液化***空温式气化器传热性能分析(下)
三、LNG 空温式气化器传热传质特性分析
液化***在空温式翅片管气化器中的气化过程是管内流动沸腾相变和空气侧自然对流传热过程的耦合。低温液化***在翅片管内流动,在温差的驱动下热量由空气经过翅片、基管传给管内液化***,管内液化***温度升高至泡点后开始气化并升温,与此同时,翅片管外侧近壁处空气温度降低,密度增大,产生自然对流。常用的空温式翅片管气化器的进口设在气化器底部,出口设在气化器上部,启动时,LNG 从底部流入气化器,在流道内吸热气化,温度沿管长方向不断上升,***终从出口流出。
四、LNG 空温式气化器单根翅片管数值模拟
LNG 在空温式气化器内气化的整个过程为自然对流、导热、强迫对流及沸腾相变的耦合问题,有实际意义的物理问题大多无法获得解析解,只能采用数值计算的方法。数值模拟将数学分析理论、物理模型、装置设计等结合起来,以计算机为操作平台,短时间内可对物理几何参数分布广的模型进行计算,有助于对客观物理规律的研究,而且具有研究周期短、节省费用的优势,在工程设计和研究中有着积极的作用。
在实际操作中应利用数值模拟方法,在空气侧自然对流和管内相变条件下对影响空温式气化器单根翅片管传热性能的几何参数、空气温度及流速进行研究。在对LNG空温式气化器单根翅片管的传热传质过程进行数值模拟时,首先,可利用Fluent软件(一种求解流动与传热等问题的大型数值模拟软件)进行计算并应用数学模型进行模拟, 使用 Gambit 建立几何模型并进行合理的网格划分,确定模型中边界条件的类型及输入参数,编写 UDF 自定义程序描述 LNG 沸腾相变过程,可得到温度场和速度场等势图,以及管内气化率和温度沿管长的分布,***后要注意分析下翅片外侧空气温度和翅片管内 LNG 入口流速对空温式气化器单根翅片管传热性能的影响。
五、结论及注意事项
1、空温式气化器不消耗外加能源,气化能耗费用低,在我国南方地区得到广泛认可与应用。
2、将翅片管外侧空气自然对流、固体导热和翅片管内 LNG 气化相变过程进行耦合,采用切割 shadow 面的方法确保流固耦合界面热边界条件的一致性,可以更合理地模拟了 LNG 空温式翅片管气化器的传热传质过程,使计算更趋精1确化。
3、通过对翅片管传热传质过程进行数值模拟,可得到翅片管横截面的温度场和速度场分布、管内截面平均气化率和温度沿管长的变化以及传热系数等,液化***供应商,能更直观地描述 LNG 在翅片管内气化的整个传热传质过程。
4、要注意空气温度变化对翅片管传热性能的影响。在 280K-300K 范围内,随着空气温度升高,总换热量增大,纯液相段长度缩短,***出口温度增大,即空气温度越高,翅片管的传热性能越好,扩大了空温式气化器的应用范围。
5、要注意分析 LNG 入口流速对翅片管传热性能的影响。流速在 0.03-0.09m/s 范围内,随着流速的增大,翅片管总换热量和内管对流传热系数增加,但进出口焓差减小,气态***的出口温度降低,应综合考虑多个换热指标的变化趋势,来确定哪一个结构尺寸的翅片管的***1佳入口流速。
让***行业新人读懂LNG
定义:LNG(liquefied natural gas)即液化***,是***原料经过预处理,脱除其中的杂质后,再通过低温冷冻工艺形成的低温液体混合物。
物理性质:LNG无色、无味、无1毒、无腐蚀性,比重小,体积约为同量气态***体积的1/625。因此,它具有经济高1效、安全可靠、灵活方便且清洁环保的优点。
LNG制造中***常用的标准是美国石油学会(API)的620。
六大优点
1、LNG体积比同质量的***小625倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有***的地方使用。
2、LNG储存效率高,占地少。***省,10立方米LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3、LNG作为优质的车用燃料,与***相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。环保性能好等优点。它可将***汽车尾气中HC减少72%,NOx减少39%,CO减少90%,SOx、Pb降为零。
4、LNG汽化潜热高,液化过程中的冷量可回收利用。
5、由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆1炸。
6、由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
产业链
包括:生产、运输和销售三大环节
在上游环节中,气田产出***,并将***进行简单的处理加工;
在中游环节中,液化厂将处理加工后的***液化,由LNG船舶的运输至LNG接收站;
在下游环节中,接收站将接收到的LNG进行再气化后进行销售,并***终通过管道输送给用户。
主要用途
1、作为清洁燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特点。
2、作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料,发动机仅需作适当变动,运行不仅安全可靠,而且噪声低污染小,特别是在排放***日益严格的今天,以LNG作为燃料的汽车,排气明显改善。与压缩***(CNG)比较,在相同的行程和运行时间条件下,对于中型和中重型车辆而言,LNG汽车燃料成本要低20%,重量要轻2/3,同时,供燃系统装置的成本也至少低2/3。可以证明,液化***批发,将***液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的***1经济有效的方法。
3、作为冷源用于生产速冷食品,以及塑料,橡胶的低温粉碎等,也可用于海水淡化和电缆冷却等。
4、作为工业气体燃料,用于玻壳厂、工艺玻璃厂等行业。
输送方式
1、船舶运输
将***液化后装入专用轮船,通过海洋、河流进行***运输,到岸后经处理,进入管网。特点是LNG输送容量大,安全可靠。
2、铁路运输
通过铁路进行LNG运输,目前我国没有,只有少数发达***利用铁路运输LNG。
3、公路运输
目前我国已是世界上LNG陆上运输市场***发达的***,有槽车数百辆,气化站数百座,遍布***各省、地、市,新疆广汇等公司用槽车把LNG从新疆运输到4000公里以外的广东、福建等地,作为***西气东输的有效补充,建立了罐箱和管网协同的***市场。特点是规避了管道一次大量***沉淀和***回收周期长、折旧成本过高的风险。
***接收站建设项目风险管理必要性
液化***接收站在建设中所面临的风险种类有很多,虽然风险概率很难确定,但是其所造成的风险损失是非常巨大的。因此,液化***接收站建设项目的风险管理,是十分有必要的。首先,液化***接收站建设项目的***大,采取的融1资方式各不同,所造成的风险后果也是不同的。建设项目采用项目融1资方式,是可以将项目限制在项目本身的,但所有融1资者必须要介入到建设项目的风险管理。其次,技术方面因素,存在很多不确定因素,由于所涉及的参建方较多,建设项目周期性较长,通过有效的风险管理,可以提高项目的风险防范能力,确保建设项目在规定的工期内安全实施。***后,液化***接收站建设项目属于超低温、油气类******工程,义乌液化***,从建设项目的安全角度分析,为了避免出现爆11炸、火灾等事故,液化***厂家,必须要对其进行全1面的项目风险管理,采用投保的方式来分担项目建设的风险,***公司要尽早的介入项目管理,将液化***接收站建设项目的风险控制在***11低。
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