LNG儲罐內(nèi)蒸發(fā)氣動態(tài)過程分析.pdf

1、LNG儲罐是液化天然氣運(yùn)輸和儲存必不可少的儲存容器，LNG必須要低溫條件下存儲，存儲溫度大概在-162℃左右，在LNG儲罐儲存的過程中，由于儲罐不能完全絕熱，外界的熱量會傳遞到儲罐內(nèi)部，一部分的LNG就會蒸發(fā)成氣體，隨著外界的熱量不斷泄漏進(jìn)儲罐里，導(dǎo)致儲罐內(nèi)蒸發(fā)氣空間壓力不斷升高。本文以一個200L低溫LNG儲罐為研究對象，以低溫儲存最新成果的四區(qū)模型為基礎(chǔ)，用Visual C++編程針對儲罐儲存過程中蒸發(fā)氣空間變化進(jìn)行了動態(tài)分析。

2、r>　　伴隨著儲罐內(nèi)LNG液體的蒸發(fā)，其氣-液兩相的構(gòu)成和熱物性參數(shù)都在發(fā)生改變。本文研究了液體的蒸發(fā)，認(rèn)為液體的蒸發(fā)發(fā)生在液體表面及其附近，得到了蒸發(fā)氣空間與液體表面近似達(dá)到氣-液平衡的結(jié)論。本文選擇了SRK狀態(tài)方程來描述氣-液平衡，選取了 LKP方程來求解低溫天然氣氣體的熱物性并編寫了求解低溫氣態(tài)氣體密度和焓值的程序，對于液態(tài)天然氣的熱物性質(zhì)，用多項(xiàng)式擬合的方式擬合出精度比較高的物性表達(dá)式。
　　蒸發(fā)氣空間狀態(tài)參數(shù)計(jì)算的過程中

3、，要在已知（ρ，h）的狀況下求解（P，T），通過迭代的方式無法計(jì)算，是一個需要用二維搜索來求解的問題，本文運(yùn)用了25點(diǎn)搜索法計(jì)算了氣態(tài)低溫氣體的狀態(tài)參數(shù)。
　　為了驗(yàn)證四區(qū)模型的正確性，選擇了一個15L低溫液氮儲罐的無損儲存實(shí)驗(yàn)作為借鑒，對不同初始充滿率下的低溫液氮無損儲存情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了4次，得到了儲罐儲存過程中蒸發(fā)氣空間壓力變化及無損儲存時間等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將實(shí)驗(yàn)值與模擬計(jì)算值進(jìn)行對照比較，模擬計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值能很好的

4、吻合，由此驗(yàn)證了模型的正確性。
　　最后運(yùn)用四區(qū)模型對200L LNG儲罐蒸發(fā)氣空間進(jìn)行了動態(tài)分析，由模擬求解結(jié)果分析得出：蒸發(fā)氣空間的壓力上升速率隨著時間增加而增大；蒸發(fā)氣空間的溫度一直高于液相的溫度，相差不是很大；在初始充滿率75％左右時具有最長的安全儲存時間；儲罐的初始壓力越大，儲存后期壓力升高速度就越慢；在相同的初始充滿率與漏熱條件下，不同大小的儲罐呈現(xiàn)出近似相同的儲存規(guī)律，無損儲存的時間與儲罐內(nèi)徑成正比；甲烷中加入重組分