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船用低压lng气化器传热特性研究及优化

船用低压LNG气化器传热特性研究及优化

作者：徐彤江苏科技大学

学位级别：硕士

目前,lng气化器正朝着体积小、传热效率高和更经济的方向发展。气化器的选择可以提高船舶性能和lng的气化效率。本文针对15000载重吨的化学品船的低压燃气供应系统所需要配置的lng气化器需求,通过仿真模拟的方法研究了不同结构参数对人... 详细信息

目前,lng气化器正朝着体积小、传热效率高和更经济的方向发展。气化器的选择可以提高船舶性能和lng的气化效率。本文针对15000载重吨的化学品船的低压燃气供应系统所需要配置的lng气化器需求,通过仿真模拟的方法研究了不同结构参数对人字形板式换热器和波点形板式换热器流动和传热特性,并利用田口实验法分别对人字形板式换热器和波点形板式换热器的几何结构进行优化设计。主要研究内容如下:（1）通过仿真模拟分析结构参数对人字形板式换热器和波点形板式换热器换热特性参数的影响。选取湍动能、努塞尔数、传热系数、摩擦因子和压降等作为板式换热器换热特性评价参数。对于人字形板式换热器选取的结构参数为波纹直径d、波纹深度h、波纹倾角?,结果表明:减小波纹直径、减小波纹深度或增大波纹倾角会提高人字形板式换热器的综合换热特性;对于波点形板式换热器选取的结构参数为波点直径d’、波点深度h’、波点倾角?’,结果表明:增大波点直径、减小波点深度或减小波点倾角可以提高波点形板式换热器的综合换热特性。（2）基于田口法对结构参数进行优化。在三种不同的工况下,以传热系数为优化目标,设计50组田口实验,后通过仿真模拟确定每组传热系数的大小。利用Minitab软件对板式换热器的结构参数变化与板式换热器性能指标的关系进行正交试验分析。将直观分析和计算统计得出的最优方案比较,结果表明对于人字形板式换热器而言,最优方案结构参数为波纹直径为6mm,波纹深度为1.25mm,波纹倾角为35°;对于波点形板式换热器而言,最优方案结构参数为波点直径为4mm,波点深度为1mm,波点倾角为50°。（3）针对田口法计算统计结合模拟分析所得到的两组最佳方案,用FLUENT对这两组方案和传统人字形板式换热器进行仿真模拟,发现本文所设计的两种板式换热器的传热性能均优于传统人字形板式换热器,传热系数最大差异达到29.3%,其中波点形板式换热器的换热性能最优。本文板式换热器的研究以及结构优化的研究可以提高换热性能,掌握人字形板式换热器和波点形板式换热器板间流体流动和换热规律,可以为lng气化器的设计和性能优化提供指导,促进lng气化器升级换代。

关键词： lng气化器人字形板式换热器波点形板式换热器传热特性田口实验法

印刷电路板式lng气化器内丙烷冷凝流动与换热模拟

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印刷电路板式LNG气化器内丙烷冷凝流动与换热模拟

作者：石磊东北电力大学

学位级别：硕士

全球碳减排进程加速了我国能源转型的步伐,随着“碳中和、碳达峰”等政策的出台,清洁能源将蓬勃发展。天然气因其高能低碳的优势,在能源转型中将占据重要地位。浮式液化天然气储存及再气化装置中,高效紧凑的印刷电路板式液化天然气气化... 详细信息

全球碳减排进程加速了我国能源转型的步伐,随着“碳中和、碳达峰”等政策的出台,清洁能源将蓬勃发展。天然气因其高能低碳的优势,在能源转型中将占据重要地位。浮式液化天然气储存及再气化装置中,高效紧凑的印刷电路板式液化天然气气化器是实现再气化的核心部件。目前对于lng气化器的研究主要集中于超临界甲烷侧,然而作为中间换热介质的丙烷侧冷凝流动,对气化器的换热与压降性能有重要影响。为避免结构复杂以及不均匀热流的影响,本文以印刷电路板式换热器单通道模拟lng气化器热侧丙烷冷凝流动。首先,对PCHE直通道开展数值模拟,从局部冷凝换热系数、不可逆熵产、涡结构分布等角度,研究操作参数对丙烷冷凝流动换热的影响规律。结果表明:丙烷在PCHE中的冷凝换热系数沿流动方向先增大后减小;同时,随着进口质量流率、进口干度、进口温度的增大,平均冷凝换热和压降均增大;但随着壁面热流密度绝对值和出口压力的增大,平均冷凝换热系数和压降均减小;此外,涡结构的存在会对换热产生积极作用,且涡结构的分布与冷凝流型相对应。其次,通过改变通道结构,研究其对PCHE中丙烷冷凝流动换热的影响规律。结果表明:增大折转角以及减小单截距流程,均能增大整体换热与压降,减小通道半径可以增大平均冷凝换热与压降。最后,研究了PCHE中丙烷冷凝流型的变化情况,以及其对换热的影响。结果表明:流动过程中,冷凝流型基本呈现环状流动,在低质量流率,小干度下,会出现波环状流向喷射流的转变,部分工况会产生弹状流。不同流型的局部冷凝换热系数差别较大,其中,光滑环状流对应的局部冷凝换热系数最大。

关键词： lng气化器印刷电路板式换热器丙烷冷凝流动换热特性

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lng气化器的分类及选型设计

化学工程与装备 2016年第5期 65-70页

作者：梅鹏程邓春锋邓欣洛阳双瑞特种装备有限公司

本文主要对目前常见的lng气化器进行分类,介绍了大型lng接收站和内陆lng卫星站中几种常用的lng气化器的结构、工作原理、特点及使用环境等,并对不同类型的lng气化器进行分析比较,为实际工程的需要提供借鉴;同时着重介绍了lng卫星站中使... 详细信息

本文主要对目前常见的lng气化器进行分类,介绍了大型lng接收站和内陆lng卫星站中几种常用的lng气化器的结构、工作原理、特点及使用环境等,并对不同类型的lng气化器进行分析比较,为实际工程的需要提供借鉴;同时着重介绍了lng卫星站中使用的空温式气化器,介绍了空温式气化器常见的规格型号及选型方法;最后介绍了目前空温式气化器的研究进展。

关键词： lng气化器分类选型设计

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空温式气化器在小型lng接收站的应用

空温式气化器在小型LNG接收站的应用

2022年中国城市燃气协会标准工作委员会年会暨聚焦燃气...

作者：张东鹏张乐智刘成方文象连海南中油深南能源有限公司乐师傅工作室

lng接收站是未来天然气集输设施建设的重点。目前世界各国lng需求呈上升趋势,部分地区lng接收站尚在起步阶段,规模较小暂无法匹配中高压管网,当前阶段仍需做好适配次高压管网的硬件建设,空温式气化器在小型接收站较为常见。本文阐述的... 详细信息

lng接收站是未来天然气集输设施建设的重点。目前世界各国lng需求呈上升趋势,部分地区lng接收站尚在起步阶段,规模较小暂无法匹配中高压管网,当前阶段仍需做好适配次高压管网的硬件建设,空温式气化器在小型接收站较为常见。本文阐述的是空温式气化器在小型lng接收站(以海南澄迈lng接收站为例)的建设要点、常见问题及解决办法,通过分析空温式气化器常见问题,总结空温式气化器管理经验,提高空温式气化器管理水平。

关键词： lng气化器接收站次高压管线

来源： cnki会议评论

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lng气化器的材料选择与应用研究

天然气与石油 2021年第2期39卷 95-99页

作者：陈海平黄宇鲁亮郝思佳中海石油气电集团有限责任公司北京100028

lng气化器是lng接收站高压气化外输区的核心设备,长期被国外技术垄断,气化器的选材研究是开展国产化攻关的重要环节。中间介质式气化器(IFV)、开架式气化器(ORV)和浸没燃烧式气化器(SCV)是国内lng接收站最常见的三种气化器,通过对lng气... 详细信息

lng气化器是lng接收站高压气化外输区的核心设备,长期被国外技术垄断,气化器的选材研究是开展国产化攻关的重要环节。中间介质式气化器(IFV)、开架式气化器(ORV)和浸没燃烧式气化器(SCV)是国内lng接收站最常见的三种气化器,通过对lng气化器关键部件材料进行化学成分、机械性能和试验检验的研究,综合比选不同牌号的钛合金、铝合金和不锈钢材料,结合研究结果确定最优lng气化器选材方案。对lng气化器选材的应用研究,可为后续低温设备国产化和新型lng气化器的设计、开发提供参考。

关键词： lng气化器材料钛合金铝合金不锈钢

印刷电路板式lng气化器分段设计计算方法研究

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海洋工程装备与技术 2016年第2期3卷 93-98页

作者：吴维武王东宝赵黎明袁振钦上海利策科技股份有限公司上海200233 上海海洋油气生产平台设计工程技术研究中心上海200233

随着海上液化天然气(lng)生产的快速发展,作为lng浮式储存和再气化装置(FSRU)再气化模块的关键设备,换热器面临更多挑战。印刷电路板换热器(PCHE)作为一种紧凑式微通道换热器,具有体积小、换热效率高等特点,在lng-FSRU上具有广阔的应用... 详细信息

随着海上液化天然气(lng)生产的快速发展,作为lng浮式储存和再气化装置(FSRU)再气化模块的关键设备,换热器面临更多挑战。印刷电路板换热器(PCHE)作为一种紧凑式微通道换热器,具有体积小、换热效率高等特点,在lng-FSRU上具有广阔的应用前景。考虑到lng气化过程中的相变现象和超临界流体,基于传统的对数平均温差法,提出采用分段计算的换热设计方法,利用边界条件和传热关系式获得各段出口和入口温度,确定各段传热面积,完成lng气化换热器的热力设计。采用该计算方法对lng气化器缩比样机实验工况进行计算,结果较实验有7.9%裕度。

关键词： lng气化器印刷电路板换热器超临界流体相变换热

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双燃料船用发动机lng气化器设计

甘肃科技 2021年第1期37卷 13-16页

作者：史雷城王海鹏谢腾腾何义明武艳波冯森森上海蓝滨石化设备有限责任公司上海200000

lng气化器作为双燃料船用发动机天然气供气系统的关键设备之一,对船舶的布置与性能起着至关重要的作用。发夹式换热器作为船用lng气化器很少见,本文主要讲述了发夹式lng气化器主要部件的强度计算,为船用lng气化器的选择与设计提供依据。

关键词： lng气化器发夹式换热器双燃料发动机

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lng气化器的分类及选型设计分析

科技创新导报 2018年第33期15卷 67-67,69页

作者：田俊华新地能源工程技术有限公司河北廊坊065000

人们在生活中需要使用各种能源完成各类生活活动,液化天然气对人们的日常生活有特殊意义,它直接影响人们的出行效率以及烹饪等日常活动。现阶段,人们在生活中对液化天然气需求量逐渐加大,为了满足人们的需求,提高人们的生活质量,提高人... 详细信息

人们在生活中需要使用各种能源完成各类生活活动,液化天然气对人们的日常生活有特殊意义,它直接影响人们的出行效率以及烹饪等日常活动。现阶段,人们在生活中对液化天然气需求量逐渐加大,为了满足人们的需求,提高人们的生活质量,提高人们对居住环境的满意度。有关部门需要对液化天然气进行分类,为人们提供相应数据资源,提高人们的生活质量。适当对液化天然气进行分类,能够促进工作者之间的沟通,提高沟通效率,增进员工之间的感情,进而推动我国能源行业的发展。

关键词： lng气化器分类选型设计

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印刷电路板式换热器的研究综述及应用

辽宁化工 2023年第2期52卷 289-291页

作者：吴楠楠韩楚君王佳乐西安石油大学陕西西安710000

印刷电路板式换热器具有传热效率高、集成性、耐高温高压等优点,在化工、石油化工、航空航天等领域有着巨大的优势。对印刷电路板式换热器的结构发展及应用进行综述。

关键词：印刷电路板式换热器应用 lng气化器