本文關(guān)鍵詞：過冷中間流體LNG氣化器換熱過程研究

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【摘要】：FSRU(Floating Storage Re-gasification Unit,FSRU)是海上LNG接收終端一種形式,由于其選址靈活、審批手續(xù)簡單、建造周期短、適用性強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢,而受到越來越多的關(guān)注。FSRU核心功能模塊為再氣化模塊,本文根據(jù)FSRU運(yùn)行特點(diǎn)選擇較為合適的氣化器-中間流體氣化器,考慮到FSRU運(yùn)行在LNG船體上,從充分利用船體空間體積、提高安全性角度,根據(jù)氣態(tài)流體的比容遠(yuǎn)大于液態(tài),提出過冷中間流體換熱流程,并選擇較為合適的兩種中間流體丙烷和乙二醇-水溶液進(jìn)行換熱器計算和換熱過程實(shí)驗研究。結(jié)合實(shí)際FSRU運(yùn)行參數(shù),HYSYS模擬確定中間流體狀態(tài)參數(shù),進(jìn)行額定LNG氣化量下兩種過冷中間流體換熱器計算,主要包括換熱器面積、換熱管根數(shù)、體積、造價等,并對這兩種過冷中間流體換熱器和流體特性進(jìn)行對比分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙二醇-水溶液作為中間流體時換熱特性較好。實(shí)驗中對丙烷/水換熱段進(jìn)行換熱分析,將水側(cè)實(shí)驗值與各個經(jīng)驗換熱關(guān)聯(lián)式進(jìn)行對比分析。實(shí)驗表明,水平換熱管中,實(shí)驗值與米海耶夫公式計算值的誤差最小,誤差在5%之內(nèi);傾斜換熱管中,實(shí)驗值與各個換熱關(guān)聯(lián)式誤差均有所增大,最大誤差達(dá)到10%。實(shí)驗中對丙烷側(cè)換熱特性進(jìn)行研究,將其實(shí)驗值與各個經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式進(jìn)行對比分析。實(shí)驗表明,水平換熱管中,實(shí)驗值與適用于管殼式換熱器關(guān)聯(lián)式計算值之間誤差最小,誤差在10%之內(nèi);傾斜換熱管中,誤差增大,與D-B、S-T的誤差超過30%。結(jié)合實(shí)際FSRU運(yùn)行背景,充分考慮海平面晃動因素,研究靜態(tài)條件下具有一定傾斜角度的換熱段對過冷中間流體換熱過程的影響。實(shí)驗表明,傾斜角度對過冷中間流體的傳熱特性具有一定的增強(qiáng)效果,但是影響較小。結(jié)合實(shí)際FSRU運(yùn)行背景,充分考慮海水溫度一年四季的變化,則研究入口水溫7~22℃變化時對過冷中間流體換熱過程的影響。實(shí)驗表明,海水的入口溫度對整個換熱過程影響較小。同時,研究海水流量對換熱過程的影響,實(shí)驗表明,流動進(jìn)行充分發(fā)展紊流區(qū)后,對流換熱系數(shù)急劇增大,Nu數(shù)受到Re的影響,隨著Re的增大而增大。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK124

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本文編號：1229594