中间介质气化器综述

中间介质气化器是液化天然气再气化系统中的核心传热设备,它利用丙烷、异丁烷、氟利昂、氨等介质作为中间传热流体介质,将海水中的热量简接传递给液化天然气。该气化器能量效率更好,对环境条件的敏感性较低,没有结冰或结霜问题,适用于循环加热系统、海上浮动储存与气化系统和冷能发电系统。     

LNG中间介质气化器换热分析

对中间介质式气化器(Intermediate Fluid Vaporizer,简称IFV)这种新型LNG气化设备结构介绍的同时,重点针对IFV的换热传热过程,从热力学和传热学的角度进行了系统分析整理,给出了IFV换热计算的方法和途径,从而为此类换热器的国产化试制奠定了换热设计基础。     

LNG-FSRU再气化模块IFV试验研究

中间介质气化器(IFV)是LNG-FSRU再气化模块关键设备之一,而中间介质气化器的传热计算又是核心技术,本文通过模拟计算及试验研究验证的方法,解决了国内首次设计制造LNG-FSRU再气化模块IFV的工艺设计难题。     

IFV气化器的冷能利用

LNG接收站作为接收海上LNG及小型LNG船的转运装置,在国内引起了较大的关注,2017年冬季的气荒及国家对应急调峰用LNG场站的重视程度逐年提高,LNG接收站的建设一步一步的得到各个能源公司的重视。     

LNG项目气化器的选型

介绍液化天然气(LNG)接收站在国内发展的现状,比较接收站三种常用的气化器,并结合实际确定项目气化器类型与台数.     

LNG气化器的对比与选型

介绍了国内外比较常见的几种LNG气化器的构造、工作原理、使用环境及特点,并对其进行对比分析,根据实际的工程情况,选择选择最佳的类型。     

城市燃气系统中液化天然气(LNG)气化装置的应用探讨

概述了液化天然气(LNG)的生产技术在国内外的发展状况。以某城市LNG项目为例,阐述了LNG的生产工艺流程和生产步骤,提出在LNG气化中应注意翻滚、爆炸、包容系统破损等安全与技术问题。     

城市燃气系统中液化天然气(LNG)气化装置的应用探讨

概述了液化天然气(LNG)的生产技术在国内外的发展状况.以某城市LNG项目为例,阐述了LNG的生产工艺流程和生产步骤,提出在LNG气化中应注意翻滚、爆炸、包容系统破损等安全与技术问题.     

空温式气化器管内LNG流动沸腾模拟研究

基于FLUENT软件模拟研究LNG在空温式气化器翅片管内的流动沸腾传热特性,采用VOF多相流模型捕捉管内气液两相区的流型,结合管内对流传热系数变化分析不同流型对气化能力的影响,研究翅片管管内流动沸腾传热的温度场和气化率分布。结果表明：LNG在翅片管内的流动沸腾过程依次出现泡状流、弹状流、搅拌状流3种流型;管内流体与管外空气的换热存在滞后效应,沿管长方向流体的热量增加。气化过程中,管内不同流型对应的局部传热系数不同,近壁面滑移气泡的数量对管内换热有较强的促进作用。局部传热系数与气相体积分数呈倒U型关系,当气相体积分数为0.45时,局部传热系数最大。     

浸没燃烧式气化器的运行特性及优化

建立了浸没燃烧式气化器(SCV)传热管的传热计算模型,给出了计算流程,并且通过实际运行参数验证了模型的准确性。基于该模型计算分析了某型SCV额定工况时管内外的温升曲线以及传热系数曲线;讨论了LNG流量、入口参数以及壁面污垢热阻对水浴温度的影响;根据计算结果提出了加装管内扰流装置以强化传热,当管内传热强化系数为3.0时可在原结构基础上使水浴温度降低14.8℃,或在水浴温度保持不变的条件下减少23%的传热面积。     

过冷中间流体气化器换热过程实验

中间流体气化器(IFV)是液化天然气浮式储存与再气化装置中关键设备之一。IFV较多采用丙烷作为中间流体,利用其蒸发、冷凝相变过程将LNG气化,而过冷中间流体换热流程可以减小气化器体积。通过对过冷丙烷换热流程进行实验,充分结合实际FSRU海平面运行背景,验证中间流体丙烷在水平面和倾斜角度下的换热特性及对整个换热过程的影响因素。实验发现海平面的略微晃动对其换热有一定的增强;当海水温度随四季发生改变升高时,中间流体提供给LNG的气化换热量也会增大,海水进出口温度差也会增大;当海水流量变大时,整个过程的换热强度增大。     

中间介质气化器中超临界LNG换热过程分析

利用一维数值计算与CFD数值模拟的方法对中间介质气化器中超临界LNG的换热情况进行了研究。分析了工作压力与质量流量对LNG超临界换热的影响。结果表明在较低压力下,超临界LNG的传热系数及壁温会出现波动的现象,而改变质量流量对这种现象影响不大。除此之外,数值模拟结果表明,低流量工况下,超临界LNG在临界区附近由于物性的剧烈变化会发生传热恶化现象,而常用的换热关联式不能很好地预测这一现象,适当提高入口流量可以有效避免传热恶化现象的发生。     

过冷中间流体气化器换热过程数值模拟

中间流体气化器(IFV)多采用丙烷作为中间流体,利用其蒸发、冷凝相变过程将LNG气化。为了减小气化器体积,采用过冷中间流体换热流程。对过冷丙烷换热流程中的换热器换热过程进行数值模拟,研究影响过冷流体换热的因素。结果表明,随着海水流率的增大,换热增强;随着海水入口温度的升高,丙烷和水的进出口温差变大。在实际的工程应用中,在允许范围内尽量增大海水流率,以提高换热器效率。换热器倾斜角度对换热的影响需通过实验进一步探明。     

SCV蛇形换热管内超临界LNG传热特性数值模拟

LNG沉浸式汽化器在液化天然气接收站应用广泛,管内超临界LNG的传热特性对SCV运行有重要影响,为此,建立了单根蛇形换热管内LNG流动传热过程的数值计算模型。分析了管程压力、热通量、入口速度及物性变化对管内流体温度与局部传热系数的影响规律。计算结果表明,局部传热系数沿流动方向呈先增大后减小的趋势,并在准临界点附近达到峰值;由于二次流现象,传热系数在弯管处发生突变。在操作压力范围内,压力越大,局部传热系数峰值越小;热通量越大,局部传热系数峰值越早出现,峰值过后系数下降越快,出现传热恶化现象;而入口速度越大,局部传热系数越大,其峰值出现位置越靠后。该数值模拟结果可为LNG沉浸式汽化器的设计提供参考。     

中间流体气化器丙烷相变换热实验

为了模拟中间流体气化器(IFV)中中间介质丙烷的换热情况,设计并搭建了一个IFV换热模拟实验台。采用水作为热源,冷氮气为冷源,在两个套管式光滑圆管中进行了丙烷的沸腾和冷凝换热实验,分析了水入口温度、水流量和实验管倾斜程度对丙烷换热的影响。结果发现丙烷的沸腾传热系数随着热通量的增大而增大,换热管倾斜时,其换热有所增强,实验值与Cooper方程对其换热的预测值的变化趋势是一致的,误差基本在30%以内。丙烷的冷凝传热系数随着壁面过冷度的增大而减小,传热管倾斜时,其换热也有所增强,传热系数的实验值和Nusselt方程预测值的变化趋势一致,误差在40%以内。     

SCV耦合传热特性实验研究与数值模拟

浸没燃烧式汽化器（SCV）是液化天然气（LNG）接收站中一种必不可少的换热设备,主要通过水浴系统作为中间介质实现烟气与LNG之间的热量传递。搭建一套完整的SCV流动换热实验平台,对其内部复杂的传热特性进行研究。可视化实验结果揭示了汽化器内部一些独特的流体动力学现象（局部水浴结冰等）,同时通过建立的气液两相混合物与跨临界LNG耦合传热计算模型得到了换热管束内外局部流体温度和局部传热系数分布曲线,并分析了LNG进口压力、LNG入口速度、初始水位高度以及烟气进气量对NG出口温度和水浴温度的影响规律。研究成果能够为SCV国产化设计提供重要参考。     

沉浸式汽化器壳程流体传热实验与数值模拟

沉浸式汽化器广泛应用于LNG接收站调峰系统,其中壳程水浴流动传热特性是影响汽化器换热效率的关键因素。为此,利用可视化实验研究与数值模拟两种手段研究了初始水位高度、烟气进气量和进气温度对水浴传热系数的影响规律。研究结果表明：壳程水浴能够吸收烟气携带的显热和水蒸汽冷凝释放的潜热,排烟温度与水浴平衡温度基本相当;水浴在大量换热气泡诱导作用下,通过围堰溢流形成的循环水流能有效冲刷管壁,减薄流动边界层,起到强化传热作用;初始水位高度和进气量匹配关系影响水浴溢流情况,溢流后水浴传热系数明显增加;燃料量和空气量配比情况影响烟气温度和水浴湍流动能,水浴湍流动能较小时,即使烟气进气温度增加水浴传热系数反而减小。本研究可以为沉浸式汽化器的设计提供参考。     

Stagnation point flow towards a stretching/shrinking sheet in a micropolar fluid with a convective surface boundary condition

The problem of a steady laminar two‐dimensional stagnation point flow towards a stretching/shrinking sheet in a micropolar fluid with a convective surface boundary condition is studied. The governing partial differential equations are transformed into ordinary differential equations using a similarity transformation, before being solved numerically using the Runge–Kutta–Fehlberg method with shooting technique. The effects of the material parameter and the convective parameter on the fluid flow and heat transfer characteristics are disscussed. It is found that the skin friction coefficient and the heat transfer rate at the surface decrease with increasing values of the material parameter. Moreover, dual solutions are found to exist for the shrinking case, while for the stretching case, the solution is unique. © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering     

LNG接收站开架式气化器低温运行优化与实践

开架式气化器(ORV)是液化天然气(LNG)接收站被广泛采用并逐渐成为主流的气化器类型,探索其低温运行条件对ORV的最大限度使用和接收站的节能降耗都具有重要价值。以某接收站的ORV为例,在分析性能曲线和测试数据的基础上,结合运行要求,探索其海水温度低于设计点5.50℃下低温运行的可能性和能达到的操作负荷限制,提出具体的运行优化方案并对实施效果进行分析。实践证明优化后节能降耗效果明显,可为其他接收站冬季低温条件下ORV的使用提供参考和借鉴。