LNG储罐内蒸发气动态过程分析

发布时间：2018-03-28 07:00

  本文选题：LNG储罐　切入点：热物性　出处：《江苏科技大学》2016年硕士论文

【摘要】：LNG储罐是液化天然气运输和储存必不可少的储存容器,LNG必须要低温条件下存储,存储温度大概在-162℃左右,在LNG储罐储存的过程中,由于储罐不能完全绝热,外界的热量会传递到储罐内部,一部分的LNG就会蒸发成气体,随着外界的热量不断泄漏进储罐里,导致储罐内蒸发气空间压力不断升高。本文以一个200L低温LNG储罐为研究对象,以低温储存最新成果的四区模型为基础,用Visual C++编程针对储罐储存过程中蒸发气空间变化进行了动态分析。伴随着储罐内LNG液体的蒸发,其气-液两相的构成和热物性参数都在发生改变。本文研究了液体的蒸发,认为液体的蒸发发生在液体表面及其附近,得到了蒸发气空间与液体表面近似达到气-液平衡的结论。本文选择了SRK状态方程来描述气-液平衡,选取了LKP方程来求解低温天然气气体的热物性并编写了求解低温气态气体密度和焓值的程序,对于液态天然气的热物性质,用多项式拟合的方式拟合出精度比较高的物性表达式。蒸发气空间状态参数计算的过程中,要在已知(ρ,h)的状况下求解(P,T),通过迭代的方式无法计算,是一个需要用二维搜索来求解的问题,本文运用了25点搜索法计算了气态低温气体的状态参数。为了验证四区模型的正确性,选择了一个15L低温液氮储罐的无损储存实验作为借鉴,对不同初始充满率下的低温液氮无损储存情况进行了实验,实验共进行了4次,得到了储罐储存过程中蒸发气空间压力变化及无损储存时间等实验数据,并将实验值与模拟计算值进行对照比较,模拟计算值与实验值能很好的吻合,由此验证了模型的正确性。最后运用四区模型对200L LNG储罐蒸发气空间进行了动态分析,由模拟求解结果分析得出:蒸发气空间的压力上升速率随着时间增加而增大;蒸发气空间的温度一直高于液相的温度,相差不是很大;在初始充满率75%左右时具有最长的安全储存时间;储罐的初始压力越大,储存后期压力升高速度就越慢;在相同的初始充满率与漏热条件下,不同大小的储罐呈现出近似相同的储存规律,无损储存的时间与储罐内径成正比;甲烷中加入重组分时,压力上升速率减小,安全储存时间变长,加入轻组分时,会减弱重组分的影响;储罐的漏热量对蒸发气空间压力的变化影响最大。这些LNG储罐储存的一般规律对储罐的安全储存具有一定的指导意义。
[Abstract]:LNG storage tank is an indispensable storage container for LNG transportation and storage. It must be stored at low temperature. The storage temperature is about -162 鈩，

本文编号：1675239