適用于FSRU的LNG中間流體氣化器換熱過程研究.pdf

1、為了推進和實現LNG-FSRU再氣化模塊的國產化，對各氣化器進行了比較，考慮到具體的使用環(huán)境和目前的制造工藝，決定在FSRU上采用中間流體氣化器（IFV）。用HYSYS軟件模擬了IFV中的換熱流程，對LNG氣化器、丙烷氣化器和LNG調溫器進行了模擬分析計算。通過理論研究、文獻調研和洋山港 IFV的實際運行結果確定了適用于各換熱器的換熱計算模型，采用一定的計算方法分別對各換熱器進行了換熱計算。從換熱情況、經濟性、適用性、可操作性等方面對組

2、合式 IFV和分開式 IFV進行綜合比較，最終確定了IFV的結構形式及相關設計參數，決定在FSRU上采用組合式IFV作為氣化裝置。
　　結合具體實驗的可操作性、安全性、經濟性等因素確定了實驗方案，總結了實驗系統(tǒng)中所需要用到的各種設備和元件，論述了實驗臺的搭建工作、實驗準備工作和實驗操作步驟，介紹了實驗數據的處理方法和實驗不確定度分析，以期利用有參考意義的實驗數據對水、丙烷的換熱情況進行具體研究。
　　為了驗證本實驗系統(tǒng)的準確

3、性，首先在正式進行實驗前做了相關的驗證性試驗進行誤差分析。然后對氣化實驗套管內丙烷和水以及冷凝實驗套管內丙烷和冷氮氣的換熱實驗進行研究分析，分別改變系統(tǒng)的傾斜程度、水的流量和水的入口溫度，分析其對水側的對流換熱、丙烷的沸騰換熱和丙烷的冷凝換熱產生的影響。
　　結果發(fā)現水側的換熱系數會隨著水流速和水入口溫度的增大而增大，在小角度傾斜時，當傾角增大，其也有所增大，不過增幅逐漸減小。把實驗值與D-B方程預測值進行對比，兩者吻合得很好，趨

4、勢都是一致的，而且誤差在10％以內。
　　丙烷的沸騰換熱系數會隨著熱流密度的增大而增大，且增幅有所平緩。當換熱管傾斜時，其沸騰換熱系數大于水平狀態(tài)下的換熱系數。用 Cooper方程對其換熱進行預測，換熱系數預測值與實驗值的變化趨勢是一致的，不過實驗值會有所偏小，誤差基本在30%以內。
　　丙烷的冷凝換熱系數隨著壁面過冷度的增大而減小，且減小幅度有所平緩。在小角度下，換熱管傾斜時，丙烷的冷凝換熱系數略大于水平狀態(tài)下的換熱系數。