三、lng 空溫式氣化器傳熱傳質(zhì)特性分析
液化天然氣在空溫式翅片管氣化器中的氣化過程是管內(nèi)流動沸騰相變和空氣側(cè)自然對流傳熱過程的耦合。低溫液化天然氣在翅片管內(nèi)流動，在溫差的驅(qū)動下熱量由空氣經(jīng)過翅片、基管傳給管內(nèi)液化天然氣，管內(nèi)液化天然氣溫度升高至泡點后開始?xì)饣⑸郎兀c此同時，翅片管外側(cè)近壁處空氣溫度降低，密度增大，產(chǎn)生自然對流。常用的空溫式翅片管氣化器的進(jìn)口設(shè)在氣化器底部，出口設(shè)在氣化器上部，啟動時，lng 從底部流入氣化器，在流道內(nèi)吸熱氣化，溫度沿管長方向不斷上升，終從出口流出。
四、lng 空溫式氣化器單根翅片管數(shù)值模擬
lng 在空溫式氣化器內(nèi)氣化的整個過程為自然對流、導(dǎo)熱、---對流及沸騰相變的耦合問題，有實際意義的物理問題大多無法獲得解析解，只能采用數(shù)值計算的方法。數(shù)值模擬將數(shù)學(xué)分析理論、物理模型、裝置設(shè)計等結(jié)合起來，以計算機(jī)為操作平臺，短時間內(nèi)可對物理幾何參數(shù)分布廣的模型進(jìn)行計算，有助于對客觀物理規(guī)律的研究，而且具有研究周期短、節(jié)省費用的優(yōu)勢，在工程設(shè)計和研究中有著積極的作用。
在實際操作中應(yīng)利用數(shù)值模擬方法，在空氣側(cè)自然對流和管內(nèi)相變條件下對影響空溫式氣化器單根翅片管傳熱性能的幾何參數(shù)、空氣溫度及流速進(jìn)行研究。在對lng空溫式氣化器單根翅片管的傳熱傳質(zhì)過程進(jìn)行數(shù)值模擬時，首先，可利用fluent軟件(一種求解流動與傳熱等問題的大型數(shù)值模擬軟件)進(jìn)行計算并應(yīng)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬， 使用 gambit 建立幾何模型并進(jìn)行合理的網(wǎng)格劃分，確定模型中邊界條件的類型及輸入?yún)?shù)，編寫 udf 自定義程序描述 lng 沸騰相變過程，可得到溫度場和速度場等勢圖，以及管內(nèi)氣化率和溫度沿管長的分布，后要注意分析下翅片外側(cè)空氣溫度和翅片管內(nèi) lng 入口流速對空溫式氣化器單根翅片管傳熱性能的影響。
五、結(jié)論及注意事項
1、空溫式氣化器不消耗外加能源，氣化能耗費用低，在我國南方地區(qū)得到廣泛-與應(yīng)用。
2、將翅片管外側(cè)空氣自然對流、固體導(dǎo)熱和翅片管內(nèi) lng 氣化相變過程進(jìn)行耦合，采用切割 shadow 面的方法-流固耦合界面熱邊界條件的一致性，可以更合理地模擬了 lng 空溫式翅片管氣化器的傳熱傳質(zhì)過程，使計算更趨精1確化。
3、通過對翅片管傳熱傳質(zhì)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，可得到翅片管橫截面的溫度場和速度場分布、管內(nèi)截面平均氣化率和溫度沿管長的變化以及傳熱系數(shù)等，能更直觀地描述 lng 在翅片管內(nèi)氣化的整個傳熱傳質(zhì)過程。
4、要注意空氣溫度變化對翅片管傳熱性能的影響。在 280k-300k 范圍內(nèi)，隨著空氣溫度升高，總換熱量增大，純液相段長度縮短，鎮(zhèn)江液化天然氣，天然氣出口溫度增大，即空氣溫度越高，翅片管的傳熱性能越好，擴(kuò)大了空溫式氣化器的應(yīng)用范圍。
5、要注意分析 lng 入口流速對翅片管傳熱性能的影響。流速在 0.03-0.09m/s 范圍內(nèi)，隨著流速的增大，翅片管總換熱量和內(nèi)管對流傳熱系數(shù)增加，但進(jìn)出口焓差減小，氣態(tài)天然氣的出口溫度降低，應(yīng)綜合考慮多個換熱指標(biāo)的變化趨勢，來確定哪一個結(jié)構(gòu)尺寸的翅片管的1佳入口流速。
定義：lng(liquefied natural gas)即液化天然氣，是天然氣原料經(jīng)過預(yù)處理，脫除其中的雜質(zhì)后，再通過低溫冷凍工藝形成的低溫液體混合物。
物理性質(zhì)：lng無色、無味、無1毒、無腐蝕性，比重小，體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625。因此，它具有經(jīng)濟(jì)高1效、安全-、靈活方便且清潔的優(yōu)點。
lng制造中常用的標(biāo)準(zhǔn)是美國石油學(xué)會(api)的620。
六大優(yōu)點
1、lng體積比同的天然氣小625倍，所以可用汽車輪船很方便地將lng運到?jīng)]有天然氣的地方使用。
2、lng儲存-，占地少。投資省，10立方米lng儲存量就可供1萬戶居民1天的生活用氣。
3、lng作為-的車用燃料，與汽油相比，它具有辛烷值高、---性能好、發(fā)動機(jī)-。燃料費用低。性能好等優(yōu)點。它可將汽油汽車尾氣中hc減少72%，nox減少39%，co減少90%，sox、pb降為零。
4、lng汽化潛熱高，液化過程中的冷量可回收利用。
5、由于lng汽化后密度很低，只有空氣的一半左右，稍有泄漏立即飛散開來，不致引---1炸。
6、由于lng組分較純，燃燒完全，燃燒后生成-和水，所以它是-的清潔燃料，有利于保護(hù)環(huán)境，減少城市污染。
產(chǎn)業(yè)鏈
包括：生產(chǎn)、運輸和銷售三大環(huán)節(jié)
在上游環(huán)節(jié)中，氣田產(chǎn)出天然氣，并將天然氣進(jìn)行簡單的處理加工；
在中游環(huán)節(jié)中，液化廠將處理加工后的天然氣液化，由lng船舶的運輸至lng接收站；
在下游環(huán)節(jié)中，接收站將接收到的lng進(jìn)行再氣化后進(jìn)行銷售，并終通過管道輸送給用戶。
主要用途
1、作為清潔燃料汽化后供城市居民使用，具有安全、方便、快捷、污染小的特點。
2、作代用汽車燃料使用。采用lng作為汽車發(fā)動機(jī)燃料，發(fā)動機(jī)僅需作適當(dāng)變動，運行不僅安全-，而且噪聲低污染小，-是在排放法規(guī)日益嚴(yán)格的今天，以lng作為燃料的汽車，排氣明顯-。與壓縮天然氣(cng)比較，在相同的行程和運行時間條件下，對于中型和中重型車輛而言，lng汽車燃料成本要低20%，重量要輕2/3，同時，供燃系統(tǒng)裝置的成本也至少低2/3�？梢宰C明，將天然氣液化并以液態(tài)儲運是促使它在運輸燃料中應(yīng)用的1經(jīng)濟(jì)有效的方法。
3、作為冷源用于生產(chǎn)速冷食品，以及塑料，液化天然氣批發(fā)，橡膠的低溫粉碎等，也可用于海水淡化和電纜冷卻等。
4、作為工業(yè)氣體燃料，液化天然氣供應(yīng)商，用于玻殼廠、工藝玻璃廠等行業(yè)。
輸送方式
1、船舶運輸
將天然氣液化后裝入輪船，通過海洋、河流進(jìn)行全球運輸，到岸后經(jīng)處理，進(jìn)入管網(wǎng)。特點是lng輸送容量大，安全-。
2、鐵路運輸
通過鐵路進(jìn)行l(wèi)ng運輸，目前我國沒有，只有少數(shù)發(fā)達(dá)利用鐵路運輸lng。
3、公路運輸
目前我國已是上lng陸上運輸市場發(fā)達(dá)的，有槽車數(shù)百輛，氣化站數(shù)百座，-全國各省、地、市，新疆廣匯等公司用槽車把lng從新疆運輸?shù)?000公里以外的廣東、福建等地，作為西氣東輸?shù)挠行аa(bǔ)充，建立了罐箱和管網(wǎng)協(xié)同的天然氣市場。特點是-了管道一次大量投資沉淀和投資回收周期長、折舊成本過高的風(fēng)險。
液化天然氣在標(biāo)準(zhǔn)-壓下降溫到162℃可以轉(zhuǎn)化為液體。開采出來的天然氣首先要脫水除去其他雜質(zhì)，然后再經(jīng)過節(jié)流、膨脹以及制冷，使---液化而成的，液化天然氣具有體積小、方便儲藏的優(yōu)點，它的體積僅為氣態(tài)的1/600。天然氣的液化工藝又包括天然氣的預(yù)處理、天然氣的液化及貯存、液化天然氣的氣化及其冷量的回收以及安全技術(shù)等內(nèi)容。
液化天然氣的運輸不僅安全系數(shù)高而且相對于其他的燃料要經(jīng)濟(jì)實惠，因為天然氣液化后體積能縮小620倍.在輸氣運輸方式的選擇上來講，主要是從運輸成本上進(jìn)行考慮，若是運輸距離為陸上3000km左右，選擇管道輸氣方式比較-;而運輸距離超出3500km的話，為了避免大量風(fēng)險性運輸管道的建設(shè)，就適合選擇輪船運輸?shù)姆绞健?/p>
船運方式液化天然氣對于整個的天然氣資源的優(yōu)化配置起了十分重要的作用。為天然氣資源在范圍內(nèi)的自由流通提供了-的保障。可以使沒有天然氣或者天然氣產(chǎn)量很少的能夠獲得天然氣，而對于有充足天然氣源的則可以獲得-的收入。液化天然氣與傳統(tǒng)的地下儲氣庫相比，在城市燃?xì)庹{(diào)峰中具有優(yōu)勢。
液化天然氣由于特殊的液化條件，使其自身蘊(yùn)含著豐富的低溫能量。在一個標(biāo)準(zhǔn)-壓下，液化天然氣氣化都可以放出大量能量，這種能量可用于制造干冰、速凍食品等。液化天然氣在液化之前就去除了所含的雜質(zhì)，因此燃燒過程中產(chǎn)生的煙塵很低，-以及氮氧化物的排量比較低，因此被稱為清潔能源，液化天然氣采購，被廣泛用于發(fā)電、城市民用燃?xì)饧肮I(yè)燃?xì)猓瑴p少了-污染，有利于經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
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