LNG空溫式氣化器的換熱計算
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- LNG空溫式氣化器的換熱計算1概述
隨著經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)步增長，我國的能源需求量不斷增大。據(jù)BP世界能源統(tǒng)計結(jié)果，2000-2008年我國各類一次能源的年均增長率中，天然氣的增幅達到了l5％，明顯高于煤炭和石油[1]。常壓下將天然氣冷卻至-162℃時，氣態(tài)天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐夯烊粴?LNG)，其體積約為同質(zhì)量氣態(tài)天然氣的1／600。天然氣以LNG的形式儲存和運輸，具有成本低、使用方便、安全可靠等諸多優(yōu)點。近幾年來，
我國陸續(xù)規(guī)劃和建造了多座大型LNG接收終端、LNG生產(chǎn)廠以及LNG衛(wèi)星站，我國LNG產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展階段，LNG產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟。
對各種LNG氣化器的經(jīng)濟以及環(huán)境對比顯示，空溫式氣化器(ambient air vaporizers，簡稱AAVs)以其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢得到了大力提倡[2]，在LNG氣化
站中AAVs已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，近年來大型的LNG接收終端也開始采用AAVs來實現(xiàn)LNG的氣化。
目前國內(nèi)外學(xué)者對AAVs的研究已經(jīng)取得一定的成果。Lee[3]與Kong[4]分別通過實驗與數(shù)方法研究了翅片管形式、翅片角、空氣側(cè)參數(shù)等對低溫領(lǐng)域AAVs換熱性能的影響，Hyo-Min Jeong[5]等用數(shù)值模擬方法研究了LNG空溫式氣化器外表面霜層厚度與翅片厚度以及翅片角之間的關(guān)系，Hyo-Min Jeong和Han-Shik Chung[6]對目前應(yīng)用較廣泛的8fin501e型與4fin751e型翅片管在結(jié)霜工況下?lián)Q熱特性進行了實驗比較，國內(nèi)的劉小川[7]利用FLUENT軟件對換熱器結(jié)霜工況下空氣側(cè)的傳熱傳質(zhì)狀況進行了模擬，陳瑞球等[8]通過實驗分析了風速、肋片間距以及空氣濕度等因素對結(jié)霜工況翅片管空氣側(cè)換熱性能的影響。另外，高華偉[9]等針對LNG空溫式氣化器的換熱過程，將管內(nèi)的氣化分為單相液、單相氣與兩相區(qū)3段，并建立了單相段天然氣的換熱模型，進行了數(shù)值模擬。
由上述可以看出，以往對AAVs的研究主要集中在空氣側(cè)特性的研究，而對LNG這一特定介質(zhì)的管內(nèi)氣化過程的換熱研究較少。本文對LNG空溫式氣化器單根翅片管的換熱進行計算，并分析管內(nèi)的相變吸熱特點。...
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