LNG空温式气化器的换热计算

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1、第32卷第7期煤气与热力Vol．32No．72012年7月GAS＆HEATJul．2012LNG空温式气化器的换热计算12334杨聪聪，焦文玲，杨光，赵元伟，马建(1．大庆高新区规划建筑设计院，黑龙江大庆163000;2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090;3．深圳市燃气集团股份有限公司，广东深圳510040;4．大庆油田有限责任公司，黑龙江大庆163000)摘要:对LNG空温式气化器的单根翅片管进行模拟换热计算，计算时将翅片管分为单相液、两相以及单相气3区，得出了管外壁温度、管内流体温度以及管内流体表面传热系数沿管长的

2、分布。关键词:液化天然气;空温式气化器;换热计算;三区模型中图分类号:TU996文献标识码:A文章编号:1000－4416(2012)07－0B12－06CalculationofHeatTransferinLNGAmbientAirVaporizerYANGCongcong，JIAOWenling，YANGGuang，ZHAOYuanwei，MAJianAbstract:Theheattransfercalculationofasinglefinned-tubeinambientairvaporizerissimula-ted．Thesin

3、glefinned-tubeisdividedinto3areasincludingsingle-phasefluid，twophasesandsingle-phasegas．Thedistributionsofexternalwalltemperature，internalfluidtemperatureandthesurfaceheattransfercoefficientoftheinternalfluidalongthelengthareobtained．Keywords:LNG;ambientairvaporizer;heattra

4、nsfercalculation;three-areamodel1概述LNG接收终端也开始采用AAVs来实现LNG的气随着经济的持续稳步增长，我国的能源需求量化。不断增大。据BP世界能源统计结果，2000—2008目前国内外学者对AAVs的研究已经取得了一［3］［4］年我国各类一次能源的年均增长率中，天然气的增定的成果。Lee与Kong分别通过实验与数值方［1］幅达到了15%，明显高于煤炭和石油。常压下将法研究了翅片管形式、翅片角、空气侧参数等对低温［5］天然气冷却至－162℃时，气态天然气转变为液化领域AAVs换热性能的影响，Hyo－Min

5、Jeong等天然气(LNG)，其体积约为同质量气态天然气的用数值模拟方法研究了LNG空温式气化器外表面1/600。天然气以LNG的形式储存和运输，具有成霜层厚度与翅片厚度以及翅片角之间的关系，Hyo［6］本低、使用方便、安全可靠等诸多优点。近几年来，－MinJeong和Han－ShikChung对目前应用较广我国陆续规划和建造了多座大型LNG接收终端、泛的8fin50le型与4fin75le型翅片管在结霜工况下［7］LNG生产厂以及LNG卫星站，我国LNG产业进入换热特性进行了实验比较，国内的刘小川利用快速发展阶段，LNG产业链日趋成熟。FL

6、UENT软件对换热器结霜工况下空气侧的传热传［8］对各种LNG气化器的经济以及环境对比显示，质状况进行了模拟，陈瑞球等通过实验分析了风空温式气化器(ambientairvaporizers，简称AAVs)以速、肋片间距以及空气湿度等因素对结霜工况翅片［2］［9］其节能环保的优势得到了大力提倡，在LNG气化管空气侧换热性能的影响。另外，高华伟等针对站中AAVs已经得到了广泛的应用，近年来大型的LNG空温式气化器的换热过程，将管内的气化分为·B12·www．watergasheat．com杨聪聪，等:LNG空温式气化器的换热计算第32卷第7期单相

7、液、单相气与两相区3段，并建立了单相段天然摩尔分数分别为90．07%、7．36%与2．57%。LNG气的换热模型，进行了数值模拟。进入气化器的温度为111K。由上述可以看出，以往对AAVs的研究主要集3LNG管内气化过程分析中在空气侧特性的研究，而对LNG这一特定介质的根据文献［11］，LNG管内气化机理为:当混合管内气化过程的换热研究较少。本文对LNG空温物进入气化器后，沸点低、蒸气压高的组分先气化，式气化器单根翅片管的换热进行计算，并分析管内但由于液相断断续续和传热面接触以及液体被气泡的相变吸热特点。破裂时分裂成的气沫所气化，导致各种组分

8、都得到2LNG空温式气化器结构了气化。AAVs是由翅片管按照一定的间距并联而成LNG是由不同烃类组成的非共沸混合物，开始的，一般是单程式，实际运行中的LNG空温式气