過(guò)冷中間流體LNG氣化器換熱過(guò)程研究.pdf

1、FSRU（Floating Storage Re-gasification Unit，F(xiàn)SRU）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(jiǎn)單、建造周期短、適用性強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢(shì)，而受到越來(lái)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(guò)冷中間流

2、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(jì)算和換熱過(guò)程實(shí)驗(yàn)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(guò)冷中間流體換熱器計(jì)算，主要包括換熱器面積、換熱管根數(shù)、體積、造價(jià)等，并對(duì)這兩種過(guò)冷中間流體換熱器和流體特性進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙二醇-水溶液作為中間流體時(shí)換熱特性較好。
　　實(shí)驗(yàn)中對(duì)丙烷/水換熱段進(jìn)行換熱分析，將水側(cè)實(shí)驗(yàn)值與各個(gè)經(jīng)驗(yàn)換熱

3、關(guān)聯(lián)式進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)表明，水平換熱管中，實(shí)驗(yàn)值與米海耶夫公式計(jì)算值的誤差最小，誤差在5％之內(nèi)；傾斜換熱管中，實(shí)驗(yàn)值與各個(gè)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(yàn)中對(duì)丙烷側(cè)換熱特性進(jìn)行研究，將其實(shí)驗(yàn)值與各個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)表明，水平換熱管中，實(shí)驗(yàn)值與適用于管殼式換熱器關(guān)聯(lián)式計(jì)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(guò)30%。
　　結(jié)合實(shí)際FSRU運(yùn)行背

4、景，充分考慮海平面晃動(dòng)因素，研究靜態(tài)條件下具有一定傾斜角度的換熱段對(duì)過(guò)冷中間流體換熱過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)表明，傾斜角度對(duì)過(guò)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(shí)對(duì)過(guò)冷中間流體換熱過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)表明，海水的入口溫度對(duì)整個(gè)換熱過(guò)程影響較小。同時(shí)，研究海水流量對(duì)換熱過(guò)程的影響，實(shí)驗(yàn)表明，流動(dòng)進(jìn)行充分發(fā)展紊流區(qū)后，對(duì)流換熱系數(shù)急劇增