绕管式换热器局部结构强度数值模拟计算

绕管式换热器作为LNG工厂的核心设备,其设备的强度可靠性是影响设备寿命的关键性因素.对运行过程中中心筒的结构强度和管束与管板间连接处的结构强度进行了有限元计算.计算结果表明,中心筒与筒体连接处加厚处理可满足材料强度要求,管束与管板连接处结构强度满足标准要求.     

LNG储罐外墙裂缝检修用高空吊装系统方案对比

对于大型LNG储罐混凝土外墙出现裂纹的情况，国内检修设备及手段尚不成熟，需要采用定制的高空吊装系统进行检测和修补作业。采用ANSYS有限元计算软件对国内某LNG接收站提出的两种高空吊装系统技术方案进行了力学分析，其中包括4种荷载组合工况下吊装装置本体的强度计算、稳定性计算和储罐珍珠岩填充孔的强度计算。分析结果表明：两种吊装方案的最大应力均小于材料许用应力，均可以满足强度要求，其中方案1整个吊装系统在停泊时满足稳定性要求，在工作状态不满足稳定性要求，需要通过缆绳与珍珠岩填充孔连接增强其抗倾覆能力。该文提出的方法有助于提高吊装装置的运行稳定性和可靠性，可为国内LNG接收站储罐的检维修装置选型提供参考。     

绕管式换热器层间质量迁移特性的试验研究

绕管式换热器已在液化天然气等领域得到应用,其传热性能受到壳侧流体层间迁移的影响。本文通过新建试验台,以水和空气组成便于测量的两相工质,试验研究绕管换热器壳侧流体层间质量迁移特性。试验结果表明:工质在绕管壳侧的层间迁移率受质流密度、干度和入口条件等因素的影响。随着质流密度增大,总的层间迁移率先增大后减小,迁移率最大出现在质流密度120 kg/(m~2·s)工况下;随着干度的增大,总的层间迁移率先增大后减小,最大迁移率发生在干度0.4附近;层间迁移率随质流密度的变化规律在内层入口条件下与在外层入口条件下的相反。在绕管换热器壳侧流动的工质总是倾向于向外侧绕管区域迁移。     

LNG绕管式换热器管侧流动与传热实验台设计及验证

绕管式换热器是天然气液化的核心设备,然而目前中国天然气液化用大型绕管式换热器的实验研究比较薄弱,相关设计工作的指导理论还不完善.为研究液化天然气(LNG)绕管式换热器管侧流动与传热特性,提出一种可以模拟LNG绕管式换热器实际运行工况的实验方法,并完成实验台的设计、搭建及调试工作.为保证实验数据的准确性,以液相丙烷为实验介质,对其在不同工况下的传热系数进行实测,并将实验所得传热系数与在相同工况下由经典的管内传热关联式计算所得传热系数进行对比.结果表明:实验台可以稳定工作,实验工况可以达到LNG绕管式换热器的实际运行工况,实验测试值与相同工况下的关联式计算值偏差在±10%以内.说明实验台精度较高,实验数据可靠,为LNG绕管式换热器管侧冷凝流动与传热特性的深入研究奠定了实验基础.     

预冷式混合工质循环天然气液化系统实验及组分影响分析

针对中国边远离散小天然气田、油井残气、沼气等多种气源的特点,研究开发一种小型预冷式混合工质低温循环天然气液化装置,进行实验测试并分析调整混合工质组分对低温循环特性的影响.该设备以全封闭式压缩机等常规制冷器件为主,预冷采用小型常规水冷冷凝机组,系统简单,投资少,易于在各种场合灵活采用.实验测试结果表明该装置可成功制取了-186.6℃的低温,且运行稳定.通过对混合制冷工质的组分和预冷级温度的分析,揭示不同组分对整个液化系统效率的影响.     

含氧煤层气低温脱氧液化工艺及安全分析

国内煤层气井下抽采利用率低,造成大量的煤层气资源排空浪费。针对含甲烷浓度低(以甲烷摩尔分数40%为例)的含氧煤层气,提出含氧煤层气开发利用的低温脱氧液化工艺流程,并给出流程计算结果和液化系统单位能耗;通过HYSYS对含氧煤层气低温脱氧液化工艺流程进行模拟,结合爆炸三角形理论,对工艺流程的安全性进行分析,指出含氧煤层气采用低温脱氧液化技术可能存在的安全隐患,并通过分析提出消除安全隐患的方法和措施,指导含氧煤层气低温脱氧液化工艺设计。     

智能PID设计软件在天然气液化设计项目上的应用

介绍了智能工艺设计软件SPP&ID在中国海油天然气液化设计项目中的应用研究概况,主要涉及该软件在天然气液化项目初步设计阶段中应用的功能、使用和二次开发.并通过SPP&ID软件实现开发基于现有自主液化工艺的典型设计模块,以达到优化和管理设计的目的.     

带能量回收分离器的混合工质气体液化系统实验

针对油润滑压缩机驱动的制冷循环低温工况时润滑油油堵问题,设计了一种兼有气液分离和能量回收功能的分离器,建立了相应的低温气体液化系统实验台,并对分离器的效果、系统整体的热力性能等进行了实验研究。实验结果表明,该分离器在实现混合工质气液高效分离的同时还能回收一定冷量;系统整体降温快速平稳,并可稳定生产液化空气,系统效率为8.85%。     

低温混合工质循环多股流换热器性能分析

基于混合工质低温气体液化装置的一个稳定生产液化空气的实验工况,得到多股流换热器纵向温度分布及分段热负荷分布,并分析其出现的原因;核算了板翅式多股流换热器的漏冷量,得到因轴向导热产生的漏冷量为258.1 W,因热辐射、对流传热等漏向大气环境的冷量约386.6 W,多股流换热器存在着严重漏冷现象,大大的影响了系统效率;在对实验系统中各主要换热部件的热负荷核算的基础上,分析了增大预冷负荷将对多股流换热器工作性能及系统热力效率的影响.