管板 33 前面安装 C3H8预冷进口管束 34，后面安装 C3H8进口管箱 32，管箱 32 顶部安装接管 31 及法兰 30 ；筒体 14 中部安装耳座 42。权利要求书CN 102455113 A22/2 页32. 根据权利要求 1 所述的 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，其特征在于： C4H10异 C4H10混合制冷剂在 36、 0.9MPa 时进入管箱 25，在管箱 25 内分配于C4H10异 C4H10过冷管束 22 各支管，管束 22 经螺旋缠绕后在筒体 14 内被节流后的 C3H8、C4H10异 C4H10、自接管 1 进入壳体的 63、 0.3MPa 的 N2CH4C2H4混合气体过冷，温度降低至 53、压力降低至 0.6MPa，再流至管箱 6，经安装于接管 5 与接管 2 之间的节流阀节流为过冷液体，节流后压力降至0.3MPa，温度变为52.85，再经接管2进入筒体14，与节流后的C3H8、自接管1进入壳体的N2CH4C2H4混合气体混合，混合后向下流动冷却天然气管束 39、 N2CH4C2H4管束 17、 C3H8管束 34、 C4H10异 C4H10管束 22 后，在 26、 0.3MPa时经接管 27 流出一级制冷装置并返回进气压缩机压缩。3. 根据权利要求 1 所述的 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，其特征在于： C3H8制冷剂在36、 2.18MPa时进入管箱32，在管箱32内分配于C3H8过冷管束34各支管，管束34经螺旋缠绕后在筒体14内被节流后的C3H8、 C4H10异C4H10、自接管1进入壳体的 63、 0.3MPa 的 N2CH4C2H4混合制冷剂过冷，温度降至 53、压力降至 1.88MPa，再流至管箱52，经安装于接管51与接管54之间的节流阀节流为过冷液体，节流后压力降至0.3MPa，温度变为 52.29，再经接管 54 进入筒体 14，与节流后的 C4H10异 C4H10混合制冷剂、自接管 1 进入壳体的 N2CH4C2H4混合气体混合，混合后向下流动冷却天然气管束39、 N2CH4C2H4管束 17、 C3H8管束 34、 C4H10异 C4H10管束 22 后，在 26、 0.3MPa 时经接管 27 流出一级制冷装置并返回进气压缩机压缩。4. 根据权利要求 1 所述的 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，其特征在于： N2CH4C2H4混合气体在 36、 2.18MPa 时进入 N2CH4C2H4预冷管箱 19，在管箱 19 内分配于预冷管束 17 各支管，管束 17 经螺旋缠绕后在筒体 14 内被节流后的 C4H10异 C4H10、 C3H8及自接管 1 进入壳体的 N2CH4C2H4混合气体预冷，预冷后 C2H4被液化并形成 N2CH4C2H4气液两相流，温度降低至 53、压力降低至 1.88MPa，再流至管箱 11，经接管 10 后进入气液分离器，分离后再进入二级制冷装置预冷。5. 根据权利要求 1 所述的 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，其特征在于：天然气在 36、 6.1MPa 时进入天然气进口管箱 37，在管箱 37 内分配于天然气螺旋管束 39 各支管，管束 39 经螺旋缠绕后在筒体 14 内与节流后 C4H10异 C4H10、 C3H8及自接管1 进入壳体的 N2CH4C2H4混合气体进行换热，温度降至 53、压力降至 5.8MPa 时，流至管箱 45，再经接管 46 流出一级制冷装置并进入二级液化段。权利要求书CN 102455113 A31/5 页4LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备技术领域0001 本发明属天然气低温液化技术领域，涉及 LNG 一级低温制冷装备及混合制冷剂制冷技术，应用C3H8、 C4H10异C4H10制冷剂及LNG二级出口0.3MPa、 63的N2CH4C2H4混合气在四股流螺旋缠绕管式换热器内将 36、 6.1MPa 天然气冷却至 53以便进入二级预冷段；应用缠绕管式换热器首先过冷 C3H8、 C4H10异 C4H10，再节流至壳程与 N2CH4C2H4混合后预冷天然气管束、 N2CH4C2H4管束、过冷 C3H8管束及 C4H10异 C4H10管束，达到一级天然气预冷、混合气N2CH4C2H4预冷及C3H8、 C4H10异C4H10节流前过冷目的；其结构紧凑，换热效率高，可用于3653气体带相变低温换热领域，解决LNG一级制冷技术难题，提高 LNG 系统低温换热效率。背景技术0002 大型混合制冷剂天然气液化流程主要包括三个阶段，第一个阶段是将压缩后的天然气进行预冷，即将 36天然气预冷至 53，第二个阶段是将天然气从 53冷却至120，为低温液化做准备，第三个阶段是将 120天然气冷却至 164并液化，三个过程可采用不同制冷工艺、不同制冷剂及不同换热设备。目前，大多混合制冷剂天然气液化系统采用整体换热方式，将三段制冷过程连接为一整体，换热器高度可达 60 80 米，换热效率得到明显提高，但存在的问题是换热工艺流程过于复杂，换热设备体积过于庞大，给加工制造、现场安装及运输带来严重不便，且一旦出现管道泄漏等问题，难于检测，很容易造成整台换热器报废，成套工艺装备停产。另外，由于普通列管式换热器采用管板连接平行管束方式，结构简单，自收缩能力较差，一般为单股流换热，换热效率较低，体积较大，温差较小，难以将天然气在一个流程内冷却并液化。本发明根据 LNG 一级低温液化特点，采用三段各自独立的螺旋缠绕管式换热器做为主要换热设备，分段独立制冷，重点针对第一级 C3H8、C4H10异 C4H10制冷剂制冷工艺流程，研究开发温区介于 36 53之间的第一级制冷工艺技术及装备，解决第一级天然气低温液化核心技术问题，即 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热器结构及工艺流程问题。发明内容0003 本发明主要针对天然气一级 36 53制冷问题，采用具有体积小、换热效率高、换热温差大、具有自紧收缩调整功能的四股流螺旋缠绕管式换热器做为主换热设备，应用 C3H8、 C4H10异 C4H10制冷剂先预冷后节流的制冷工艺流程，控制相变制冷流程，进而控制天然气预冷温度及压力，提高换热效率，解决天然气一级预冷问题。0004 本发明的技术解决方案：LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，包括 N2CH4C2H4壳程进口接管 1、节流后 C4H10异 C4H10进口接管 2、节流后 C4H10异 C4H10进口法兰 3、 C4H10异 C4H10出口法兰 4、 C4H10异 C4H10出口接管 5、 C4H10异 C4H10出口管箱 6、 C4H10异 C4H10出口管板 7、C4H10异 C4H10预冷出口管束 8、 N2CH4C2H4出口法兰 9、 N2CH4C2H4出口接管 10、 N2说明书CN 102455113 A42/5 页5CH4C2H4出口管箱 11、 N2CH4C2H4出口管板 12、 N2CH4C2H4出口管束 13、筒体 14、螺旋盘管 15、下支撑圈 16、 N2CH4C2H4进口管束 17、 N2CH4C2H4进口管板 18、 N2CH4C2H4进口管箱 19、 N2CH4C2H4进口法兰 20、 N2CH4C2H4进口接管 21、 C4H10异 C4H10进口管束 22、 C4H10异 C4H10进口法兰 23、 C4H10异 C4H10进口接管 24、 C4H10异 C4H10进口管箱25、 C4H10异 C4H10进口管板 26、 N2CH4C2H4C3H8C4H10异 C4H10混合气出口接管 27、N2CH4C2H4C3H8C4H10异 C4H10混合气出口法兰 28、下封头 29、 C3H8进口法兰 30、 C3H8进口接管31、 C3H8进口管箱32、 C3H8进口管板33、 C3H8进口管束34、天然气进口法兰35、天然气进口接管 36、天然气进口管箱 37、天然气进口管板 38、天然气进口管束 39、中心筒 40、垫条 41、耳座 42、上支撑圈 43、天然气出口管束 44、天然气出口管箱 45、天然气出口接管 46、天然气出口法兰 47、天然气出口管板 48、 C3H8预冷出口管束 49、 C3H8出口法兰 50、 C3H8出口接管 51、 C3H8出口管箱 52、 C3H8出口管板 53、节流后 C3H8进口接管 54、节流后 C3H8进口法兰55、上封头 56、 N2CH4C2H4壳程进口法兰 57，其特征在于：天然气螺旋管束 39、 N2CH4C2H4螺旋管束 17、 C4H10异 C4H10螺旋管束 22、 C3H8螺旋管束 34 绕中心筒 40 缠绕，缠绕后的螺旋盘管 15 安装于筒体 14 内；中心筒 40 一端安装上支撑圈 43，一端安装下支撑圈 16，上支撑圈 43 固定于筒体 14 上部，下支撑圈 16 固定于筒体 14 下部，天然气螺旋管束 39、 N2CH4C2H4螺旋管束 17、 C4H10异 C4H10螺旋管束 22、 C3H8螺旋管束 34 缠绕于上支撑圈 43 与下支撑圈 16 之间；筒体 16 上部与封头 56 连接，封头 56 顶部安装接管 1 及法兰 57 ；筒体 14下部与封头 29 连接，封头 29 顶部安装接管 27 及法兰 28 ；筒体 14 上部左侧安装 N2CH4C2H4制冷剂出口管板12，管板12右侧连接N2CH4C2H4混合制冷剂出口管束13，左侧连接管箱 11，管箱 11 顶部连接接管 10 及法兰 9 ；筒体 14 上部右侧安装天然气出口管板 48，管板 48 左侧连接天然气出口管束 44，右侧连接管箱 45，管箱 45 顶部连接接管 46 及法兰 47 ；筒体 14 上部中间左下方安装 C4H10异 C4H10出口管板 7，管板 7 前面安装 C4H10异 C4H10预冷出口管束 8，后面安装 C4H10异 C4H10出口管箱 6，出口管箱 6 顶部安装接管 5 及法兰 4 ；筒体 14 上部中间左上方安装节流后 C4H10异 C4H10进口接管 2、节流后 C4H10异 C4H10进口法兰3 ；筒体14上部中间右下方安装C3H8出口管板53，管板53前面安装C3H8预冷出口管束49，后面安装 C3H8出口管箱 52，出口管箱 52 顶部安装接管 51 及法兰 50 ；筒体 14 上部中间右上方安装节流后 C3H8进口接管 54、节流后 C3H8进口法兰 55 ；筒体 14 下部左侧安装 N2CH4C2H4进口管板 18，管板 18 右侧连接 N2CH4C2H4预冷管束 17 进口，左侧连接 N2CH4C2H4进口管箱 19，管箱 19 顶部安装接管 21 及法兰 20 ；筒体 14 下部右侧安装天然气进口管板 38，管板 38 左侧连接天然气预冷管束 39 进口，右侧连接天然气进口管箱 37，管箱37 顶部安装接管 36 及法兰 35 ；筒体 14 下部中间左侧安装 C4H10异 C4H10进口管板 26，管板 26 前面安装 C4H10异 C4H10预冷进口管束 22，后面安装 C4H10异 C4H10进口管箱 25，进口管箱 25 顶部安装接管 24 及法兰 23 ；筒体 14 下部中间右侧安装 C3H8进口管板 33，管板 33前面安装 C3H8预冷进口管束 34，后面安装 C3H8进口管箱 32，管箱 32 顶部安装接管 31 及法兰 30 ；筒体 14 中部安装耳座 42。0005 C4H10异 C4H10混合制冷剂在 36、 0.9MPa 时进入管箱 25，在管箱 25 内分配于C4H10异 C4H10过冷管束 22 各支管，管束 22 经螺旋缠绕后在筒体 14 内被节流后的 C3H8、C4H10异 C4H10、自接管 1 进入壳体的 63、 0.3MPa 的 N2CH4C2H4混合气体过冷，温度降低至 53、压力降低至 0.6MPa，再流至管箱 6，经安装于接管 5 与接管 2 之间的节流阀说明书CN 102455113 A53/5 页6节流为过冷液体，节流后压力降至0.3MPa，温度变为52.85，再经接管2进入筒体14，与节流后的C3H8、自接管1进入壳体的N2CH4C2H4混合气体混合，混合后向下流动冷却天然气管束 39、 N2CH4C2H4管束 17、 C3H8管束 34、 C4H10异 C4H10管束 22 后，在 26、 0.3MPa时经接管 27 流出一级制冷装置并返回进气压缩机压缩。0006 C3H8制冷剂在 36、 2.18MPa 时进入管箱 32，在管箱 32 内分配于 C3H8过冷管束34 各支管，管束 34 经螺旋缠绕后在筒体 14 内被节流后的 C3H8、 C4H10异 C4H10、自接管 1 进入壳体的 63、 0.3MPa 的 N2CH4C2H4混合制冷剂过冷，温度降至 53、压力降至1.88MPa，再流至管箱52，经安装于接管51与接管54之间的节流阀节流为过冷液体，节流后压力降至0.3MPa，温度变为52.29，再经接管54进入筒体14，与节流后的C4H10异C4H10混合制冷剂、自接管 1 进入壳体的 N2CH4C2H4混合气体混合，混合后向下流动冷却天然气管束 39、 N2CH4C2H4管束 17、 C3H8管束 34、 C4H10异 C4H10管束 22 后，在 26、 0.3MPa时经接管 27 流出一级制冷装置并返回进气压缩机压缩。0007 N2CH4C2H4混合气体在 36、 2.18MPa 时进入 N2CH4C2H4预冷管箱 19，在管箱 19 内分配于预冷管束 17 各支管，管束 17 经螺旋缠绕后在筒体 14 内被节流后的 C4H10异 C4H10、 C3H8及自接管 1 进入壳体的 N2CH4C2H4混合气体预冷，预冷后 C2H4被液化并形成 N2CH4C2H4气液两相流，温度降低至 53、压力降低至 1.88MPa，再流至管箱 11，经接管 10 后进入气液分离器，分离后再进入二级制冷装置预冷。0008 天然气在 36、 6.1MPa 时进入天然气进口管箱 37，在管箱 37 内分配于天然气螺旋管束 39 各支管，管束 39 经螺旋缠绕后在筒体 14 内与节流后 C4H10异 C4H10、 C3H8及自接管 1 进入壳体的 N2CH4C2H4混合气体进行换热，温度降至 53、压力降至 5.8MPa 时，流至管箱 45，再经接管 46 流出一级制冷装置并进入二级液化段。0009 方案所涉及的原理问题：首先，传统的 LNG 混合制冷剂天然气液化系统采用整体换热方式，换热效率较级联式LNG 液化系统有了明显提高，使换热器数量减少，整体液化工艺流程得到简化，独立运行的制冷系统减少，管理方便，但存在的问题是液化工艺流程简化后，使 LNG 主换热器体积庞大，换热工艺复杂，加工制造、现场安装及运输难度增大，且一旦出现管道泄漏等问题，难于检测，容易造成整台换热器报废，成套工艺装备停产。为解决这一问题，本发明将主换热器内天然气温度变化过程分为 36 53、 53 120， 120 164三个级别，采用三个独立的换热器，完成三个温度区间由高至低的换热过程，重点研究开发第一级 36 53低温换热流程及第一级换热器总体结构及进出口参数，并采用 C4H10异C4H10、 C3H8混合制冷剂制冷工艺，解决第一段制冷换热设备问题。研究过程相对独立，可与后两段连接成为整体，连接后与整体式主换热器换热原理一致，便于主换热器分拆后运输及安装。其次，采用近 1 ： 1 的 C4H10异 C4H10混合制冷剂制冷工艺，节流前过冷至 53，可使一级制冷温度低于其饱和蒸发温度 26，产生较进口低 10的传热温差推动力。C4H10异 C4H10冷剂进口为 0.9MPa、 36时， C2H4处于液相状态，当压力达到 0.6MPa、温度达到53时， C4H10异 C4H10过冷并具有较大显热，再节流后可得到更大制冷量。另外，一级制冷装备还采用 C3H8制冷剂制冷工艺，即 C3H8节流前过冷至 53，节流至 0.3 MPa 时饱和蒸发温度为 14，使一级制冷过程中具有 14与 26两个蒸发温度，可降低传热过程熵增量。N2CH4C2H4混合制冷剂主要用于二、三级制冷过程，节流前须经 36 53、说明书CN 102455113 A64/5 页753 120、 120 164三段低温预冷过程，在一级制冷过程中， N2CH4C2H4混合制冷剂预冷过程与天然气液化、 C3H8过冷、 C4H10异C4H10过冷同时进行，所以，一级须采用四股流低温换热过程。传统的列管式换热器由于采用了两块大管板连接平行管束结构，体积较大，换热温差较小，易分区，管间距较大，自收缩能力较差，一般适用于单股流换热，换热效率较低，难以将天然气在一个流程内冷却并液化，不易完成四股流均匀换热过程。本发明开发了可承受压力 6.1MPa、温度 53的 9Ni 钢四股流螺旋缠绕管式低温换热器，可完成高压低温工况下四股流换热过程。0010 本发明的技术特点：本发明主要针对 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备，采用具有体积小、换热效率高、换热温差大、具有自紧收缩调整功能的四股流螺旋缠绕管式换热器做为主换热设备，应用 C4H10异 C4H10、 C3H8两股制冷剂先预冷后节流的制冷工艺流程，控制相变制冷流程，进而控制天然气液化温度及压力，提高换热效率，解决天然气在 36 53一级制冷问题；一级制冷过程用四股流螺旋缠绕管式换热器具有结构紧凑，多种介质带相变传热，传热系数大，可解决大型 LNG 低温液化过程中天然气一级混合制冷剂预冷、天然气低温液化技术难题，提高系统换热及液化效率；应用一级 LNG 低温液化过程后， LNG 主换热器可分为三个独立的换热器，体积减小，可分段进行加工制造、运输及现场安装，一旦出现管道泄漏等问题，易于检测，不易造成整台换热器报废及成套工艺装备停产； LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备可合理分配液化段及过冷段的热负荷，使液化段和过冷段相对协调，可结合大型换热器的载荷分配以及换热管强度特性，采用辅助中心筒缠绕螺旋盘管的方式，从理论上保证缠绕过程均匀且强度符合设计要求；合理选择了换热器进出口位置及物料、采用多个小管板侧置的方法可使换热器结构更加紧凑，换热过程得到优化；螺旋缠绕管式换热器管外介质逆流并横向交叉掠过缠绕管，换热器层与层之间换热管反向缠绕，即使雷诺数较低，其依然为湍流形态，换热系数较大；由于是多种介质带相变换热过程，对不同介质之间的压差和温差限制要求较小，生产装置操作难度降低，安全性得以提高；螺旋缠绕管式换热器耐高压且密封可靠、热膨胀可自行补偿，易实现大型 LNG 液化作业。附图说明0011 图 1 所示为 LNG 低温液化一级制冷四股流螺旋缠绕管式换热装备的主要部件结构及位置关系。具体实施方式0012 将混合制冷剂压缩机中段冷凝中分离出的 36、 0.9MPa C4H10异 C4H10混合制冷剂打入管箱 25，在管箱 25 内分配于 C4H10异 C4H10过冷管束 22 各支管，管束 22 经螺旋缠绕后在筒体 14 内被节流后的 C3H8、 C4H10

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