[空温式www.66633.com工作原理]LNGwww.66633.com的分类及工作原理

 xinwen   2020-02-24 13:09   64 人阅读  0 条评论

  原标题:LNGwww.66633.com的分类及工作原理

  天然气主要用于发电,化工,城市居民用天然气和工业用天然气,汽车燃料等。 其他用途包括液化天然气的冷能使用,以及对安全供应天然气战略储备的需求。

  LNGwww.66633.com是一种专门用于液化天然气气化的热交换器。 它主要用于大型沿海LNG接收站,LNG液化厂,LNGwww.66633.com,LNG加气站等。,是实现气化功能的关键设备。本文主要介绍各种液化天然气www.66633.com的分类,以及几种液化天然气www.66633.com的结构,工作原理,特点和使用环境。 它还根据实际工程的需要分析和比较了不同类型的LNGwww.66633.com。提供参考; 同时介绍了空气温度www.66633.com。

  一

  LNGwww.66633.com分类

  1个个个。1概述

  根据使用的频率,液化天然气www.66633.com可分为基本负荷型和紧急调峰型。基本负载类型具有高使用频率和大量气化。 选择类型时,主要考虑因素是设备的运营成本。紧急高峰调节类型是为了补充供气不足或在用气高峰时的紧急需求。 它的工作特点是利用率低,工作时间随机和具有紧急启动功能。 选择期间要求设备投资尽可能低。,对运营成本的要求降低。

  LNGwww.66633.com根据LNG气化的不同热介质进行分类。 常见的LNG气化热介质包括空气,河水或海水,天然气燃烧,电加热和工厂余热。美国标准NFPA 59A将LNGwww.66633.com分为加热www.66633.com,环境www.66633.com和工艺www.66633.com。

  LNGwww.66633.com根据气化量进行分类。 小于50t / h的气化能力是小型LNGwww.66633.com。 它通常用于小型气化场合,例如各种小型LNG卫星接收站,气化站; 虽然中国沿海地区是大型LNG接收站,但必须使用大型气化LNGwww.66633.com。

  表1显示了按不同结构分类的常见LNGwww.66633.com类型:

  表1常见的LNGwww.66633.com类型

  序列号

  名称

  注意

  1

  开架式www.66633.com(兽人)

  大

  2

  潜水式燃烧www.66633.com(SCV)

  大

  3

  壳管式www.66633.com(STV)

  大

  4

  中级www.66633.com(IFV)

  大

  5

  空气温度www.66633.com

  小

  6

  强制通风蒸发器

  小

  7

  热风加热www.66633.com

  小

  8

  真空蒸汽www.66633.com(VSV)

  小

  9

  中温www.66633.com

  小

  10

  热水浴www.66633.com

  小

  其中,①?④主要用于沿海大型LNG接收站,⑤?mainly主要用于各种小型LNG卫星接收站和气化站。此外,还有其他结构类别,例如绕管式www.66633.com,烟道气冲击旋液分离器LNGwww.66633.com,空气热源www.66633.com等。 本文介绍了以下常见的LNGwww.66633.com。

  1.2开架www.66633.com(ORV)

  开放式www.66633.com是一种利用海水作为热源的水加热www.66633.com。 其气化能力最大可达到180t / h,可在0?100%的负荷范围内运行。化量。 数量。它具有投资大,运行成本低,操作维护方便的特点,更适合于基本负荷的LNG接收站。海水热源对海水质量有很高的要求,同时应在其外表面采取防腐措施,例如保护涂层。

  开放式www.66633.com的基本单元是铝合金传热管。 传热管的内部为星形横截面,外部为散热片。 同时,管中有一个螺旋杆,以增加LNG的热传递。 数个传热管以板状布置。两端用集气管或集液管焊接形成管板,然后www.66633.com由几块管板组成。工作原理是液化天然气在管中向上流动,由喷淋装置在www.66633.com顶部喷出的海水在管板外表面上从上到下流动,以气化管中的液化天然气。 工作原理如图1所示。

  在开放式www.66633.com的运行过程中,冰会在板管束的下部冻结,特别是在集热管的外表面,这会影响www.66633.com的传热性能。 OsakaGas和Kobel Steel共同开发了具有部分双层结构的热交换器管,它有效地改善了结冰条件,被称为SuperORV。 其热交换管如图2所示。

  1.3潜水式燃烧www.66633.com(SCV)

  浸没式燃烧www.66633.com是燃料加热型www.66633.com。 它使用燃料燃烧产生的烟气作为热源。 由于烟道气与水直接接触,因此在剧烈搅拌水的同时加热水。 然后将热水与管道中的LNG一起加热。交换大大提高了传热效率。浸入式燃烧www.66633.com的热效率约为98%,可以快速启动,可以响应负载的突然变化,适合紧急情况或峰形气体。它的特点是总投资和安装成本低,占地面积小,操作灵活。 但是,运行成本很高。

  浸入式燃烧www.66633.com的结构是将热交换管束浸入池水中,下部与LNG主管焊接,上部与NG主管焊接,将LNG送入并 出来。工作时,燃气和空气按比例均匀混合,并进入燃烧器进行充分燃烧。 产生的高温烟气通过分配管中的孔喷入水池水中。 烟气进入泳池水中形成大量气泡,气泡迅速上升并剧烈加热泳池水。,有效地加热管束中的液化天然气以使其蒸发。其工作原理如图3所示。

  1.4中型www.66633.com(SCV)

  中间介质www.66633.com有不同的形式,包括管壳式www.66633.com(STV)和中间流体www.66633.com。 共同特征是将中间介质用作热介质。 中间介质可以是丙烷或酒精(甲醇或乙二醇)水溶液,加热介质可以是海水,热水,空气等。,可以提高结冰效果。

  (1)壳管式www.66633.com(STV)

  壳管式热交换器用作www.66633.com,水或甲醇(或乙二醇)水溶液用作中间热介质以气化LNG。 初始热源可以是热水,海水或空气。中间热介质首先由初始热源加热,然后已加热的中间热介质用于通过管壳式www.66633.com对LNG进行脱气。中间热介质需要通过循环泵强制循环,因此能耗很高。

  (2)中型www.66633.com(IFV)

  工作原理是使用附近工厂的海水或热水作为热源,使用该热源加热和蒸发中间介质(丙烷),然后使用丙烷蒸气对LNG进行脱气。www.66633.com由三部分组成:①海水(或其他热源流体)和丙烷进行热交换; ②丙烷与LNG进行热交换; ③天然气过热,即LNG气化后用海水加热NG。工作原理如图4所示。 该www.66633.com解决了海水(或其他热源流体)的冰点问题,并已广泛用于海上浮动存储和气化,循环加热和冷力发电。

  图4中间流体www.66633.com的工作原理

  1.5缠绕管www.66633.com

  绕管式www.66633.com的工作原理是:加热介质穿过壳体,LNG穿过管,而管则穿过螺旋缠绕式换热器结构。 从底部管箱进入的液化天然气在管中被加热和气化,然后从顶部排出。壳侧的循环水加热管侧的天然气。 结构如图5所示。www.66633.com的容量主要取决于壳侧介质的温度和流量。 其主要特点是在相同体积下具有较大的热交换面积,可以实现多种流体的热交换。

  1.6风温式www.66633.com

  图6 LNGwww.66633.com8片管的结构

  空气温度www.66633.com是一种热交换设备,它使用自然空气对流加热低温液化天然气以将其气化为常温气体。它由以一定距离连接的铝制翅片管组成,通常为单程。 为了增加空气侧的热交换面积,在热交换管的外部安装了星形散热片。 当前最常用的是8片鳍。结构上,如图6所示,也有12鳍和4鳍结构。图7显示了实际运行中的液化天然气www.66633.com。

  LNGwww.66633.com的物理图

  LNG空气温度www.66633.com是空气源www.66633.com(AAV),可分为两种类型:间接接触式和直接接触式。间接接触式利用空气加热封闭管道的传热流体,然后与LNG进行热交换和气化。 直接接触式使用空气直接将LNG气化。间接接触气化包括翅片换热气化和空气冷却塔气化技术。 直接接触气化包括环境空气气化和强制通风气化。

  尽管LNG空气温度www.66633.com的热交换效率低,但其制造成本和运行成本也非常低。 它们通常用作LNG卫星站(指中小城市且远离气源的小型天然气接收站和气化站)。主www.66633.com。缺点是它对环境温度非常敏感,在冬天容易冻结,并且在中国北方受到某些限制。 同时,它覆盖的面积很大,并且也限制在土地资源较少的地区。

  目前,液化天然气卫星站距离市区较远,土地资源的影响并不大。 同时,通过添加水浴液化天然气www.66633.com可以解决环境温度的影响,因此液化天然气风化www.66633.com是小型的液化天然气接收站,加气站。www.66633.com的主要类型,例如化学站,加油站等。空温www.66633.com根据其用途可分为增压和供气两种类型。 两者的结构基本相同,只是略有不同。加压空气温度www.66633.com主要仅具有蒸发部,供气空气温度www.66633.com具有蒸发部和加热部。

  家用空气温度www.66633.com主要用于液化天然气卫星站。 目前,气源www.66633.com正在国外的大型LNG接收站中逐渐使用。例如,美国和印度采用了几种形式的AAV,并建造了多个LNG接收站。

  1.7水浴www.66633.com

  水浴www.66633.com是以水为热介质的www.66633.com。 在大型LNG接收站中,开放式www.66633.com,潜水式燃烧www.66633.com和管壳式www.66633.com使用海水作为热介质。化油器,均属于水浴式www.66633.com; 在液化天然气卫星站中,水浴式www.66633.com主要包括电加热式,燃料燃烧式等。 具有传热效率高,结构紧凑,占地面积小等优点。本文中提到的水浴www.66633.com主要是用于LNG卫星站的小型www.66633.com。 它被广泛用于LNG卫星站的天然气加热。 在土地资源有限的地方,它也可以代替空气温度www.66633.com作为主要气体。化器。 装置。

  在以气化www.66633.com为主要www.66633.com的LNGwww.66633.com中,通常将BOGwww.66633.com和水浴www.66633.com集成为滑橇,从而减小了空间,如图8所示。水浴www.66633.com的主要功能是在空气温度www.66633.com和BOGwww.66633.com的温度不能满足管网要求时打开设备。 将常温www.66633.com和BOGwww.66633.com的天然气加热后,转移到下游设备。

  图8水浴再加热橇

  二

  LNGwww.66633.com的选择

  液化天然气www.66633.com的选择应考虑环境因素,www.66633.com的使用,成本效益,稳定性和安全性等。 确定合理的www.66633.com类型和规格。

  2.1个大型LNG接收站

  (1)www.66633.com的要求

  在大型LNG接收站中,选择www.66633.com时应考虑的因素如表2所示:

  表2选择www.66633.com时要考虑的因素

  序列号

  名称

  1

  可靠性和耐用性

  2

  稳定安全运行

  3

  适应负载波动的灵活性

  4

  成本效益

  5

  使用的材料应具有出色的低温性能

  6

  防止传热表面结冰

  7

  防止形成LNG雾

  (2)www.66633.com类型比较

  大型液化天然气接收站中使用的www.66633.com主要是开放式www.66633.com(ORV),潜水式燃烧www.66633.com(SCV)和中型www.66633.com(IFV)。

  表3各种类型www.66633.com的综合比较

  比较内容

  ORV

  SCV

  IFV

  中级媒体

  --

  水

  丙烷或酒精溶液

  加热介质

  海水

  燃气

  空气/海水/燃气

  工艺流程

  简单

  简单

  更复杂

  设备结构

  简单

  简单

  更复杂

  操作控制

  简单

  简单

  简单

  区域

  减

  最小

  减

  用例

  基本负荷

  紧急削峰

  少用

  投资成本系数

  1.5

  0.5?0.7

  3

  运营成本因素

  2

  7?10

  0.1

  2.2个小型LNG卫星站

  近年来,该国各地对天然气的需求逐年增加,与此同时,国内LNG卫星站的数量也有所增加。液化www.66633.com作为液化天然气卫星站的主要设备之一、是整个供应系统的核心设备。 其气化能力的大小决定了液化天然气卫星站的供应规模。因此,选择LNG卫星站中空www.66633.com尤为重要。

  LNG卫星站www.66633.com的选择应考虑环境条件,设计规模,占地面积,投资成本,运行成本,运行稳定性,辅助设备和其他因素,以选择最佳气化方案。

  空气温度www.66633.com对环境温度极为敏感,并且在冬天容易冻结。 因此,目前大多数LNG卫星站都使用空气温度www.66633.com和水浴再热橇。空气温度由一系列水浴补充加热。 它不仅有效利用了环境热量,而且确保了稳定的储气温度。因此,该气化www.66633.com和水浴加热橇的方法具有较好的技术经济性和较低的成本和运行成本。

  空气温度www.66633.com的选择应根据设计规模确定,并应考虑一定的余量,通常根据1.2?1.3次OK。同时,为了维护或紧急情况,通常应提供一组气化www.66633.com。单个空气温度www.66633.com的规格通常为50Nm3 / h至5000Nm3 / h。 空气温度www.66633.com的气化量越大,体积越大,重量越重,并且运输和安装越困难。目前,在国内LNG产业中,没有运行气化能力为5000Nm / h以上的单www.66633.com。 当对气化的需求很大时,使用组合来满足需求。对于国外而言,根据美国公司提供的数据,单个LNG气化www.66633.com的最大气化能力可以达到7,500 Nm / h。在实际项目中,经常使用气化量为5625 Nm / h的空气温度www.66633.com。

  空气温度www.66633.com一般安装在露天环境中,其结构分为立式和卧式。立式www.66633.com占地面积相对较小,但对风和地震烈度的影响较大。 卧式www.66633.com占地面积较大,但同时更稳定。 选择类型应综合考虑。

  翅片管结构也是选择www.66633.com的重要因素。空气温度www.66633.com通过铝翅片管与环境进行热交换。 铝制翅片管的翅片面积直接影响热交换和气化的量。增加翅片管的面积可通过加长和加宽翅片或增加翅片管上的翅片数量来实现。翅片的加长和加宽将增加www.66633.com的体积并增加设计www.66633.com的结构的难度。 翅片数量的增加通常受到铝铸造工艺的限制。 国内产品通常有8个鳍,而12个鳍更贵。减。

  www.66633.com的运行稳定性非常重要。 由于温度www.66633.com在运行过程中将继续结霜并影响传热效率,因此必须定期除霜。目前,www.66633.com的运转一般以8h为一班次,因此www.66633.com的最大气化保持时间不少于8h。www.66633.com运行时,温度变化很大,容易引起冷裂。 要求www.66633.com的结构具有消除温度应力影响的措施。

  LNGwww.66633.com可根据用途分为增压式和供气式两种。 两者的结构基本相同,只是略有不同。加压空气温度www.66633.com主要仅具有蒸发部,供气空气温度www.66633.com具有蒸发部和加热部。LNG卫星站的常见气化www.66633.com类型有:卸载增压www.66633.com,储罐增压www.66633.com,主要气温www.66633.com,BOGwww.66633.com和EAGwww.66633.com,主要是气化。数量,进,出口温度,设计压力等参数不同,原理相同。

  三

  空气温度www.66633.com的研究与分析

  LNG高温www.66633.com是LNG卫星站的核心设备。 目前,国内外已进行了大量研究。 下面介绍液化天然气风化www.66633.com的结构设计,传热研究和安全性研究。

  3.1常温www.66633.com的结构设计

  空气温度www.66633.com的结构比较简单,主要由星形翅片管组成,其结构设计主要体现在翅片管直径,翅片数,翅片数等基本参数的计算上。 翅片管的长度,这些是由翅片管的传热决定的。空气温度www.66633.com的设计方法包括热量计算。 建议通常的风道长度的选择取决于汽化器的热交换器面积余量的要求。管道直径,管道壁厚,出口管道直径

  以及www.66633.com结构的设计方法。提出了基于液化天然气低温潜水泵流量的调节器流量和结构计算方法。调查发现,尽管我国空温www.66633.com的生产规模和设备比较大,但由于缺乏国家标准和行业,空温www.66633.com的设计,制造和使用没有基础和限制。 标准。制造商停留在相对基本的水平上,大多只是模仿生产,并且仅使用经验方法来计算设计,并且在使用过程中几乎不考虑www.66633.com的传热问题。所生产的www.66633.com存在以下问题:气化量不足,体积大,流道布置不合理,流体阻力过大,成本高等。 在使用中还会出现各种问题,其中最突出的是管表面的finFrost和结冰,导致气化能力降低和液体过多的问题。

  3.2空气温度www.66633.com的安全性研究

  当空气温度www.66633.com运行时,内部流体是天然气,其为液态,气态和气液混合状态。 泄漏,爆炸等 可能会发生,这非常危险。 因此,对空气温度www.66633.com的安全性研究非常重要。

  液化天然气恒温www.66633.com的安全距离,www.66633.com与其他火源之间的水平净空距离应大于15米,距围墙的水平净空距离应不小于30米; 当布置多个www.66633.com时,每个www.66633.com之间的水平净空距离至少为1.5米; www.66633.com与液化天然气储罐,控制室,办公楼,车间等之间的水平净距。 至少15米。

  空气温度www.66633.com的入口和出口温度对于www.66633.com的安全运行很重要。 应设置温度检测器以测量LNG,蒸发气体和加热介质的入口和出口温度。同时,每个www.66633.com的入口和出口应配备紧急关闭阀和安全阀。 另外,为了防止泄漏的LNG进入备用www.66633.com,可以在入口处安装两个阀门,并且两个LNG在两个阀门之间蒸发。

  www.66633.com运行时,温度变化很大,容易引起冷裂。 要求www.66633.com的结构具有消除温度应力影响的措施。

  四

  结论

  (1)LNGwww.66633.com的分类方法很多。 常见的分类方法包括:使用频率,热介质差异,气化量和结构差异。其中,大型LNG接收站通常使用ORV,SCV,IFV等。; 大多数LNG卫星站都使用空气温度www.66633.com和电加热水浴www.66633.com。

  (2)LNG卫星站www.66633.com的选择应考虑环境条件,设计规模,占地面积,投资成本,运行成本,运行稳定性,辅助设备等因素,选择最佳气化方案。空气温度www.66633.com与水浴式再热器串联连接,不仅有效利用了环境热量,而且确保了稳定的储气温度。因此,它被广泛使用。

  (3)在设计空气温度www.66633.com的结构时,应充分考虑设计裕度,结构形式,翅片管传热计算,工作条件和时间,温差补偿措施以及www.66633.com的应用。目前,国内外对气化www.66633.com进行了大量的研究和分析,包括液化天然气www.66633.com的结构设计,传热研究和安全性研究。中国的空温www.66633.com的生产规模和设备都比较大,但是由于没有国家标准或行业标准,因此空温www.66633.com的设计,制造和使用都处于没有根据,受限制的状态。基本水平主要仅用于模拟生产,并且仅通过经验方法来计算设计,并且几乎不考虑使用www.66633.com期间的热传递。

  (文章来源:海博谈LNG)

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