空温式气化器传热特性数值分析.doc

空温式气化器传热特性数值分析随着能源环保节能发展政策的提出,液化天然气工业的发展受到了全世界各个行业的广泛关注。空温式气化器作为环保型气化器,被越来越多的液化天然气(LNG)接收站采用。目前,加强对空温式气化器的理论和实践研究是我国LNG工业中十分重要的一个课题。本文针对LNG空温式气化器纵向翅片管建立了相应的数学及物理模型,对进行有限元分析的流体域进行了网格划分,确定了相应的边界条件,对翅片管内沿程物性与流场进行了分析,讨论了空气温度、进口流速、运行压力以及翅片结构对空温式气化器纵向翅片管耦合传热以及气化效率的影响。超临界工况下,超临界LNG出口压力越大或者进口流速越大,管内流体温度上升越慢,出口温度也会相应的降低。管外空气温度的波动对整个翅片管换热影响最为明显,温度越高管内流体温度上升越快,翅片管出口温度也相应升高;当翅片个数与高度增加时,换热效果增强。亚临界工况下,空气温度的变化对气化效率影响最大,温度升高时,有较好的换热效果,气化速率相应提高,管内工质更早的到达单相气段;出口压力越高的管内流体越晚进入两相区,并且两相区温度越高;当流速增大时,单相液区管程增长,单相气区管程缩小;当翅片个数与高度增加时,耦合传热效率提高气化效率相应提高。论文的研究成果揭示了空温式气化器纵向翅片管耦合传热机理,为我国空温式气化器生产运营以及结构优化提供技术支持和理论依据。