低温储罐自增压特性的实验研究

LNG是一种易燃易爆的低温气体,通常采用无损储存。由于外界漏热,储罐内压力会不断上升,此升压速率对无损储存的安全有着重要的影响。文中建立了低温储罐自增压以及温度分层实验装置,对罐内的温度分层及此时的升压过程进行了实验研究。     

运行VOF法模拟LNG液舱的晃荡特性

液舱晃荡引起的载荷己成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一、以及船舶结构动力学的一个热点.文中首先运用VOF法建立LNG晃荡液舱模型,给出对LNG液舱晃荡特性数值模拟方法,运用模拟结果讨论不同工况(如装载率、频率、横摇角度幅值)下晃荡动压特性,在此基础上给出了LNG液舱的晃荡载荷特性与抑制晃荡的措施.     

小型撬装式天然气液化流程模拟与分析

基于中国绝大多数天然气田储量不大,而且分布较分散,离天然气管道较远,因此小型撬装式天然气装置在中国具有广阔的应用前景。小型撬装式天然气装置要求设备少、结构紧凑、操作简单、可靠性高、适应性强、操作弹性大。这对于净化与液化流程提出了更高的要求。采用化工流程软件HYSYS,对单阶混合制冷剂流程,氮气膨胀流程和带丙烷预冷氮气膨胀流程三种工艺流程进行了模拟分析,并以单位能耗为指标对上述三种流程进行了优化。结果发现带丙烷预冷氮气膨胀流程换热平均温差较小,而且能耗较低、流程简单、启动快、操作与维护方便,是比较适合于小型撬装式液化天然气装置的流程。     

低温移动LNG储罐角钢圈轻量化设计研究

由于低温液体运输半挂车重心高、质量大、能耗高,进行优化设计很有必要。因此,对某型号低温液体运输半挂车罐体进行建模,根据标准工况承受的惯性力载荷进行应力分析,使用分析设计标准中的应力分类法进行校核。基于实验设计的设计点采样和曲面拟合技术,以角钢圈尺寸参数为自变量,线性化路径上的应力强度为约束条件,建立有限元拟合函数数学模型,采用MOGA多目标遗传算法进行求解。结果表明,优化后的罐体满足评定标准,罐体质量减少约226.37 kg,罐体内容器与外壳角钢圈长边宽、短边宽减少了0.53、19.98、9.98、11.98 mm,对优化后的角钢圈组合截面惯性矩进行计算验证,满足压力容器常规设计要求。     

基于可靠度的油罐拱顶稳定性分析

根据加肋拱顶稳定性校核公式,应用结构可靠度理论,建立了油罐拱顶可靠性分析模型,对拱顶稳定性进行分析计算,以确定油罐拱顶的使用安全性. 运用最小距离法和有限差分法对该模型的可靠度进行求解.结合工程实例,分析了顶板自支承作用、肋板的加强作用在外载荷作用下对拱顶可靠指标的影响规律,拟合出可靠指标与拱顶各参数间数值关系. 通过对现役油罐拱顶稳定性进行可靠性评定,验证了该模型在现役条件下分析拱顶稳定性的可行性.     

挥发性有机液体储罐呼吸损耗计算及防治措施

论述了挥发性有机液体储罐呼吸损耗常用计算方法及其适用范围,包括美国国家环保局(EPA)推荐方法、美国石油学会(API)推荐方法、石油库节能设计导则推荐方法和中国石油化工系统经验公式;基于储罐呼吸损耗原理提出相应防治措施,其中减缓大呼吸损耗措施主要是蒸气回收和蒸气平衡技术,减缓小呼吸损耗措施主要是罐体选型、控制温差、设置呼吸挡板以及介质保护等。     

大型LNG储罐预冷模型及预冷参数计算

以16万方全容式常压LNG储罐为例,综合考虑储罐漏热及储罐材料比热容对储罐预冷过程的影响,建立预冷数学模型。计算结果表明:(1)冷却速率在-3K/h~-5K/h内,预冷介质用量与现场数据误差最大为5%,预冷时间的范围为39h~64h,得出最佳冷却速率-4.9K/h;(2)最佳冷却速率-4.9K/h下,罐内气体、9%Ni钢、铝吊顶、隔热层、漏热分别约占预冷介质用量的17%、29%、2%、46%和6%;(3)在允许温降范围内(-3K/h~-5K/h)提高冷却速率,可以减少储罐漏热消耗的预冷介质LNG用量。     

LNG冷能空分系统多工况操作的分析

空分装置是高耗能过程,系统所需的温度比LNG温度还低,因此空分装置不仅使LNG冷能得到最佳利用,同时也大大降低了系统能耗。文中针对LNG夜间输气负荷降低、LNG冷量波动影响空分装置连续稳定性操作的问题,通过改变冷能空分装置的操作参数,在变负荷和产品分布等工况下进行系统的分析,揭示空分装置随LNG冷量负荷变化的系统能量的分布和利用率,从而指导空分装置如何在LNG冷能供应波动时,改变装置生产负荷及气液产品量,来维持空分装置连续稳定运行。     

LNG接收站利用低品位热源低温发电

LNG接收站需要大量的热能来加热气化LNG,降低燃气消耗可以减少操作费用。LNG接收站也要消耗大量的电能(2.83×107m3/天的气化量需要20～30MW)。利用LNG冷能低温发电能够显著减少操作成本,降低污染排放。采用中间流体Rankine循环的LNG低温发电流程,既可以生产电能,又可以输出指定温度下的产品天然气。该方案可以利用任何形式的低品位热源来气化LNG。模拟结果显示,气化容量为3.68×107m3/天的LNG接收站的低温发电系统,发电量为18MW,能带来每年0.7～1亿元的收益。     

基于LNG冷能利用的公交车空调制冷系统优化

公交车的LNG燃料蕴含大量冷量,目前尚未得到利用。文中就LNG冷能用于公交车空调系统低温送风和空调系统的过冷循环分别进行了优化分析。应用Cleland公式和VB编程计算,结果表明:LNG冷能用于12m公交车低温送风,空调制冷系统COP可提高6.8%～8.6%;将LNG冷能用于12m公交车空调系统的过冷循环,空调制冷系统COP可提高18.2%。