LNG船独立C型液罐传热与蒸发率研究

发布时间：2020-05-24 17:56

【摘要】：这些年来,天然气作为一种清洁能源逐渐被广泛使用。陆上的LNG运输主要通过管道和运输车,LNG运输船是海上运输LNG的主流。LNG运输船通常使用超低温的储液罐保存液态天然气。在运输过程中,LNG储液罐的外部环境会随着航线发生变化,液罐因为外部环境的不同,吸收不同的热量进入罐内。导致部分液体蒸发形成蒸汽,这部分蒸汽又会进一步引起罐内压力增大。因为LNG的易燃、易爆特性,会产生安全隐患。并且蒸发过多天然气气体也会造成运输成本的上升。LNG液罐的绝热性能对LNG运输船的安全运输有重要的意义,因此本文对独立C型液罐的温度场和蒸发率进行研究。本文的第一部分首先对液态天然气的热力学性质做了简单的概述。能够准确的计算热力学性质的各项参数对研究热力学过程有很大的帮助。并给出了热力学性质和天然气的迁移性质计算相关的公式。最后对稳态温度场的热分析原理进行了介绍,包括热分析的特点、热分析单元、热载荷和边界条件。本文的第二部分首先对ANSYS热分析的的具体过程进行概述,并给出了热传导微分方程。随后基于某小型液氮储罐实验的结果,进行LNG储液罐的蒸发模型分析,与实验结果进行对比。提出了LNG储液罐蒸发率预测方法,并进行了有限元分析,得出了一些LNG储液罐的蒸发率规律。本文的第三部分首先基于稳态温度场理论,对6000m~3LNG储液罐进行了数值分析,求得热量分布情况,对储液罐在不同外界温度下的相应蒸发率进行预测,并考虑了热辐射影响下的蒸发率情况。其次,对蒸发率的公式进行了归纳总结,计算了储罐的静态蒸发率,并推导计算了,6000m~3LNG储液罐不同内压的静态蒸发率。得出不同内压下蒸发率规律。最后使用饱和均质模型,对LNG的静态自然升压和无损储存时间进行了研究计算,研究了无损储存时间在不同设计压力下和不同外界温度下的规律。本文的第四部分基于气液平衡理论,利用Aspen Hysys软件,对LNG密闭储罐的压力进行研究。首先建立密闭LNG储罐内静态蒸发的模型,简要的介绍了结构单元节流阀和分离器(储罐)。其次,给出了LNG储罐静态蒸发Hysys动态模型以及相应的模拟方法和工况。最后,分析了储罐内压力变化,不同LNG组分对储罐内压力的影响,不同充满率对储罐压力的影响。本文的研究内容对LNG船独立C型液罐传热与蒸发情况有一定的参考价值。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U674.133.3

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 何建平;田穗穗;张学辉;;大型液化气(LPG)船液罐绝缘技术[J];造船技术;2015年05期

2 傅允准;祁亮;巨永林;杜兴慧;;LNG船B型液货舱温度场模拟分析[J];化工学报;2015年S2期

3 王萍;曹学文;彭文山;王文光;靳学堂;;大型LNG储罐储液分层特性对翻滚的影响分析[J];石油工程建设;2015年04期

4 傅允准;祁亮;巨永林;杜兴慧;;B型独立LNG液货舱漏热量及蒸发率影响因素模拟分析[J];船舶工程;2015年04期

5 刘文华;陆晟;;中小型LNG船C型独立液货舱蒸发率计算[J];船舶设计通讯;2012年01期

6 王武昌;李玉星;孙法峰;臧垒垒;;大型LNG储罐内压力及蒸发率的影响因素分析[J];天然气工业;2010年07期

7 丁玲;马坤;;中小型LNG运输船液货罐设计技术[J];船舶;2010年01期

8 章伟星;莫鉴辉;金立明;蔡洙一;柳春图;;138000m～3薄膜式LNG运输船温度场及其热应力分析[J];船舶力学;2008年05期

9 章伟星;周昊;蔡洙一;陈映秋;柳春图;;138000m~3 LNG运输船液货舱维护系统的温度场分析[J];中国造船;2008年01期

10 郭峰;;HYSYS软件在酸性天然气净化中的应用[J];石油规划设计;2006年06期

相关硕士学位论文 前6条

1 多志丽;青岛LNG接收站动态仿真模拟优化研究[D];中国石油大学(华东);2014年

2 李敏;中小型LNG船C型独立液货舱温度场及应力场分析[D];华南理工大学;2013年

3 刘健奕;LPG船液罐设计及其支撑结构温度场分析[D];大连理工大学;2012年

4 肖时雄;小型LNG船液罐储运方案中的传热与升压过程研究[D];上海交通大学;2012年

5 丁玲;中小型LNG船C型独立液罐设计关键技术研究[D];大连理工大学;2009年

6 余祥虎;LNG船液货舱温度及应力场有限元分析研究[D];武汉理工大学;2009年

，

本文编号：2678769