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低温液化气船再液化装置热力分析和操作系统仿真

代乾  
【摘要】:在我国加入WTO和海峡两岸实现“三通”后,大量的国外船公司和港、澳、台船公司必将涌入国内航运市场,这将使国内大部分本来就处于竞争劣势的LPG船舶公司面临更加严峻的挑战。因此,如何在短时期内全面提高LPG船舶公司的专业管理水平和船员的技术力量就成了迫在眉睫的大问题。无疑,对船员进行模拟器的训练是较为有效的途径之一。在这方面,美国、英国已经开发出相应的产品,并在许多国家和地区进行应用。然而,到目前为止,虽然国内在船舶模拟器方面也作了不少工作,但是在液化气船舶的仿真培训方面,除了广州海运集团培训中心在2001年4月和英国船商公司签订了LCHS2000型液货装卸模拟器(这套模拟器包括油轮、液化气船和化学品船)的订单外,国内尚未出现其他类型的液化气船模拟器。全冷式LPG船舶在我国的发展只有短短几年的历史,在这期间,产生了许多的问题。液化气船员整体素质不高是其中的一个重要原因,按照“STCW78/95”公约的要求,对船员进行模拟器仿真培训是一个重要而有效的措施。 基于上述要求,结合上海市高等学校青年科学基金项目,运用计算机仿真技术,研制了液化气船的仿真模拟器,以供船员进行模拟器仿真培训。在本课题的研究过程中,主要侧重于操作方面的要求并兼顾其他方面,力求将液化气船的运行特性与实际操作要求结合起来,建立相应的仿真模型进行研究,开发符合实际要求的液化气船系统仿真培训训练软件。 经系统测试,该系统运行稳定,模拟效果准确,已达到该软件开发的目的。该项目的研制成功,对提高航海教育的教学水平和提高学生的动手能力及操作技能,都具有重要的现实意义,同时有助于我国航运企业现有船员的培训和知识更新。 在本文中,作者首先介绍了国内外液化气船的发展概况,船舶仿真的现状和应用以及对多种液化气和液化气船进行了简单的介绍;对液化气船舶的核心装置——再液化装胃的种类和作用作了简要的叙述;其次,对典型的复叠式再液化装置进行了有效能分析,对改进装置的性能有一定的帮助。对再液化装胃的主要组成部分—压缩机、换热器、膨胀阀做了较详细性能分析和数学模型,并对液货舱做了较详细的数值模拟,计算了它的热负荷,并从国际气体公司(LGI)选择了相应的再液化装置。最后,本文对液化气船的基本操作—惰化、驱气、预冷、装货、载货航行、卸货等用VB,PHOTOSHOP进行了物理仿真模拟,模拟的效果比较另人满意。受水平和经验所限,难免会有疏漏,敬请不吝指教。


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