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LNG球形贮罐绝热技术研究

李喜全  
【摘要】: 随着低温技术的普及,液氮、液氧、液氢、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛,各行各业对贮存与输送低温液体的需求不断增长。由于低温液体具有沸点低、汽化潜热小等特性,对于贵重、高纯度以及易燃易爆的液化气体,为了保证经济性、安全性以及气体使用时的纯度,应尽可能减少贮运过程中的漏热。因此研究低温容器的绝热方式具有重要的实用价值。 首先对LNG的热力学性质和迁移性质进行了分析研究,整理出了LNG的饱和蒸汽压、密度、比热、比焓等的计算公式。这将对热力学计算结果的准确性起到基础作用。 分析了普通堆积绝热以及真空粉末绝热的传热理论以及低温容器贮存的热力学模型,给出了容器各部分漏热量的计算公式。对1500m~3LNG球形贮罐在正压下和真空下的传热进行了理论计算和数值模拟。正压下的传热计算是以表观导热系数综合考虑绝热体的传热;在真空下将三种传热方式(气体导热、固体导热、辐射换热)分别进行了计算并得出了总的传热量。 通过理论计算与数值模拟结果的对比可看出,近似理论计算将外圆筒形罐按最小间距简化成球罐计算得到的传热量偏大,有限元结果更为准确地反映贮罐的实际传热量。在内外罐结构不一致,理论计算较为困难的情况下,有限元方法具有简便、有效的特点。


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