LNG球形贮罐绝热技术研究

发布时间：2017-03-31 18:02

  本文关键词：LNG球形贮罐绝热技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着低温技术的普及,液氮、液氧、液氢、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛,各行各业对贮存与输送低温液体的需求不断增长。由于低温液体具有沸点低、汽化潜热小等特性,对于贵重、高纯度以及易燃易爆的液化气体,为了保证经济性、安全性以及气体使用时的纯度,应尽可能减少贮运过程中的漏热。因此研究低温容器的绝热方式具有重要的实用价值。 首先对LNG的热力学性质和迁移性质进行了分析研究,整理出了LNG的饱和蒸汽压、密度、比热、比焓等的计算公式。这将对热力学计算结果的准确性起到基础作用。 分析了普通堆积绝热以及真空粉末绝热的传热理论以及低温容器贮存的热力学模型,给出了容器各部分漏热量的计算公式。对1500m~3LNG球形贮罐在正压下和真空下的传热进行了理论计算和数值模拟。正压下的传热计算是以表观导热系数综合考虑绝热体的传热;在真空下将三种传热方式(气体导热、固体导热、辐射换热)分别进行了计算并得出了总的传热量。 通过理论计算与数值模拟结果的对比可看出,近似理论计算将外圆筒形罐按最小间距简化成球罐计算得到的传热量偏大,有限元结果更为准确地反映贮罐的实际传热量。在内外罐结构不一致,理论计算较为困难的情况下,有限元方法具有简便、有效的特点。
【关键词】：LNG球形贮罐 绝热计算 有限元计算 粉末绝热 计算模型
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK124
【目录】：

• 目录5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 附图索引9-10
• 附表索引10-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 研究的背景及意义11-15
• 1.1.1 低温液体贮运市场的概况11-14
• 1.1.2 低温液体贮运过程中的经济性和安全性14-15
• 1.2 低温贮运容器的研究发展15-23
• 1.2.1 低温容器的结构及分类15-21
• 1.2.2 绝热技术的发展概述21-23
• 1.3 国内外在粉末绝热方面的研究与发展现状23-24
• 1.3.1 国外研究现状23-24
• 1.3.2 国内研究现状24
• 1.4 本课题研究的主要内容24-25
• 第2章 天然气的物性数据25-33
• 2.1 热力学性质25-30
• 2.1.1 饱和蒸汽压25-26
• 2.1.2 密度26-27
• 2.1.3 汽化潜热27-28
• 2.1.4 比焓28-29
• 2.1.5 比热29
• 2.1.6 比熵29-30
• 2.2 迁移性质30-33
• 2.2.1 粘度30-31
• 2.2.2 热导率31-33
• 第3章 低温绝热过程的理论研究33-49
• 3.1 低温容器的传热研究33-42
• 3.1.1 筒体(绝热体)的传热33-40
• 3.1.2 颈管的换热40-41
• 3.1.3 机械构件的传热41-42
• 3.2 低温容器静态贮存的热力学模型42-47
• 3.2.1 饱和均质模型43-44
• 3.2.2 均相表面蒸发模型44
• 3.2.3 俄罗斯模型44-45
• 3.2.4 三区模型45-47
• 3.3 计算模型的选择依据47-49
• 第4章 LNG球形贮罐绝热计算49-62
• 4.1 LNG球形贮罐经济性分析49-50
• 4.1.1 材料用量的比较49-50
• 4.1.2 贮罐性能比较50
• 4.2 设计计算初始条件50-52
• 4.2.1 LNG球形贮罐结构50-51
• 4.2.2 LNG球形贮罐技术特性51-52
• 4.3 外罐壁温及空气侧对流换热系数的计算52-56
• 4.3.1 空气自然对流换热准则52
• 4.3.2 对流换热系数α_0及外罐壁温的计算52-53
• 4.3.3 换热量计算及壁温校核53-54
• 4.3.4 重设壁温计算54-56
• 4.4 正压下绝热层传热量的计算56
• 4.5 真空下绝热层传热量计算56-59
• 4.5.1 夹层内残余气体传热量计算56-57
• 4.5.2 珠光砂颗粒的传热计算57-58
• 4.5.3 辐射传热计算58
• 4.5.4 综合传热量计算58-59
• 4.6 支撑与管道的传热59-60
• 4.7 贮罐总体传热量计算60-62
• 第5章 罐体传热过程的有限元计算62-66
• 5.1 计算模型的建立62
• 5.2 基本方程62-63
• 5.3 边界条件63-64
• 5.4 计算结果及分析64-66
• 结论66-67
• 参考文献67-72
• 致谢72-73
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录73

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨聪聪;LNG空温式气化器换热计算研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

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本文编号：279903