液化天然气(LNG)的长距离输送及其冷能利用

通过Sinda/Fluint软件针对在不同保温层厚度及外界环境温度的条件,对LNG长输管道进行模拟仿真,得到了管道末端的温度及长距离输送的压力损失。模拟结果表明保温层厚度0.1 m,外界温度33.5 ℃时,−160 ℃、6.6 MPa的LNG经过12 km的长距离输送后温度升高4.068 ℃,压力损失2.52 MPa。以此为初始条件,通过HYSYS软件设计管道下游的LNG冷能利用方案,为LNG接收站12 km外的共30×10⁴m²的低温库、常温库和高温库提供冷量。     

圆形管道热损失的数学模型

通过建立圆形管道热损失模型，与工业管道进行对比计算，验证模型的准确性，并分析不同的保温材料及保温层厚度对管道热损失的影响。     

600℃过热蒸汽输送管道保温的实验研究

在现有过热蒸汽输送管线保温措施基础上,通过设计不同实验方案,对600℃过热蒸汽输送管道保温特性、保温结构以及保温材料选择进行研究,揭示了各层温度随时间变化规律。实验结果表明:在距离输气管外壁一定范围内,设计保温结构必须考虑管壁的辐射传热;在保温层厚度84—200 mm范围内,相同保温层厚度下,相比于无铝箔保温结构(仅泡沫石棉),覆有7—10层铝箔保温结构(泡沫石棉+铝箔)可减少热流量30%—70%;稳定阶段,在保温层厚度120 mm处,覆有10层铝箔保温结构比无铝箔保温结构温差高48—102℃,温度梯度高0.41—0.85℃/mm,热流密度前者仅是后者的30%—50%;保温层温度与厚度之间满足四次方多项式关系。最后给出了选择保温材料和优化保温结构参考建议。     

高压蒸汽管道保温研究

计算了不同管径和保温厚度下蒸汽管道输送高压蒸汽的热损失和温度降。结果表明:保温厚度越大,蒸汽的热损失越小、温度降越小;保温材料导热系数与蒸汽的热损失呈正比;环境温度越高,蒸汽的热损失越小;环境风速对热损失的影响不大。同时研究了保温材料选择和保温结构对节能的影响。     

LNG管道输送工艺设计方法研究

LNG的管道输送技术作为一种新的LNG输送方式被越来越多学者的所关注。采用P-R方程进行LNG物性参数的计算,并讨论了压力温度以及相态的改变对LNG物性的影响;对LNG在过冷态、密相、超临界三种状态下管输工艺进行了工况的研究与分析,提出了过冷输送、密相输送、超临界输送三种输送方案。为天然气液化装置、LNG装卸装置和LNG冷能利用装置的管道输送提供理论指导,为LNG长距离管道输送提供理论基础。     

浅谈LNG汽车加气站工艺管道设计需注意的问题

LNG是一种深冷的液态烃燃料,在设备储存和管道输送过程中会不断吸收周围环境的热量,产生蒸发天然气。如果LNG加气站中的工艺管道设计不合理,除了会造成资源的浪费,还会严重影响LNG的输送。本文主要是从:低温管道的设计参数,低温储运工艺对管道的要求,安装、操作、检查和维修的要求以及管道焊接和无损检测的要求等方面进行讨论。     

四丁基溴化铵包络化合物浆在铜管内的对流传热特性

四丁基溴化铵（TBAB）包络化合物浆是在常压下由TBAB水溶液被冷却到0～12℃时生成的，是一种理想的冷量输送和蓄冷媒体，以固液两相悬浊液的形式存在。作为冷量传输媒体，由于存在相变过程，其冷量传输密度远高于相同温差下的冷水。另一方面，TBAB包络化合物浆具有良好的流动性，可以像液态水一样方便地通过泵和管道系统输送。因此，在中央空调及区域集中供冷系统中具有很好的节能应用前景。本文研究了TBAB包络化合物浆在水平铜管内的传热特性。在定热流边界条件及不同Reynolds数下测量并分析了对流换热系数。实验中发现固相粒子的扰动和表观黏性的下降都能破坏或拉薄包络化合物浆流动的动量边界层，结果导致了传热系数的提高。在不同的Reynolds数下固相含量（Φ）对Nusselt数的影响很微弱。通过与文献的比较发现，本文所测取的包络化合物浆Nusselt数均高于冰浆甚至单相水。最后获得了Nu与Re之间的实验关联式。     

周期性边界条件下埋地热油管道传热影响因素的分析

建立土壤多孔介质模型,采用有限容积法对地表温度周期性波动条件下埋地热油管道非稳态传热过程进行数值计算。考虑了土壤中水相、气相迁移对管道传热的影响,对比分析了有、无保温层及保温层厚度、保温层导热系数、土壤导热系数、土壤含水率、管径、埋深等因素对埋地管道非稳态传热规律的影响。研究表明：保温层厚度、导热系数、土壤导热系数对埋地热油管道非稳态传热的影响相对较大。管径、埋深对管道传热的影响相对次之,且埋深对管道的影响冬季远要大于夏季,而土壤含水率对管道传热的影响相对较小。     

对圆形管道保温层厚度的一些探讨

DISCUSSIONONTHETHICKNESSOFTHEINSULATINGLATYEROFTHECIRCULARPIPE1前言在化工生产以及供热、供暖和供水工程中常常需要对管道进行保温,有的要使物料维持在工艺所要求的温度,有的是为了减少热量损失,有的则是为了使物流保持在一定相态,防止气体的冷凝或液体的凝固,以保证生产正常进行。管道保温通常是在管道外面包装保温材料（绝热材料）,保温层厚度可根据导热基本方程来确定,也可以根据经验公式和有关图表来确定。一般来说保温材料的导热系数越小,保温层越厚,则热损失越小,但有时保温层直径在某一范围…     

水泥厂保温层经济厚度影响因素探讨

本文以圆筒与平面的保温层经济厚度为研究对象,分析了影响层经济厚度的敏感度的10种因素,得出量化影响规律.研究表明,圆筒和平面保温层经济厚度的计算结果误差与管径及保温层经济厚度都有关系,当管道外径为1000mm（GB/T 8175-2008中之规定）时,二者的相对误差范围在5％～38.6％之间,保温层经济厚度＜200mm时的相对误差在20％以内;热能价格、运行时间、年利率、偿还年限、风速对保温层经济厚度影响不大;但在进行水泥厂保温层经济厚度设计时,必须考虑流体温度、管道外径、环境温度、保温层导热系数以及保温层单位投资价格的影响,进行优化设计.     

基于ANSYS的LNG管道保冷结构分析

介绍了LNG管道保冷结构以及保冷层厚度的计算方法,应用有限元分析软件对LNG低温长输管道进行了稳态热力分析。在计算管道截面温度场时,采用保冷层材料导热系数随温度变化和平均导热系数两种方法进行模拟。研究结果表明温度分布基本相同,而热流密度值不同。     

Use of aluminum‐coated interlayers to develop a cold‐protective fibrous assembly

In this article, we report on an experimental investigation of the thermal insulation and moisture vapor resistance of a thermal insulation assembly consisting of polyester battings and metal‐coated thin nonwoven interlayers. Because of the blocking of radiation by the coated metal nanoparticles, the thermal radiative conductivity of the interlayer decreased from 0.0249 to 0.0194 W/m K after coating. We found that the thermal insulation of the fibrous assembly could be greatly improved without any significant effect on the moisture transfer through the incorporation of metal‐coated interlayers between the fibrous battings in appropriate patterns. The thermal resistance of the assembly increased gradually with increasing number of incorporated interlayers until it reached a plateau. The presence of more metal‐coated interlayers closer to the hot (heat‐source) side was beneficial to higher thermal insulation. The moisture vapor resistance of the assembly showed no significant changes with increasing number of interlayers. The incorporation of three interlayers showed the best thermal insulation properties with little effect on the moisture transmission. This kind of thermal insulation assembly will have significant advantages in cold‐protective clothing because of its high insulation properties and breathability. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40205.     

直埋LNG管道周围土壤冻融相变数值研究

采用有限容积法建立多孔介质相变自然对流换热模型,以直埋LNG管道为例,采用SIMPLER算法进行求解,数值计算了地表温度周期性波动条件下,埋地输冷管道非稳态传热过程,得到了不同季节管道周围土壤温度场及冰水相变界面分布规律.研究表明:在地表温度的周期波动下,LNG管道周围土壤温度场波动减小,且随着LNG冷量的不断释放,管...     

液化天然气冷能回收混合动力循环参数分析

提出了以氨水为工质的朗肯循环、燃气动力循环和液化天然气循环组成的混合动力循环系统,用于液化天然气冷能回收。建立了混合动力循环中换热和动力设备的能量平衡方程和可用能平衡方程,并以朗肯循环冷凝温度、朗肯循环透平进出口压力、液化天然气循环透平进出口压力为关键参数,分析了上述关键参数对混合动力循环热效率和可用能效率的影响。分析结果表明,混合动力循环热效率和可用能效率随朗肯循环冷凝温度升高、朗肯循环透平进口压力和液化天然气循环透平进口压力增大而提高,随朗肯循环透平出口压力和液化天然气循环透平出口压力增大而降低。     

液化天然气冷能用于Stirling热机初探

从冷量和冷量（火用）的角度对液化天然气（LNG）冷能进行阐述,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与动力回收。在利用LNG与环境大温差方面,提出采用斯特林热机利用LNG冷量（火用）,并介绍了其基本工作原理。计算了新方案的热力性能,并与目前LNG冷能动力回收常用方案比较。结果表明：斯特林热机系统回收LNG冷能具有明显优势,开展LNG冷能回收与斯特林热机综合技术研究具有重要价值。     

LNG船B型液货舱绝热材料破损对蒸发率的影响模拟分析

以B型液化天然气（LNG）船为对象,通过计算流体力学（CFD）数值模拟方法,分析了不同工况下LNG液货舱的温度场分布以及传热量情况,同时计算了各工况的蒸发率。研究结果表明,在绝热层厚度400 mm、空气温度5℃时,绝热层破损1 m²和绝热层完好的情况相比,其蒸发率增加12%;绝热材料保温能力衰减和保温层破损对LNG液货舱传热量和蒸发率影响较大。     

全容式LNG储罐传热分析与数值计算

LNG储罐储存介质与环境温度存在较大温差,保冷和罐体结构复杂。以全容式LNG储罐为例分析储罐各部分的传热计算方法,建立了储罐罐体的二维和三维稳态温度场数值计算模型,计算得到罐壁、罐底及各连接部位的温度场分布图,并进行了分析。研究结果对LNG储罐的结构设计具有参考价值。     

液化天然气冷能构成及其利用方式探讨

液化天然气(LNG)在汽化过程中会释放大量冷能,如果这部分冷能被成功回收利用,其节能效果和对系统效率的提高都十分显著。文中对LNG冷能从冷量和冷量的角度进行分析,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与冷量回收,揭示了目前各种LNG冷能回收利用形式的能量利用实质:发电、空分中主要是利用LNG的冷量;冷藏、空调和制干冰利用了LNG的冷量。最后对不同的冷能回收系统提出指导性建议:动力回收系统中,应充分利用其在低温下的高品质能量;冷量回收系统中应减少跑冷。