一种天然气净化余热利用装置的制作方法

本技术属于天然气液化工艺，特别涉及一种天然气净化余热利用装置。

背景技术：

1、天然气液化工艺中bog复温环节存在的能效低、冷量回收不足等问题，拟对现有的bog复温系统进行技术升级与系统优化，构建“天然气净化系统余热作用bog复温一体化系统”，其核心思路是以天然气净化单元出口的高温天然气作为热源，通过新型管壳式换热器替代原有空浴加热器（e-705a/b），实现bog的高效复温和系统间热能的有效耦合，最终达到节能降耗、运行稳定的目标。

2、但是传统的天然气净化余热利用装置当壳体内部压力异常升高时，难以实时响应并及时泄放超压，易导致压力持续累积，不仅增加了因超压引发的安全隐患，也会因压力控制不足影响装置运行的稳定性与可靠性，同时，无法及时收集热源天然气产生的冷凝水，易导致积液在壳体内部积聚，不仅会加剧壳体及换热部件的腐蚀、缩短装置使用寿命，还可能引发流场紊乱与运行故障。

3、为了解决上述背景中提到的问题，提出一种天然气净化余热利用装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对一种天然气净化余热利用装置，其优点是自适应压力控制和冷凝水收集。

2、本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种天然气净化余热利用装置，包括外壳，所述外壳内壁的两侧固定套接有管板，两个所述管板相近的一面贯穿并固定套接有管束，所述管束的表面固定套接有折流板，所述外壳底部靠近中间的左侧连通有冷进口，所述外壳顶部远离中间的左侧连通有冷出口，所述外壳顶部靠近中间的左侧连通有热进口，所述外壳底部靠近中间的右侧连通有热出口，所述外壳顶部靠近中间的右侧连通有压力盒，所述压力盒内壁前端和后端的顶部螺栓连接有固定块，所述压力盒内壁的中间固定连接有卡槽，所述固定块的底部螺栓连接有弹簧一，所述弹簧一的底部固定套接有卡球，且卡球的底部与卡槽内壁的顶部卡接，所述压力盒的顶部连通有排气管一，所述外壳的底部设置有收集机构，所述压力盒的右侧设置有调节机构。

3、采用上述技术方案：冷介质从冷进口进入管束，热介质从热进口进入外壳内部的中间，经折流板引导后热介质横向冲刷管束，通过管束管壁实现冷、热介质的热量交换，换热后冷介质从冷出口排出，热介质从热出口排出，当装置内部压力异常升高时，压力推动卡球克服弹簧一的弹力脱离卡槽，超压气体经压力盒顶部的排气管一排出，实现自适应泄压，通过顶部自适应泄压，可在壳体内部压力异常升高时，借助自适应机制及时泄放超压，能在特殊工况下实现人为干预，有效避免压力过高导致的安全风险，提升系统压力控制的可靠性与安全性，保障装置稳定运行。

4、本实用新型进一步设置为，所述收集机构包括导流管，所述导流管位于外壳底部的中间连通，所述导流管右侧的一端连通有收集盒，所述收集盒内部的顶部螺栓连接有弹簧二，所述弹簧二的底部固定连接有浮球，所述收集盒的底部开设有开口，且开口内壁的顶部与浮球的底部卡接，所述开口的底部连通有排液管。

5、采用上述技术方案：通过设置了收集机构，热介质在外壳内部流动时，与管束的外壁接触产生的冷凝水，沿外壳底部汇集后经导流管流入收集盒，随着冷凝水在收集盒内逐渐积聚，液位上升带动浮球克服弹簧二的弹力向上移动，使浮球脱离收集盒底部开口的卡接位置，冷凝水通过开口流入排液管排出，当冷凝水排出后液位下降，浮球在弹簧二的弹力作用下复位，重新卡接开口以阻断气体泄漏，每段导流板之间设置收集盒，可以防止热介质窜流影响换热效率，可及时收集热源天然气产生的冷凝水，避免其在壳体内部积聚，延长装置的使用寿命，同时能有效防止热源窜漏，有序收集排放冷凝水，降低积液引发的运行故障风险，保障装置长期连续运行，从而保障换热过程的连续性与稳定性，提升装置的换热效率。

6、本实用新型进一步设置为，所述调节机构包括调节盒，所述调节盒位于压力盒的右侧螺栓连接，所述调节盒内部的顶部内嵌有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底部螺栓连接有密封塞，所述压力盒右侧的底部与所述调节盒左侧的底部连通有通管，所述调节盒的右侧连通有排气管二，且排气管二远离调节盒的一端与排气管一底部的右侧连通。

7、采用上述技术方案：通过设置了调节机构，当需要辅助泄压时，电动伸缩杆收缩带动密封塞上移，打开压力盒与调节盒之间的通管通道，装置内的超压气体经通管进入调节盒，再通过排气管二汇入排气管一排出，泄压完成后，电动伸缩杆伸缩带动密封塞复位，关闭通管以阻断气体泄漏，实现可控式泄压调节。

8、本实用新型进一步设置为，所述弹簧一的内部套接有阻尼器一，所述弹簧二的内部套接有阻尼器二。

9、采用上述技术方案：通过设置了阻尼器一和阻尼器二，可以对弹簧一和弹簧二限位，防止连续回弹。

10、本实用新型进一步设置为，所述弹簧一和弹簧二的外部套接有伸缩套筒。

11、采用上述技术方案：通过设置了伸缩套筒，可以密封弹簧一和弹簧二，防止外壳内部气体影响弹簧一和弹簧二的工作性能。

12、本实用新型进一步设置为，所述外壳顶部远离中间的右侧设置有压力传感器。

13、采用上述技术方案：通过设置了压力传感器，可以通过压力传感器可以实时监测外壳内部气压，可随时控制电动伸缩杆打开通管，控制泄压。

14、本实用新型进一步设置为，所述外壳内部底部的中间设置为斜坡。

15、采用上述技术方案：通过设置为斜坡，可以方便导流外壳底部的冷凝水。

16、本实用新型进一步设置为，所述外壳底部远离中间的两侧螺栓连接有底座。

17、采用上述技术方案：通过设置了底座，可以稳固装置。

18、综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

19、1、本实用新型通过顶部自适应泄压，可在壳体内部压力异常升高时，借助自适应机制及时泄放超压，能在特殊工况下实现人为干预，有效避免压力过高导致的安全风险，提升系统压力控制的可靠性与安全性，保障装置稳定运行；

20、2、本实用新型通过可及时收集热源天然气产生的冷凝水，避免其在壳体内部积聚，延长装置的使用寿命，同时能有效防止热源窜漏，有序收集排放冷凝水，降低积液引发的运行故障风险，保障装置长期连续运行，从而保障换热过程的连续性与稳定性，提升装置的换热效率。

1.一种天然气净化余热利用装置，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）内壁的两侧固定套接有管板（2），两个所述管板（2）相近的一面贯穿并固定套接有管束（3），所述管束（3）的表面固定套接有折流板（4），所述外壳（1）底部靠近中间的左侧连通有冷进口（5），所述外壳（1）顶部远离中间的左侧连通有冷出口（6），所述外壳（1）顶部靠近中间的左侧连通有热进口（7），所述外壳（1）底部靠近中间的右侧连通有热出口（8），所述外壳（1）顶部靠近中间的右侧连通有压力盒（9），所述压力盒（9）内壁前端和后端的顶部螺栓连接有固定块（10），所述压力盒（9）内壁的中间固定连接有卡槽（11），所述固定块（10）的底部螺栓连接有弹簧一（12），所述弹簧一（12）的底部固定套接有卡球（14），且卡球（14）的底部与卡槽（11）内壁的顶部卡接，所述压力盒（9）的顶部连通有排气管一（15），所述外壳（1）的底部设置有收集机构，所述压力盒（9）的右侧设置有调节机构。

2.根据权利要求1所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述收集机构包括导流管（17），所述导流管（17）位于外壳（1）底部的中间连通，所述导流管（17）右侧的一端连通有收集盒（18），所述收集盒（18）内部的顶部螺栓连接有弹簧二（13），所述弹簧二（13）的底部固定连接有浮球（19），所述收集盒（18）的底部开设有开口（20），且开口（20）内壁的顶部与浮球（19）的底部卡接，所述开口（20）的底部连通有排液管（21）。

3.根据权利要求1所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述调节机构包括调节盒（22），所述调节盒（22）位于压力盒（9）的右侧螺栓连接，所述调节盒（22）内部的顶部内嵌有电动伸缩杆（23），所述电动伸缩杆（23）的底部螺栓连接有密封塞（24），所述压力盒（9）右侧的底部与所述调节盒（22）左侧的底部连通有通管（25），所述调节盒（22）的右侧连通有排气管二（16），且排气管二（16）远离调节盒（22）的一端与排气管一（15）底部的右侧连通。

4.根据权利要求2所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述弹簧一（12）的内部套接有阻尼器一（26），所述弹簧二（13）的内部套接有阻尼器二（27）。

5.根据权利要求2所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述弹簧一（12）和弹簧二（13）的外部套接有伸缩套筒（28）。

6.根据权利要求1所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述外壳（1）顶部远离中间的右侧设置有压力传感器（29）。

7.根据权利要求1所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述外壳（1）内部底部的中间设置为斜坡。

8.根据权利要求1所述的一种天然气净化余热利用装置，其特征在于：所述外壳（1）底部远离中间的两侧螺栓连接有底座（30）。