天然气工业
天然氣工業
천연기공업
Natural Gas Industry
2015年
10期
117-124
,共8页
LNG%空温式气化器%结霜%翅片管%换热效率%肋片作用%数值模拟
LNG%空溫式氣化器%結霜%翅片管%換熱效率%肋片作用%數值模擬
LNG%공온식기화기%결상%시편관%환열효솔%륵편작용%수치모의
LNG-AAV%Frosting%Finned tube%Heat transfer efficiency%Fin%Numerical simulation
LNG空温式气化器在运行时时常伴有结霜现象,霜层恶化了传热,影响了气化器的性能.探寻霜层在翅片管表面随时间变化的规律及对气化器换热产生的影响,对LNG空温式气化器的设计和安全稳定运行具有重要意义.为此,建立了霜层内部能量和质量守恒方程,并引入霜层物性参数经验公式,得到了封闭的方程组,进而计算出了冷表面结霜后的霜层热阻随时间的变化规律.然后再考虑霜层热阻的影响,计算LNG空温式气化器内外传热传质的相互耦合规律随时间变化的动态过程,模拟结霜工况下LNG空温式气化器的运行情况,获得了不同时刻翅片管内外物性参数沿管长的分布规律.结果表明:①霜层在翅片管表面的覆盖面积可以达到80％,霜层对LNG空温式气化器换热的影响不可忽略;②除了局部由于霜层的肋片作用使换热增强,绝大多数情况下霜层会使翅片管的换热效率大幅降低,最大可降低85％,结霜后的总传热系数为80～220W/(m2·K);③结霜后,如果环境适宜,气化器会在很短的时间内达到另一个稳态稳定运行.
LNG空溫式氣化器在運行時時常伴有結霜現象,霜層噁化瞭傳熱,影響瞭氣化器的性能.探尋霜層在翅片管錶麵隨時間變化的規律及對氣化器換熱產生的影響,對LNG空溫式氣化器的設計和安全穩定運行具有重要意義.為此,建立瞭霜層內部能量和質量守恆方程,併引入霜層物性參數經驗公式,得到瞭封閉的方程組,進而計算齣瞭冷錶麵結霜後的霜層熱阻隨時間的變化規律.然後再攷慮霜層熱阻的影響,計算LNG空溫式氣化器內外傳熱傳質的相互耦閤規律隨時間變化的動態過程,模擬結霜工況下LNG空溫式氣化器的運行情況,穫得瞭不同時刻翅片管內外物性參數沿管長的分佈規律.結果錶明:①霜層在翅片管錶麵的覆蓋麵積可以達到80％,霜層對LNG空溫式氣化器換熱的影響不可忽略;②除瞭跼部由于霜層的肋片作用使換熱增彊,絕大多數情況下霜層會使翅片管的換熱效率大幅降低,最大可降低85％,結霜後的總傳熱繫數為80～220W/(m2·K);③結霜後,如果環境適宜,氣化器會在很短的時間內達到另一箇穩態穩定運行.
LNG공온식기화기재운행시시상반유결상현상,상층악화료전열,영향료기화기적성능.탐심상층재시편관표면수시간변화적규률급대기화기환열산생적영향,대LNG공온식기화기적설계화안전은정운행구유중요의의.위차,건립료상층내부능량화질량수항방정,병인입상층물성삼수경험공식,득도료봉폐적방정조,진이계산출료랭표면결상후적상층열조수시간적변화규률.연후재고필상층열조적영향,계산LNG공온식기화기내외전열전질적상호우합규률수시간변화적동태과정,모의결상공황하LNG공온식기화기적운행정황,획득료불동시각시편관내외물성삼수연관장적분포규률.결과표명:①상층재시편관표면적복개면적가이체도80％,상층대LNG공온식기화기환열적영향불가홀략;②제료국부유우상층적륵편작용사환열증강,절대다수정황하상층회사시편관적환열효솔대폭강저,최대가강저85％,결상후적총전열계수위80～220W/(m2·K);③결상후,여과배경괄의,기화기회재흔단적시간내체도령일개은태은정운행.
