本文關(guān)鍵詞：LNG空溫式氣化器換熱計算研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空溫式氣化器以其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點,在液化天然氣(Liquefied Natural Gas,簡稱LNG)氣化站已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,近年來在大型的LNG接收終端也開始使用空溫式氣化器來實現(xiàn)LNG的氣化。但是在LNG空溫式氣化器的運行中,由于空氣側(cè)的溫度降低,換熱管壁上容易結(jié)霜,且冷空氣與周圍環(huán)境中的空氣混合時會產(chǎn)生霧氣,并且該類型氣化器的運行工況受環(huán)境的影響較大,以上問題的存在均會對氣化器的換熱效果產(chǎn)生影響,嚴(yán)重時會導(dǎo)致氣化器出口的NG溫度較低或氣化不完全。 本文對LNG空溫式氣化器單根翅片管的換熱過程進行計算,以分析沿管長方向的換熱強度以及溫度分布。文章首先介紹了國內(nèi)外對空溫式氣化器和流體管內(nèi)沸騰換熱的研究現(xiàn)狀,介紹了管內(nèi)兩相流和沸騰換熱的理論知識。根據(jù)我國進口LNG的組分特點,選定LNG的氣樣組成。根據(jù)混合物的熱物性計算模型并利用特定的混合規(guī)則,編程計算了LNG(NG)混合物在不同溫度下的熱物性參數(shù),這是進行后續(xù)換熱計算的基礎(chǔ)。 根據(jù)泡點和露點的定義,編程計算所選氣樣的泡點與露點溫度,根據(jù)此溫度將LNG在翅片管內(nèi)的氣化過程分為單相液、兩相與單相氣三個區(qū)。根據(jù)物性參數(shù)計算方法和由空氣側(cè)到管內(nèi)流體側(cè)換熱的理論,建立各區(qū)中翅片管換熱的數(shù)值模型,應(yīng)用Matlab軟件計算出了各區(qū)的長度以及管內(nèi)換熱系數(shù)、管內(nèi)流體溫度和管壁溫度等參數(shù)沿翅片管長的分布情況。在單相液(氣)區(qū),根據(jù)管內(nèi)強制對流換熱關(guān)聯(lián)式來計算LNG(NG)的換熱過程,在兩相區(qū),通過對已有的沸騰換熱關(guān)聯(lián)式進行比較,選擇Klimenko換熱關(guān)系式來表示管內(nèi)的相變換熱過程。 最后根據(jù)上述的計算方法,文章還分析討論了LNG組分以及管外空氣側(cè)溫度變化對翅片管換熱的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著氣樣中甲烷的含量的增加,翅片管各區(qū)的換熱均增強;空氣側(cè)溫度越高翅片管的總體換熱效果越強,空氣溫度每上升10K,完成氣化所需翅片管長度約縮短2m。 本文對翅片管的換熱進行計算,所應(yīng)用的研究方法和得出的結(jié)論可以為LNG空溫式氣化器的設(shè)計和運行調(diào)節(jié)提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：LNG空溫式氣化器 換熱計算 三區(qū)模型 LNG組成 空氣溫度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的目的和意義9-11
• 1.2 LNG 氣化站簡介11-15
• 1.2.1 LNG 氣化站的工藝流程12
• 1.2.2 LNG 氣化站的主要工藝分析12-15
• 1.3 國內(nèi)外同類課題的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 換熱管結(jié)霜研究15-16
• 1.3.2 流動沸騰換熱研究16-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 兩相流與對流沸騰換熱19-31
• 2.1 概述19
• 2.2 氣液兩相流的流型19-20
• 2.3 氣泡熱力、動力學(xué)20-22
• 2.3.1 氣泡形成的熱力條件21
• 2.3.2 氣泡動力學(xué)21-22
• 2.4 流動沸騰換熱22-25
• 2.4.1 流動沸騰特性曲線22-23
• 2.4.2 流動沸騰過程分析23-25
• 2.5 管內(nèi)流動沸騰換熱關(guān)聯(lián)式25-30
• 2.5.1 J.C.Chen 關(guān)聯(lián)式25-26
• 2.5.2 Shah 關(guān)聯(lián)式26-27
• 2.5.3 Klimenko 關(guān)聯(lián)式27-28
• 2.5.4 缺液區(qū)傳熱28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 天然氣熱物性計算31-41
• 3.1 氣樣組成31
• 3.2 泡點和露點溫度的計算31-33
• 3.3 混合物熱物性計算的方法33-34
• 3.4 天然氣熱物性計算34-40
• 3.4.1 LNG 熱物性計算34-37
• 3.4.2 氣態(tài)天然氣熱物性計算37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 氣化器換熱模擬41-57
• 4.1 空溫式氣化器的操作參數(shù)41
• 4.2 LNG 氣液兩相流特點分析41-42
• 4.2.1 LNG 氣化特點分析41-42
• 4.2.2 LNG 氣化機理分析42
• 4.3 空溫式氣化器傳熱模擬計算42-56
• 4.3.1 換熱模擬的簡化假設(shè)42-43
• 4.3.2 單相液/氣段換熱計算43-49
• 4.3.3 兩相段換熱計算49-55
• 4.3.4 翅片管換熱計算總結(jié)55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 氣化器換熱影響因素分析57-69
• 5.1 組分變化的影響57-63
• 5.1.1 分析組分變化的原因57-58
• 5.1.2 不同氣樣泡點與露點溫度計算58-59
• 5.1.3 不同氣樣單相液段換熱計算59-60
• 5.1.4 不同氣樣單相氣段換熱計算60-61
• 5.1.5 氣樣變化對兩相段換熱的影響分析61-63
• 5.2 空氣溫度變化的影響63-67
• 5.2.1 分析空氣溫度變化的原因63
• 5.2.2 不同空氣溫度下單相液段換熱計算63-64
• 5.2.3 不同空氣溫度下單相氣段換熱計算64-66
• 5.2.4 不同空氣溫度下兩相段換熱計算66-67
• 5.2.5 不同空氣溫度下翅片管換熱計算總結(jié)67
• 5.3 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果75-77
• 致謝77

【引證文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 石丹陽;液化天然氣汽化站自增壓系統(tǒng)研究[D];山東建筑大學(xué);2012年

2 李超;LNG動力船舶儲罐選型設(shè)計及穩(wěn)壓過程研究[D];大連海事大學(xué);2013年

3 謝福壽;結(jié)霜工況下空溫式深冷翅片管氣化器設(shè)計計算研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：LNG空溫式氣化器換熱計算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335223