LNG开架式气化器流动和传热特性的研究进展

1

作者 董晓 朱玉琴 《化工技术与开发》 CAS 2024年第3期93-97,35,共6页

开架式气化器是大型液化天然气气化站的核心设备之一,主要作用是将液态天然气气化并加热至常温后输送至下游用户。本文在回顾和总结液化天然气传热的研究成果及现状的基础上,对影响传热性能的因素进行了分析总结。重点论述了操作条件和... 开架式气化器是大型液化天然气气化站的核心设备之一,主要作用是将液态天然气气化并加热至常温后输送至下游用户。本文在回顾和总结液化天然气传热的研究成果及现状的基础上,对影响传热性能的因素进行了分析总结。重点论述了操作条件和模型结构参数对管内流动和传热的影响,以及换热管流动传热过程中用到的数值模拟方法。分析了影响传热系数的条件,对当前如何进行模型验证的问题进行了梳理和总结,对气化器的设计和性能的进一步优化进行了归纳,可为气化器的实际应用提供参考。 展开更多

关键词 开架式气化器 液化天然气 流动传热 数值模拟 模型验证

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温排海水在开架式气化器的应用与研究

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作者 周沛 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第7期155-158,共4页

随着我国经济的快速发展,对能源的需求日益增加,到2030年,天然气在我国一次能源消费中占比将提升至15%,除进口管道天然气之外,我国需要通过LNG运输船进口LNG来补充未来天然气需求,因此需要建设大量LNG接收站。本文介绍火电机组温排海水... 随着我国经济的快速发展,对能源的需求日益增加,到2030年,天然气在我国一次能源消费中占比将提升至15%,除进口管道天然气之外,我国需要通过LNG运输船进口LNG来补充未来天然气需求,因此需要建设大量LNG接收站。本文介绍火电机组温排海水在LNG接收站开架式气化器(ORV)中的应用与研究,避免了浸没燃烧式气化器气化时天然气的消耗,同时对不同海水温度下ORV的运行情况进行了研究,为后续ORV运行提供帮助。 展开更多

关键词 温排海水 液化天然气(LNG) 开架式气化器(ORV LNG接收站

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超级开架式气化器传热管换热过程的数值模拟分析 被引量：10

3

作者 王萌 金滔 +1 位作者 汤珂 陈国邦 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期102-107,共6页

超级开架式气化器(SuperORV)是一种以海水为热源的新型气化器,它采用双层结构的传热管,可有效改善传统开架式气化器管束外结冰的状况并提高换热效率,而目前国内对该装置传热性能的研究还较少。为此,对SuperORV关键传热单元——传热管的... 超级开架式气化器(SuperORV)是一种以海水为热源的新型气化器,它采用双层结构的传热管,可有效改善传统开架式气化器管束外结冰的状况并提高换热效率,而目前国内对该装置传热性能的研究还较少。为此,对SuperORV关键传热单元——传热管的换热过程进行了模拟研究,建立了SuperORV传热管整体换热过程的传热计算模型。该模型利用两组离散化方程组分别描述了SuperORV传热管气化段和加热段的传热过程,在给定的尺寸和边界条件下对传热管的整体换热性能进行了数值模拟,得到了传热管各个局部的表面换热系数和温度分布曲线,进而推导出了传热管总换热系数和热流密度的分布曲线。海水和外翅片管上的温度分布曲线可用于预测传热管外表面易结冰的位置,传热管总换热系数和热流密度的分布曲线则可为传热管的整体换热性能描述提供帮助。该模型及相关模拟分析可望为该类气化器的设计、选型和运行管理提供参考。 展开更多

关键词 超级开架式气化器 LNG接收终端 气化 低温传热 沸腾传热 数值模拟 表面换热系数 温度分布曲线

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超级开架式气化器新型传热管内流场及对流换热的数值模拟 被引量：9

4

作者 邓志安 姜晨薇 +2 位作者 张雪婷 梁逍 杨帆 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期90-95,共6页

超级开架式气化器(Super ORV)新型传热管主要是在普通传热管的内管中加入了十字螺旋扰流杆,以强化传热管的换热效果。为了研究该装置的换热效率,建立了与新型传热管和普通传热管相对应的数学和模型物理模型,采用数值模拟的方法对两种传... 超级开架式气化器(Super ORV)新型传热管主要是在普通传热管的内管中加入了十字螺旋扰流杆,以强化传热管的换热效果。为了研究该装置的换热效率,建立了与新型传热管和普通传热管相对应的数学和模型物理模型,采用数值模拟的方法对两种传热管内流场及对流换热性能进行了对比分析,得到了传热管内流道的努赛尔数随入口速度的变化图,以及传热管不同位置处温度和传热系数的分布规律。通过对现有实验进行数值模拟,对比分析了模拟结果与实验结果。结果表明:(1)FLUENT数值模拟方法能准确描述传热管的传热特性;(2)十字螺旋扰流杆的存在,不仅能够加强流体的湍流强度,而且还能有效减小边界层厚度,产生强烈的二次流,加强了流体在径向上的热交换,提高了传热管的整体换热能力;(3)流体入口速度与努赛尔数的增长幅度呈正比,传热系数随着温度的升高而增加,在相同的雷诺数下,新型传热管内流体的平均温度明显高于普通传热管内流体温度。该研究成果能够为超级开架式气化器国产化进程提供参考。 展开更多

关键词 超级开架式气化器 螺旋扰流杆 强化传热 数值模拟 传热系数 温度分布 换热效能

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开架式气化器温度特性实验研究 被引量：3

5

作者 周兵 倪利刚 +1 位作者 崔云龙 姚志燕 《石油化工设备》 CAS 2017年第4期1-6,共6页

基于开架式气化器(ORV)的特殊换热管结构,以液氮替代液化天然气介质,建立了一套ORV传热实验系统,针对两种换热管型式进行了不同处理量气化实验,分别从全温度测点均匀性评价、管内外热平衡、热源水温降等指标验证了系统的可靠性,考察了... 基于开架式气化器(ORV)的特殊换热管结构,以液氮替代液化天然气介质,建立了一套ORV传热实验系统,针对两种换热管型式进行了不同处理量气化实验,分别从全温度测点均匀性评价、管内外热平衡、热源水温降等指标验证了系统的可靠性,考察了流量对气化出口温度的影响,获得了液氮气化沿程的主流温度分布。计算结果表明,在不结冰工况下,传统ORV较超级ORV的气化性能更优。 展开更多

关键词 开架式气化器 气化性能 温度分布 实验 研究

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液化天然气开架式气化器工艺研究和设计 被引量：20

6

作者 张尚文 《石油化工设备》 CAS 2012年第3期25-29,共5页

介绍了液化天然气开架式气化器的结构、工作原理、LNG组分及物性、星型翅片换热管设计、传热分析和计算,可供实际设计、生产参考。

关键词 开架式气化器 液化天然气 工艺 研究 设计

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开架式气化器表面防腐工程研究 被引量：3

7

作者 李晟 王延枝 +3 位作者 段天应 景宝全 李培跃 张明辉 《化工管理》 2021年第28期137-138,共2页

开架式气化器(ORV)是LNG接收站中的关键气化设备之一,ORV表面防腐涂层的使用寿命直接决定了设备的使用寿命,同时防腐涂层的现场维护也是该设备运行维护的重要工作。鉴此,文章系统阐述了ORV表面防腐控制方法及其制备的工艺流程,并对设备... 开架式气化器(ORV)是LNG接收站中的关键气化设备之一,ORV表面防腐涂层的使用寿命直接决定了设备的使用寿命,同时防腐涂层的现场维护也是该设备运行维护的重要工作。鉴此,文章系统阐述了ORV表面防腐控制方法及其制备的工艺流程,并对设备运行维护提出了建议。 展开更多

关键词 开架式气化器 表面防腐 涂层

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开架式气化器换热管预冷过程传热数值模拟 被引量：1

8

作者 任金平 于春柳 +3 位作者 陈兵 张琪 马政足 鄢强强 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期74-78,共5页

换热管作为开架式气化器的基本换热单元,工作时存在从环境温度降至低温的预冷过程,采用数值模拟的方法,对开架式气化器换热管预冷过程进行数值模拟,得到管内流体温度场和速度场变化情况。分析发现:预冷过程中,海水膜厚度越厚,换热管内... 换热管作为开架式气化器的基本换热单元,工作时存在从环境温度降至低温的预冷过程,采用数值模拟的方法,对开架式气化器换热管预冷过程进行数值模拟,得到管内流体温度场和速度场变化情况。分析发现:预冷过程中,海水膜厚度越厚,换热管内流体平均温度和平均速度越高;进入稳定换热后,海水膜厚度不再影响换热管内流体温度场和速度场的分布。结果有助于指导实际的预冷操作,对缩短预冷时间,提高预冷效率,减小海水用量,降低运行成本有意义。 展开更多

关键词 开架式气化器 换热管 液化天然气 预冷过程 传热

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开架式气化器单管传热与流动特性研究

9

作者 苏厚德 李振华 +2 位作者 魏星 余建永 赵昕 《化工机械》 CAS 2022年第2期282-288,共7页

对扰流杆贯穿全管的开架式气化器单管的传热特性进行了数值模拟和试验研究。采用三维CAD软件对管道进行实体建模,对实体模型进行了网格划分与流场计算,并通过开架式气化器单管传热特性测试试验台,以液氮作为低温介质,水作为高温介质,测... 对扰流杆贯穿全管的开架式气化器单管的传热特性进行了数值模拟和试验研究。采用三维CAD软件对管道进行实体建模,对实体模型进行了网格划分与流场计算,并通过开架式气化器单管传热特性测试试验台,以液氮作为低温介质,水作为高温介质,测试了3种不同工况下换热管内/外的热负荷,其结果与数值模拟结果的变化趋势基本一致(最大误差为11.2%),说明建立的扰流杆贯穿全管的开架式气化器单管传热特性数值计算模型可用于预测带扰流杆气化器单管的传热特性。 展开更多

关键词 开架式气化器 单管 传热特性 流动特性 数值模拟 试验测试

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液化天然气开架式气化器带扰流杆换热管内性能数值模拟 被引量：5

10

作者 张尚文 冯玉洁 +2 位作者 文晓龙 周少斌 芦德龙 《石油化工设备》 CAS 2017年第5期5-11,共7页

介绍了液化天然气开架式气化器的结构与工作原理,采用计算流体动力学方法分析了液化天然气在气化器中的流动及传热过程,得到不同温度范围内气化器不同部位的气化情况,同时也对影响换热管内气化率的因素——流速、管壁粗糙度等进行了分... 介绍了液化天然气开架式气化器的结构与工作原理,采用计算流体动力学方法分析了液化天然气在气化器中的流动及传热过程,得到不同温度范围内气化器不同部位的气化情况,同时也对影响换热管内气化率的因素——流速、管壁粗糙度等进行了分析比对,并对扰流杆的作用进行了分析,在此基础上提出了扰流杆的优化方案。 展开更多

关键词 开架式气化器 液化天然气 气化率 扰流杆 数值模拟

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不同工况下开架式气化器最小海水流量计算 被引量：5

11

作者 施海青 陈波 +2 位作者 陈帅 党延辉 敬兴龙 《石油化工自动化》 CAS 2017年第5期50-55,共6页

由于液化天然气(LNG)流量、压力、温度、组分和海水温度的不同,开架式气化器(ORV)所需的海水流量也不一样,普遍产生能耗过剩现象。为了确定所需最小海水流量:以ORV性能曲线为基础,确定其机械限定LNG流量,并通过1stOpt软件采用多元非线... 由于液化天然气(LNG)流量、压力、温度、组分和海水温度的不同,开架式气化器(ORV)所需的海水流量也不一样,普遍产生能耗过剩现象。为了确定所需最小海水流量:以ORV性能曲线为基础,确定其机械限定LNG流量,并通过1stOpt软件采用多元非线性拟合找到特定条件时,不同LNG流量、压力和海水温度下所需最小海水流量的函数式;由BWRS方程计算特定条件及实际参数下ORV入口LNG、出口天然气(NG)的焓值,再由能量守恒原则得到实际所需最小海水流量;通过计算机编程设计出计算软件。为了验证计算精度,通过性能曲线数据、Apsen_Plus软件及能量守恒式计算出实际工况对应的理论最小海水流量;将理论海水流量与软件计算值对比求出相对误差。结果证明:最大相对误差小于3%,能较好地计算所需最小海水流量,为ORV优化、节能运行,海水泵选型、变频提供了一定的理论参考。 展开更多

关键词 开架式气化器 LNG接收站 海水流量 非线性拟合 BWRS方程 相对误差

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开架式气化器(ORV)设备振动检测与评价 被引量：1

12

作者 高辉 《化工时刊》 CAS 2020年第9期7-10,共4页

开架式气化器(open rack vaporizer,ORV)是液化天然气(LNG)接收站的关键设备之一,是以海水为热源气化LNG的气化器。在设备正常投产运行期间,ORV设备本体和进出管线不可避免会存在一定振动,且振动强度随着LNG的流量和压力不同产生变化。... 开架式气化器(open rack vaporizer,ORV)是液化天然气(LNG)接收站的关键设备之一,是以海水为热源气化LNG的气化器。在设备正常投产运行期间,ORV设备本体和进出管线不可避免会存在一定振动,且振动强度随着LNG的流量和压力不同产生变化。ORV长期处在较高振动工况下运行,会影响设备强度和使用寿命,存在较大的安全隐患。本文使用振动分析仪在不同LNG流量工况下测试ORV的振动,并对数据进行分析,评价设备在各工况下的运行情况,对LNG接收站设备保养和安全生产具有指导作用。 展开更多

关键词 开架式气化器 设备振动 检测 评价

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海水开架式气化器运行工况研究 被引量：4

13

作者 许燕 马敏吉 +1 位作者 朱明 纪明磊 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期57-60,68,共5页

阐述了应用动态模拟软件建立开架式气化器(ORV)系统动态模型,研究LNG流量、天然气管网压力、海水温度等因素扰动变化时,天然气出口温度、海水出口温度、海水进出口温差、ORV换热量、换热器平均温差等主要操作参数的动态响应趋势。分析表... 阐述了应用动态模拟软件建立开架式气化器(ORV)系统动态模型,研究LNG流量、天然气管网压力、海水温度等因素扰动变化时,天然气出口温度、海水出口温度、海水进出口温差、ORV换热量、换热器平均温差等主要操作参数的动态响应趋势。分析表明,动态模拟能够准确模拟 ORV主要工艺参数随相关扰动因素的变化特性,可指导设计人员的选型设计和操作人员的安全运行实践。 展开更多

关键词 开架式气化器 动态模拟 天然气管网压力 海水温差

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LNG接收站开架式气化器低温运行优化与实践 被引量：4

14

作者 周华 程云东 苏建伟 《化工自动化及仪表》 CAS 2014年第9期1064-1068,共5页

开架式气化器(ORV)是液化天然气(LNG)接收站被广泛采用并逐渐成为主流的气化器类型,探索其低温运行条件对ORV的最大限度使用和接收站的节能降耗都具有重要价值。以某接收站的ORV为例,在分析性能曲线和测试数据的基础上,结合运行要求,探... 开架式气化器(ORV)是液化天然气(LNG)接收站被广泛采用并逐渐成为主流的气化器类型,探索其低温运行条件对ORV的最大限度使用和接收站的节能降耗都具有重要价值。以某接收站的ORV为例,在分析性能曲线和测试数据的基础上,结合运行要求,探索其海水温度低于设计点5.50℃下低温运行的可能性和能达到的操作负荷限制,提出具体的运行优化方案并对实施效果进行分析。实践证明优化后节能降耗效果明显,可为其他接收站冬季低温条件下ORV的使用提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 开架式气化器 液化天然气 低温运行 性能曲线 节能降耗

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开架式气化器防腐施工安全技术分析

15

作者 段天应 景宝全 +5 位作者 王延枝 王乃友 郭洪涛 沈涛 李晟 张毅 《化工管理》 2022年第25期126-129,共4页

开架式气化器是LNG接收站的关键功能设备之一,其运行状况直接影响接收站的正常运营。气化器的防腐施工是针对气化器表面的防护涂层进行修复,其工艺及现场条件复杂,施工过程中安全隐患多,施工难度大。文章根据防腐施工作业环境、工艺流程... 开架式气化器是LNG接收站的关键功能设备之一,其运行状况直接影响接收站的正常运营。气化器的防腐施工是针对气化器表面的防护涂层进行修复,其工艺及现场条件复杂,施工过程中安全隐患多,施工难度大。文章根据防腐施工作业环境、工艺流程,从人员、物料、管理和环境等四个方面分析了施工过程中的安全影响因素,并制定相应的安全技术要求。 展开更多

关键词 开架式气化器 防腐施工 安全技术

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LNG接收站开架式气化器在高含沙海水工况下使用的探讨 被引量：17

16

作者 张成伟 马铁轮 +1 位作者 盖晓峰 吕国锋 《石油工程建设》 2007年第6期8-10,共3页

开架式气化器(Open Rack Vaporizers,简称ORV)是LNG接收站中的关键设备,它以海水为热源气化LNG。ORV对海水的含沙量有一定的要求,文章针对江苏LNG接收站中开架式气化器在高含沙海水工况下的使用情况,根据海水中含沙量和粒径分布特点,分... 开架式气化器(Open Rack Vaporizers,简称ORV)是LNG接收站中的关键设备,它以海水为热源气化LNG。ORV对海水的含沙量有一定的要求,文章针对江苏LNG接收站中开架式气化器在高含沙海水工况下的使用情况,根据海水中含沙量和粒径分布特点,分析了海水过滤的可行性,同时在对ORV表面Al-Zn金属涂层的磨损特性进行分析的基础上,推算了海水过滤前后Al-Zn合金涂层的使用寿命。 展开更多

关键词 LNG接收站 开架式气化器 高含沙海水

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LNG接收站中开架式气化器(open rack vaporizer)运行分析 被引量：9

17

作者 仇德朋 郭雷 +1 位作者 徐国峰 曲顺利 《山东化工》 CAS 2013年第10期103-109,共7页

气化器是LNG接收站中重要的工艺设备之一,加压后的LNG经由气化器气化之后外输至天然气管网。目前LNG接收站主要采用开架式气化器(open rack vaporizer,ORV)。本文对最常见的ORV做较深入的分析,对设计及运行中需要注意的问题进行探讨。... 气化器是LNG接收站中重要的工艺设备之一,加压后的LNG经由气化器气化之后外输至天然气管网。目前LNG接收站主要采用开架式气化器(open rack vaporizer,ORV)。本文对最常见的ORV做较深入的分析,对设计及运行中需要注意的问题进行探讨。为新项目ORV的安全稳定运行提供一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 LNG接收站 开架式气化器 运行

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LNG用大型开架式气化器 被引量：2

18

作者 韦刘轲 朱为明 《石油科技论坛》 2017年第S1期160-162,202,共4页

为了实现LNG大型开架式气化器在设计及制造中核心技术的国产化并解决现有技术难题,通过对LNG用高效换热管传热机理进行数值模拟研究,并在关键制造技术上进行专项开发,实现LNG用开架式气化器的国产化。该设备工业应用良好,运行结果表明:... 为了实现LNG大型开架式气化器在设计及制造中核心技术的国产化并解决现有技术难题,通过对LNG用高效换热管传热机理进行数值模拟研究,并在关键制造技术上进行专项开发,实现LNG用开架式气化器的国产化。该设备工业应用良好,运行结果表明:海水分布均匀,在管排表面形成均匀、稳定的液膜;气化器表面涂层结合强度高,无任何脱落;LNG气化器气化能力满足工艺要求,各项数据达标;运行状态稳定,运行过程中无泄漏、变形、振动等状况;LNG气化器工业化运行满足相应技术要求。 展开更多

关键词 开架式气化器 高效换热管 数值模拟 防腐涂层 LNG

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LNG接收站开架式气化器海水流量优化与实践 被引量：3

19

作者 魏念鹰 《化工管理》 2020年第13期210-211,共2页

开架式气化器ORV是中国LNG接收站被广泛采用的主流气化器类型.文章探索了ORV在低海水流量下运行的可能性及工艺运行条件,当海水温度达到10℃以上时,经过运行测试和实践检验ORV的海水用量可降低30%.利用海水泵和ORV运行匹配的优化可减少... 开架式气化器ORV是中国LNG接收站被广泛采用的主流气化器类型.文章探索了ORV在低海水流量下运行的可能性及工艺运行条件,当海水温度达到10℃以上时,经过运行测试和实践检验ORV的海水用量可降低30%.利用海水泵和ORV运行匹配的优化可减少海水泵的运行数量,在满足工艺运行条件的同时可达到显著的节能降耗效果,可为其他接收站ORV的优化改造提供经验借鉴. 展开更多

关键词 开架式气化器 匹配 联锁比率 节能降耗

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开架式气化器完整性管理 被引量：3

20

作者 尹清党 杨大根 《设备管理与维修》 2015年第6期14-16,共3页

开架式气化器设备的组成与运行配套设备,ORV设备完整性管理内涵,ORV运行的风险及预防措施。

关键词 开架式气化器 完整性 管理措施

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