低温液体甲烷无损储存规律研究

液体甲烷是易燃易爆的低温液体,在封闭容器中压力的上升是它安全储存所面临的关键问题。文中列出了无损储存计算用模型,并以40m~3液化天然气储罐为研究对象计算了甲烷的无损储存规律,得到了0．1518MPa和标准大气压下环境温度分别为30℃,50℃和80℃下的无损储存规律,以及液体甲烷安全无损储存天数。     

基于LNG冷能的发电技术

液化天然气将成为人类在21世纪的主要能源之一。该文阐明了蕴涵在液化天然气中的巨大冷能利用价值,并指出两种利用方式:改善现有动力循环和相对独立的低温动力循环。前者主要体现在与燃气轮机及锅炉余热结合上,分析结果表明系统的热效率和火用效率普遍较高;后者则主要包括低温条件下的Rank ine循环、B rayton循环以及改进和复合的循环。总结了各种利用途径的特点和效果,同样说明了相当可观的液化天然气冷能利用价值。根据研究现状,最后指出了有待进一步研究和解决的诸多问题。     

在役外浮顶储罐的强度评估方法

根据储罐结构特征和应力分类准则,明确了在役储罐各部位的应力特性和危险点,提出了基于应力强度的大型储罐的安全评价方法和流程。研究表明,地基沉降发生后,储罐的强度评定主要考虑壁板抗风圈处的二次应力、壁板一次应力及底板的二次应力。通过考虑变壁厚、环墙式地基、加强圈及肋板、抗风圈及支撑、包边角钢等所有附件的影响,建立了105m3大型外浮顶油罐三维有限元模型,其中抗风圈及支撑、加强圈及肋板均是按照实际的几何结构进行建模。基于三维激光扫描技术测试储罐地基沉降的现场数据,采用有限元分析方法获得了地基沉降对储罐各部分应力的影响,揭示了沉降后储罐的应力水平和变化规律,评估了储罐关键位置的一次应力与二次应力。结果表明,储罐结构强度未超过允许值,为储罐的检维修策略提供支撑。     

LNG温度对冷能空分装置的影响分析

LNG冷能空分已成为国内LNG接收站配套冷能利用项目的首选,但受上游LNG接收站运行影响,冷能空分装置投产初期普遍存在产能不达标的问题。利用ASPEN PLUS软件,选择RKS-BM方程为物性方法,模拟冷能空分装置冷量供应系统,并用Sensitivity模块分析LNG温度对冷能空分装置的影响。结果表明,在不考虑NG出口温度等限制条件下,装置产量随LNG用量增加而增加。当LNG温度高于设计温度时,温度每上升1℃,冷能空分装置将减少13.69 t/d产量,当LNG温度高于-135℃时,关闭低压氮压机装置总体收益更高。     

3S技术在天然气液化中的应用初探

通过建立低温下3S分离器的一维稳定流动数学模型,对采用3S分离器的天然气液化流程进行了探索性的理论研究。结果表明采用3S分离器的液化技术效率远高于J-T阀,其液化率与采用膨胀机相当,由于3S分离器不仅可带液工作,且无运动件,在小型天然气液化装置中有广阔的应用前景,但需解决一系列技术问题。     

利用LNG冷能的间接冷冻法海水淡化流程及其初步分析

介绍了一种利用LNG冷能进行海水淡化的间接冷冻法,即利用二次冷媒传递LNG气化过程中放出的冷量于海水的结冰过程,最终得到淡水。叙述其流程和优点,并指出选择二次冷媒的原因。对实验样机中的关键部件——结晶器的换热面积进行了估算,并给出其结冰过程中换热量、冰层厚度、换热系数等相关参数随时间的变化趋势。最后从能量效率和火用效率角度考察LNG冷能的利用效率。     

低温储罐充液后夹层压力变化规律

低温储罐在充液后内罐因温度下降而冷缩,夹层空间增大,同时夹层温度也将下降,综合作用使夹层真空度升高及绝对压力下降,这对低温容器绝热是有利的。为了计算充液后夹层压力的大小,研究了低温容器充液后内罐冷缩及夹层温度变化情况,给出了夹层压力的计算公式。实例计算表明充液后夹层压力下降显著。     

车载LNG储罐加强筋结构轻量化技术研究

轻量化是目前车载储罐研究发展的重点方向之一.针对车载储罐外简体角钢加强筋强化结构,通过正交设计和matlab软件对原有角钢结构的短边宽,长边宽和边厚进行了优化分析.同时,对车载LNG储罐整体进行三维建模,对储罐外简体的角钢加强筋的分布进行重新排布.结果表明:影响角钢刚度的主要因素是长边宽,在与原有角钢刚度和质量不变的条件下优化出一种新型角钢加强筋结构,其短边宽为32.65mm,长边宽为100mm,边厚为3.6033 mm.原有角钢的短边宽为35 mm,优化后的结果可以使其降低2.35 mm,这样就可以使外简体减少4.7mm的直径.通过对原有角钢排布进行合理设计,使得加强筋的数量优化后可减少2根,外筒体最大应力为142MPa,角钢最大应力为110MPa,均满足角钢和外简体材料的许用应力,且应力分布比优化前更加合理,更有效的发挥了角钢的结构强化作用.同时,减轻了LNG罐车装备重量,可提高营运效率、降低运输成本.     

绝热层对大型LNG储罐动力特性影响分析

为了研究绝热层对大型LNG储罐动力特性的影响,基于ANSYS有限元软件,分别建立有绝热层和无绝热层的2×104m3LNG储罐模型,对这两种模型分别进行模态分析和地震响应分析,得到自振特性和动力响应情况。研究结果表明:有绝热层储罐模态振型主要发生在拱顶,无绝热层储罐在罐壁,绝热层的存在增大了储罐的固有频率,改变了储罐位移变形量、变形发生的部位及储罐的应力分布,并且减小了等效应力,对罐壁底部发生局部失稳具有很好改善作用。