超临界压力下SuperORV传热管的传热特性

作     者：潘杰 吕涛 李冉 吴刚 PAN Jie;L(U) Tao;LI Ran;WU Gang

作者机构：西安石油大学石油工程学院西安710065 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2016年第37卷第9期

页      面：1926-1934页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.51304160) 陕西省自然科学基础研究计划项目(No.2014JQ7274) 

主　　题：超临界压力 超级开架式气化器 传热管 分布参数模型 传热特性 数值计算 

摘      要：超级开架式气化器(super open rack vaporizer,SuperORV)一类以海水作为加热热源的新型气化器,在LNG接收终端中得到了广泛应用。该气化器由具有双层套管结构的传热管屏组成,具有良好的传热特性。目前对SuperORV传热管的研究较少,对其强化传热机理认识不足,尤其是尚无对超临界压力下SuperORV传热管的传热特性研究。本文针对SuperORV传热管气化段和加热段的传热过程,建立了基于能量平衡方程的分布参数模型。通过上述模型对SuperORV传热管在超临界压力下的传热特性进行了数值计算及分析,并讨论了运行参数以及强化传热措施对其传热特性的影响规律。计算结果表明:SuperORV传热管在超临界压力下具有良好的传热特性,能够有效抑制表面海水结冰并提高LNG气化效率。LNG进口流量、LNG流量分配比、海水/LNG流量比对传热特性(传热管长度、结冰长度和冰层平均厚度等)影响较大,但系统运行压力对其影响较小。采用内翅片和螺旋纽带能够有效强化传热并提高传热管的传热性能。在上述两种强化传热措施同时应用时,传热管最小长度缩短了40%以上。