开架式海水气化器换热管内流场和传热数值模拟研究
管壳式换热器管内流动的数值模拟及试验研究
和 ｓ 湍流模型进行模拟计算 ，得到 了有代表性 的管 内流速分布及其 相关 结果 。通过添加均流板 以及 开孔布 置和尺寸的优化 ，使管 内流速分布的均匀性得到改善。
关 键 词 ： 管 壳式 换 热 器 数值 模 拟 试 验 研 究
随着 国内房地 产业 的迅速 发展 ，全 国上市 的商 品房数 量不 断增加 ，民用供热 的市场 化及 人们对 优 质舒适 生活 的追求 ，都 为冷凝 式燃 气壁挂 炉提供 了 巨大 的市场发 展空 间 。 从 业界发 展趋势 来看 ，开 发利用冷 凝 式燃气 壁
管 壳式潜 热换热 器 的管 内水 流均匀 性 问题 ，是
管 壳式换 热器运 用于 燃气热 水器 的关键 问题之 一 ， 因为水流 不均匀 将导 致局部 空烧 而烧坏 换热器 。本 文 采 用 在换 热 器 的进 出 口分 别布 置 均 流 板 的 方法 以达 到水 流均衡 ，并通过 数值模 拟和 实际试验 来解 决均 流板 的开孔 布置 问题 。应用 Ｆｕ ｎ 软件 ，建立 ｌｅ ｔ 管壳 式换热 器通 道 的三 维 四面 体 网格模 型和 ｋ￡湍 － 流模 型 ，获得 了有代表 性 的管 内流 速分 布和相 关计
文采 用 Ｃ Ｄ 的商用软件 Ｆｕ ｎ 对 管壳式 换热器进 Ｆ ｌｅ ｔ
补 充形式 。但 是烟 气 中的水蒸 气冷凝 成水 时 ，与烟
行数 值模拟 。建立 流体 的质量 方程 和动量 方程 ，引 入适 合处理 低雷诺 数和 近壁 流动 的 Ｒ － 模型方 ＮＧ ｋ￡
气 中的酸性 气体 反应 ，从而腐 蚀尾 部受热 面 ，这是
（） ３ 设置边 界 条件
进 出口接 管直 径／ ｍｍ
３ ０
进 出 口接 管 长度／ ｍｍ
基于CFD数值模拟的换热器管箱内流场分析
列管式换热器是石油化工、动力、冶金、制冷等行业广泛使 了封闭锥形导流筒对管箱内流场和压力场的影响，刘红姣［４］研
用的热交换设备。换热器的管箱位于筒体的两端，其作用是把 究了不同管箱直径、长度和流速下管箱内流场的分布情况。本
从进口管输送来的流体均匀分配到每根换热管，或是把从换热 文提出了三种不同半锥角的开式锥形导流筒结构，利用数值模
管孔数
封头管箱三维模型如图 １所示，由于管箱填充后产生的接 触面较多，以及模型本身所带有的厚度给边界条件的设置带来 诸多不便。在这里我们采用一种类似于＂浇注＂的画法，去掉模 型的外壳，直接将 模 型 中 流 体 流 动 的 轨 迹 表 示 出 来，即 将 模 型
２４５
孔间距
３２
中充盈的流体画出，将管板处每一个流入管束的流体按照管子 的外轮廓画出［５］。对于模型网格，本文采用 Ｍｅｓｈｉｎｇ划分网格， 在 Ｍｅｓｈｉｎｇ平台上设置膨胀层，在截面突变和近壁处进行网格 加密，在边界附近 为 六 面 体 网 格，而 在 其 他 区 域 则 为 四 面 体 网
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｉｎｌｅｔｃｈａｍｂｅｒｏｆｔｈｅｓｈｅｌｌａｎｄｔｕｂｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｈａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅ ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｌｅａｋａｇｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｈｅｐｉｐｅａｎｄｔｈｅｐｉｐｅｐｌａｔｅｊｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｐｅｎｆｌｏｗ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒｗｉｔｈｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｏｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒｗｉｔｈ ｃｏｍｍｏｎｔｕｂｅｓｈｅｅｔａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇＣＦＤｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄａｓ ａｎｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｆｌｏｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄｏｎｔｈｅｔｕｂｅｐｌａｔｅ，ｔｈｅ ｆｌｏｗｄｉｖｅｒｓｉｏｎｗｉｔｈｈａｌｆｃｏｎｅａｎｇｌｅｏｆ６０ｏｉｓｔｈｅｂｅｓｔｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈａｌｆｃｏｎｅａｎｇｌｅｈａｓｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｃｅｒｔａｉｎｇｕｉｄｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｆｌｏｗ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒｉｎｔｈｅ ｃｈａｍｂｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｌｅｔｃｈａｍｂｅｒ；ｆｌｏｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｌｏｗｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
管壳式换热器管壳程流场及温度场分布的数值模拟研究
摘要换热器是一种为实现热量交换 Nhomakorabea诞生的设备，在众多的领域都应用广泛。换热器换热效率的高低直接影响着企业的经济效益与生产效益，所以研究管壳式换热器的流动与传热更有利于提高换热器的换热效率。
本文对管壳式换热器内部管程和壳程流体的流场与温度场进行数值模拟。以管壳式换热器管程和壳程的热量交换过程，建立管壳式换热器的三维模型，模拟管壳式换热器在换热过程中的流场和温度场，分析失效对换热器内流场和温度场的影响，同时结合实测数据进行分析。
关键词：管壳式换热器，FLUENT 软件，数值模拟，流场，温度场
Numerical simulationon temperature field of tube and shell in shell and tube heat exchanger
ABSTRACT
Heat exchanger device as a realization of heat exchange in many industrial areas are widely used. Heat transfer efficiency directly affects the production efficiency, the study of shell and tube heat exchanger flow and heat transfer it is very important.
根据对管壳式换热器内模拟温度场和流场的结果，发现在靠近管壳式换热器壳程换热管的温度出现了较大的波动，这是因为这个部位的换热管受到壳程流体的集中冲刷。换热管中流体流速分布不均匀，因此引起了换热管内温度分布的不均匀，这会使换热器内部产生较大的热应力，导致管板和换热器管壳程连接失效。
LNG开架式海水气化器强化传热过程数值模拟
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｌ ＮＧ 开 架式 海 水气 化 器 强化 传 热 过 程数 值 模 拟
郭 少 儒 ，张 尚 文。 ，郭 长 瑞。 ，周 少 斌 。 ，文 晓龙 。 ，郭 煜。 ，席 良贤 。 ，苏 厚德
（ １ ． 中 国海 洋 石 油 东 海 石 油 管 理 局 ，上 海 上海 ２ ０ ０ ０ ３ ０ ；２ ． 中海 石 油 （ 中国 ） 有限公司 上海分公司 ， ２ ０ ０ ０ ３ ０ ；３ ． 甘 肃 蓝 科 石 化 高 新 装 备 股 份 有 限公 司 ，甘 肃 兰 州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
关 键 词 ： 开架 式气 化器 ； 挤压式翅片管 ；液化天然气 ；换热 过程 ； 数值模拟
中图分类 号 ：ＴＵ９ ９ ６ ；ＴＨ１ ８ ３
文献 标志 码 ：Ａ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ － ７ ４ ６ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ １ ２
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｃｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｈｅ ａ ｔ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｆ ｏ ｒ
管内充分发展流动与传热数值模拟的教学方法探讨
管内充分发展流动与传热数值模拟的教学方法探讨
毛宇飞;上官燕琴;肖洪
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】由于缺乏数值计算的基础理论知识,工科本科生在学习流体流动与传热过程的数值模拟方法并进行程序设计时,往往觉得难度较大。
本文围绕圆管内不可压缩流体充分发展流动与传热,采用边界层积分法,推导出无量纲控制方程组;针对层流工况和湍流工况,开发出相应的数值方法。
基于该方法的程序代码易于理解,且计算结果表明该方法具有预测精度高、收敛速度快的优点。
本文的工作可以为计算流体力学、数值传热学及热工计算等系列课程的本科教学提供参考。
【总页数】7页(P194-200)
【作者】毛宇飞;上官燕琴;肖洪
【作者单位】河海大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O357;TK124
【相关文献】
1.内置转子组合式强化传热装置换热管内流体流动与传热数值模拟
2.二元熔盐在螺旋槽管内流动和传热特性数值模拟
3.半壁受热管内插扭带的过冷流动沸腾传热特性数值模拟
4.螺旋弯管内流动与传热特性的数值模拟
5.螺旋管内单相流动周向非均匀传热现象的数值模拟
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波纹管内流动与换热的数值模拟研究
关键词 ： 纹管 ； 波 湍流 强度 ； 热 ； 值 模 拟 换 数
中 图分 类号 ： Ｈ ３ Ｔ １
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ６— ４４ ２ ｌ ）２一 ｏ １— ２ １０ ４ １ （ｏ １ ｏ ｏ ３ ０
Ｎｕｍ ｅ ｉａｌｓｍ ｕ ａ ｉ ｅ ｅ ｃ ｎ ｏ ａ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｉ ｏｒ ｕｇ ｔ ｄ ｔ ｂｅ ｒｃ ｉ ｌ ｔｏｎ ｒ ｓ ａｒ ｈ ｏ ｆ ｗ ｎｄ ｈｅ ｔｔ ａ ｓｅ ｎ ｃ ｒ ａ ｅ ｕ ｓ ｌ
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（）２管 １ 截面ｊ径向游漉强度 ｂ ＃ 、２ 晋
图４ 两管 ｌ２截 面描径 向湍流强度 、
ａ ｔ ｂ ｉｈ ｔ ｓｅ —ｔｐ ｎ ｅ ｔ ｆｅ ｔ ｆ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｉ ｔ ｎ ｎ ｕ ｅ ｗ ｔ ｗｉ ｄ ｔ ａ ｅ ｉ ｓ ｒ ：ｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ｐ ｒｙ ｖ ｒａ ｉ ｓ ａ ｄ ｏ
图， 可知入口处 已为充分发展湍流。对 Ｆ ｅｔ ｌ ｎ 计算数 ｕ 据进 行处 理后 ， 可得到 ＾ 数 之 间关 系 。 一 由图 ３可 知 ，襻 的传热效 果 优 于 １管 ， 是 由 ２管 ＃ 这 于 ２ 管 湍动 剧烈 所 致 ， 管 １ ２截 面 （ 截 面为波 纹 ＃ 两 、 １ 管喉 孔处截 面 ， 面位 于两 相 邻 喉孔 截 面 中间 ） ２截 的 湍流 强度 ， 图 ４所 示 。 如 取 数与 ｐ ｏ （ ，普 朗 特数 ） 正 比 ］ 回归 ｒ‘ Ｐ ， ・ 成 ，
管罩式热交换器中流体流动特性的数值模拟分析
管罩式热交换器中流体流动特性的数值模拟分析管罩式热交换器是一种常见的热传递设备，广泛应用于化工、制药、食品加工等工业领域。
研究管罩式热交换器中流体流动特性的数值模拟分析，对于优化热交换器的设计和提高热传递效率具有重要意义。
本文将从流体流动的模拟方法、管罩式热交换器的流动特性，以及相关实验研究等方面进行分析和探讨。
首先，数值模拟是研究管罩式热交换器中流体流动特性的重要方法之一。
通过建立数学模型和对流动方程进行离散化，可以使用计算流体力学（CFD）软件对热交换器内的流体流动进行数值模拟。
在进行数值模拟时，需要考虑流体的物理特性、边界条件以及网格划分等因素，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
其次，管罩式热交换器的流动特性是热传递效率的重要影响因素之一。
在热交换器内部，流体通过管道流动，并与外部传热介质进行热量交换。
流体的流动方式和速度分布对于热传递效率具有重要影响。
常见的流动方式包括层流和湍流，而流体的速度分布通常为非均匀的。
此外，流体的温度分布也会随着流动而发生变化，这对于传热过程的效果产生重要影响。
为了更好地理解管罩式热交换器中的流体流动特性，研究者进行了大量的实验研究。
这些实验通常包括流速的测量、压降的测量以及温度场的测量等。
通过实验数据的采集和分析，可以获得流体在热交换器内的流动特性，并为数值模拟提供参考。
此外，还可以通过实验来验证数值模拟的结果，并对模型的准确性进行评估。
在进行数值模拟分析时，需要选择合适的数值模型和求解方法。
对于管罩式热交换器中的流体流动来说，最常用的数值模型是雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型。
该模型假设流体是连续均匀的，并通过求解雷诺平均流动方程来描述平均值。
在求解过程中，常用的求解方法包括有限体积法、有限差分法和有限元法等。
在数值模拟的过程中，还需要进行网格划分和边界条件设置。
网格划分对模拟结果的准确性和计算效率起着重要作用。
一般而言，采用结构化网格或非结构化网格都可以进行数值模拟，但需要根据具体情况选择合适的方法。
管壳式换热器流动及传热的数值模拟(最全)word资料
管壳式换热器流动及传热的数值模拟(最全)word资料1管壳式换热器流动及传热的数值模拟尤琳,山东豪迈化工技术摘要:本文以管壳式换热器为例, 辅以有限元软件进行流场模拟, 通过合理简化模型和设置合理的进出口边界条件, 对流体的流动和传热进行数值模拟, 得到相应的速度、压力、温度分布云图, 对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。
引言换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空及其他许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备。
在化工厂中, 换热器的约占总的 10%~20%;在炼油厂中,该项约占总的 35%~40%。
换热器不仅能够合理调节工艺介质的温度以满足工艺流程的需要, 也是余热、废热回收利用的有效装置。
鉴于换热器在工业生产中的重要作用及其能耗较大的现状, 改进和提高换热器的性能及传热效率成为节能降耗的重要途径, 将产生重要的经济效益和社会效益。
1换热器介绍1.1换热器分类适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构形式也不同,按照传热原理分类,可分为:间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器;按照用途分类,包括:加热器、预热器、过热器、蒸发器; 按照结构分, 可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、U 形管板换热器、板式换热器等。
间壁式换热器举例蓄热式换热器举例直接接触式换热器举例1.2换热器研究及发展动向(1物性模拟研究换热器传热与流体流动计算的准确性, 取决于物性模拟的准确性。
因此, 物性模拟一直为传热界重点研究课题之一, 特别是两相流物性的模拟, 这恰恰是与实际工况差别的体现。
实验室模拟实际工况很复杂, 准确性主要体现与实际工况的差别。
纯组分介质的物性数据基本上准确, 但油气组成物的数据就与实际工况相差较大, 特别是带有固体颗粒的流体模拟更复杂。
为此, 要求物性模拟在试验手段上更加先进,测试的准确率更高。
从而使换热器计算更精确,材料更节省。
海水开架式汽化器(ORV)结构及原理介绍
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关键词：ORV工艺流程汽化器
系统概述：
1、用低压泵将LNG输送到高压泵，通过高压泵升压后送入ORV；
2、LNG通过LNG喷嘴和LNG歧管分配到每个管束板；
3、当LNG在换热管内上升时由海水进行加热，因此LNG被气化成NG，然后在2℃以上
情况下，通过NG歧管和NG喷嘴输送输出到NG排放管。
4、海水是作为LNG气化热源，通过海水管线输送，由海水歧管、蝶形阀和海水集管被分配到ORV。
海水从海水槽边缘溢出并沿着换热管表面向下流动，在此过程中加热LNG。
工作原理:
在气化器中，LNG从下部总管进入，然后沿着呈幕状结构的LNG换热管上升，与海水换热气化后成常温气体送出，海水从上部进入，经分布器分配后成薄膜状均匀沿幕状LNG管下
降，使管内LNG受热气化。
这种气化器性能安全可靠，运行成本低廉，但由于提供热源的海水进出口温差较小，以致开架式气化器设备比较大，投资较高。
气化器用海水作为加热介质，海水流量通过海水管线上的流量调节阀来控制，每台海水泵对应一台气化器，海水温降不超过5℃。
图一：ORV配置图
图二：工艺流程图三：换热过程
图四：工艺管线配置图五：管束板发展历程
图六：管束内部结构图七：管束板外观
图八：海水集水槽。
LNG接收站开架式海水气化器的运行与维护
LNG接收站开架式海水气化器的运行与维护张奕;艾绍平;李生怀【摘要】LNG接收站广泛采用开架式海水气化器ORV进行液化天然气的气化。
ORV的结构不复杂，翅片管束是主要组成元素，利用海水和LNG的换热实现LNG的气化。
ORV的运行控制通过LNG的流量控制、海水的流量控制和ORV出口温度控制来实现。
海水流量过低、ORV出口温度过低、ORV入口压力过低都会导致ORV联锁停车，由SIS关闭ORV入口、出口切断阀。
ORV运行期间主要关注管束的腐蚀、开裂、变形、海水的分布情况和温度、压力、流量的变化。
ORV 只要定期维护，根据实地海水情况调整参数，加强巡检，就能平稳运行。
【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】2页(P96-97)【关键词】开架式气化器;管束;运行控制;腐蚀;维护【作者】张奕;艾绍平;李生怀【作者单位】中国石油京唐液化天然气有限公司;中国石油京唐液化天然气有限公司;中国石油京唐液化天然气有限公司【正文语种】中文气化器是液化天然气（LNG）接收站中重要的设备之一，它将储存的LNG气化成天然气（NG）然后外输。
目前LNG接收站常用的气化器有开架式海水气化器（ORV）、中间介质气化器（IFV）和浸没燃烧式气化器（SCV）。
接收站可利用海边优越的地理优势，利用海水来进行气化，这是最为经济方便的气化方式。
如海水水质较好，一般选用ORV，当冬季海水温度低时，以SCV作为备用；如果海水含沙量大，可选用IFV或SCV。
目前国内的LNG接收站大部分都选用了ORV进行气化。
一台ORV由数块面板单元组成，一块面板由几十根翅片管束排列而成，管束下端连接LNG管，上端连接NG管。
每块面板之间有海水分布槽，海水泵将海水引入海水总管，然后流入分布槽，槽中海水入口处设置除沫器，可以消除海水中的泡沫，槽上端有挡水板，防止海水喷溅。
海水从分布槽中溢出，沿着翅片管束的外表面自上而下流动，然后流入海水沟排向大海。
LNG超级开架式海水气化器传热特性模拟优化
第46卷第1期2021年2月天然气化工一C1化学与化工NATURAL GAS CHEMICAL INDUSTRYVol.46No.1Feb.2021•开发应用-LNG超级开架式海水气化器传热特性模拟优化王玉娟】，刘景俊2,王剑琨2,唐建峰】，李学涛2，刘鑫博姚宝龙1(1.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580；2.中国石化青岛液化天然气有限责任公司，山东青岛266000；3.青岛海信日立空调系统有限公司，山东青岛266000)摘要：针对国内某大型LNG接收站气化单元中的超级开架式海水气化器(SuperORV),采用ANASY软件建立了贴合实际的SuperORV模型，对不同LNG入口压力及入口流速下的设备传热特性进行了模拟分析，并通过对比现场试验给出了设备操作的优化建议。
研究表明：LNG及超临界NG的热物性变化对气化传热具有重要影响，SuperORV传热管内十字扰流杆可以增加流体湍动性从而强化传热；实际运行中，控制LNG入口压力接近临界压力，适当提高LNG入口流速增强流体扰动，可以提升设备换热效果。
关键词：LNG接收站;超级开架式海水气化器;传热特性；入口压力；入口流速中图分类号:TE08；TE965文献标志码：A文章编号：1001-9219(2021)01-113-08Simulation and optimization on heat transfer characteristics of LNG SuperORVWANG Yu-juan1,LIU Jing-jun2,WANG Jian-kun2,TANG Jian-fengg,LI Xue-tao1,3,Liu Xin-bo1,Yao Bao-long1(1.College of Pipeline and Civil Engineering,China University of Petroleum(East China),Qingdao266000,Shandong,China;2.Qingdao Liquefied Natural Gas Co.,Ltd.,SINOPEC,Qingdao266000,Shandong,China;3.Qingdao Hisense Hitachi AirConditioning Systems Co.,Ltd.,Qingdao266000,Shandong,China)Abstract:Aiming at the Super Open Rack Vaporizer(SuperORV)in the gasification unit of a large-scale LNG terminals,a SuperORV model that fits the reality was established with ANASY.The heat transfer characteristics of the equipment in differentLNG inlet pressures and inlet flow rates were simulated and analyzed,and the optimization suggestions for equipment operation were given through the comparison of field tests.The research shows that the changes in thermophysical properties of LNG andsupercritical NG have important impacts on the heat transfer,and the cross-spoiler rod in the heat transfer tube of SuperORV can increase the fluid turbulence and thus enhance the heat transfer.In actual operation,controlling the LNG inlet pressure close to thecritical pressure and appropriately increasing the LNG inlet flow rate can improve the heat exchange effect of the equipment.Keywords:LNG terminals;SuperORV;heat transfer characteristics;inlet pressure;inlet flow rate近年来，LNG接收站作为进口LNG的接收终端在我国东部沿海得到了大范围建设，而开架式海水气化器(ORV)因其气化效果好、能耗低、运行维护便捷成为接收站气化单元的首选叫但ORV结构繁琐，传热机理复杂，多采用国外进口设备，关键技术难以完全掌握，在缺乏理论指导前提下操作优化难度大已。
开架式气化器流动与传热特性及特征参数研究
开架式气化器流动与传热特性及特征参数研究开架式气化器流动与传热特性及特征参数研究气化技术是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的过程。
气化器作为气化系统的核心设备，对气化过程中的能量转化起到重要的作用。
本文通过对开架式气化器的流动与传热特性及特征参数的研究，旨在提高气化技术的效率和可持续性。
首先，开架式气化器具有较好的流动性能。
流动特性是气化器的重要特征之一，合理的流动能够提供充分的质料接触和混合，促进气化反应的进行。
通过数值模拟和实验研究，我们可以获得开架式气化器内气流的速度、压力和浓度分布等参数。
这些参数可以用于优化气化器的结构和操作条件，提高流动性能的同时减少能量损失。
其次，开架式气化器也具有较好的传热性能。
传热特性是气化器中热量传递的重要特征之一。
通过研究气化器内部的传热过程，可以有效地控制气化过程的温度和能量转化效率。
在传热特性研究中，我们可以考虑气化器的材料热导率、传热面积和传热方式等因素。
通过优化这些特征参数，可以提高气化器的传热效率，减少能源消耗和环境污染。
在开展开架式气化器的研究中，我们还需要考虑气化炉的结构和工作环境。
开架式气化器通常由一组气化单元组成，每个气化单元都有自己的流动和传热特性。
通过研究气化单元之间的相互作用，可以进一步优化气化器的整体性能。
此外，气化炉的工作环境也会对气化器的流动和传热产生影响。
研究气化炉的温度、压力和燃料质料的性质等因素，可以更好地理解气化器的运行机理，并提供合理的设计和操作指导。
综上所述，开架式气化器的流动与传热特性及特征参数研究对提高气化技术的效率和可持续性具有重要意义。
通过优化气化器的流动性能和传热性能，可以实现更高的能量转化效率和更低的能源损耗。
今后的研究可以进一步探索气化器的优化设计和操作条件，推动气化技术的发展，为清洁能源的利用和环境保护做出贡献综上所述，开架式气化器具有较好的传热性能，并通过优化流动性能和传热特性来提高气化过程的效率和可持续性。
开架式海水气化器的国产化研制
开架式海水气化器的国产化研制谢波;曹峻【摘要】ORV( Open Rack Vaporizer,hereinafter referred to as ORV) is one of the most important equipment in LNG ter-minal. ORV is fin tube heat exchanger, which is monopoly by foreign manufacturers for a long time. Through three years of localization research and development, CNPC and SASPG solved the key problem of ORV, such as heat transfer, structure, manufacturing, etc. The first domestic ORV has normal use at the user's site for more than a year.%开架式海水气化器( Open Rack Vaporizer,以下简称ORV)是LNG接收站关键设备之一,可归类为管翅式换热器,产品长期以来不能自主生产,完全依赖进口。
中石油京唐液化天然气有限公司联合四川空分设备(集团)有限公司通过3年的国产化研发,解决了从传热、结构、制造等多方面的关键问题,成功实现了该类气化器的国产化。
目前首台国产ORV已在用户现场正常使用超过1年时间。
【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2016(034)004【总页数】3页(P5-7)【关键词】ORV;开架式海水气化器;国产化研制【作者】谢波;曹峻【作者单位】四川空分设备集团有限责任公司，四川简阳641400;四川空分设备集团有限责任公司，四川简阳641400【正文语种】中文【中图分类】TQ051.5开架式海水气化器(Open Rack Vaporizer，以下简称ORV)是以海水为热源的气化器，是用于基本负荷型的大型气化装置，液化天然气处理量一般为180 t/h。
LNG开架式气化器流动和传热特性的研究进展
LNG开架式气化器流动和传热特性的研究进展
董晓;朱玉琴
【期刊名称】《化工技术与开发》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】开架式气化器是大型液化天然气气化站的核心设备之一,主要作用是将液态天然气气化并加热至常温后输送至下游用户。
本文在回顾和总结液化天然气传热的研究成果及现状的基础上,对影响传热性能的因素进行了分析总结。
重点论述了操作条件和模型结构参数对管内流动和传热的影响,以及换热管流动传热过程中用到的数值模拟方法。
分析了影响传热系数的条件,对当前如何进行模型验证的问题进行了梳理和总结,对气化器的设计和性能的进一步优化进行了归纳,可为气化器的实际应用提供参考。
【总页数】6页(P93-97)
【作者】董晓;朱玉琴
【作者单位】西安石油大学化学化工学院;西安市高碳资源低碳化利用重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TE96
【相关文献】
1.LNG开架式海水气化器强化传热过程数值模拟
2.LNG超级开架式海水气化器传热特性模拟优化
3.LNG浸没燃烧式气化器的传热特性及运行优化
4.中间介质式气化器LNG跨临界传热特性模拟与分析
5.开架式气化器单管传热与流动特性研究
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开架式气化器换热过程模拟及结冰高度计算
开架式气化器换热过程模拟及结冰高度计算开架式气化器是一种常见的工业设备，主要用于将液体燃料变成气体燃料，以便于燃烧。
在气化过程中，燃料会在固定的温度和压力下与载气混合并通过换热过程进行加热，最终输出高温高压的气体燃料。
然而，如果不及时处理好换热时产生的结冰现象，将会对设备的正常运行造成极大的影响。
本文就是介绍如何对开架式气化器进行换热过程模拟和结冰高度计算。
换热过程模拟一般依靠数学模型来实现。
对于开架式气化器，其换热过程主要是通过传导、对流和辐射三种方式完成的，因此我们需要建立一个详尽的数学模型来考虑这些因素之间的相互作用。
首先，我们需要利用热传导方程来描述热量的传导过程。
这个方程考虑了温度梯度、物质的热导率以及换热界面的传热面积等因素，它可以帮助我们计算出热传导过程中产生的温度分布。
其次，还需要考虑对流传热的过程。
对此，我们可以采用Navier-Stokes方程描述载气的运动轨迹和速度场，从而得到对流传热的影响。
最后，我们还需要考虑辐射传热过程。
辐射传热通常是由于设备在高温环境下发出的红外线和可见光的热辐射引起的。
因此，我们需要利用辐射传热方程来计算这部分热量的传递过程。
除了模拟换热过程以外，还需要考虑如何计算结冰高度。
结冰是因为设备在低温环境下产生的水蒸气会沉积在设备表面，形成一层冰毛，这会影响到设备的正常运行。
因此，需要考虑如何计算在什么样的温度和湿度条件下，设备表面会结冰。
这个问题的解决办法通常是通过霜点温度计算得到的，霜点温度是指设备表面水蒸气开始凝结和结冰的最低温度。
因此，只要知道气化器所处的环境温度和湿度，就可以通过计算霜点温度，得到结冰高度。
综合以上内容，我们可以得到一个完整的开架式气化器换热过程模拟和结冰高度计算的方法。
通过建立一个详尽的数学模型，包括热传导方程、Navier-Stokes方程和辐射传热方程，来模拟换热过程。
同时，还可以通过计算霜点温度的方法，来计算结冰高度。
这些技术可以帮助我们更好地了解开架式气化器的工作原理和性能，以便于更好地进行设备的维护和管理，在保证设备正常工作的同时，也可以延长其使用寿命和维修周期。
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［ １］ ］ ２ ６ － ， 但主要集中在 管、 壳程进行了 大 量 的 数 值 研 究 ［
单相单组分介质对 流 研 究 ， 对热交换器内存在两相 流动的数值模拟研究较少 。 本文采用商用流体动力 软件对开架式海水气化器换热管进行数 值 学（ Ｆ Ｄ） Ｃ 模拟 ， 分析流体在管内流动和传热过程中的速度场 、 温度场及气化率的 分 布 ， 探讨影响气化效率的主要 因素 ， 为开架式海水气化器的精确设计提供依据 。
１ 开架式海水气化器工作原理
文中分析的开架式海水气化器由若干换热管组 成板状排列 ， 两端由 集 气 管 或 集 液 管 焊 接 形 成 一 个 板型管束 ， 再由 若 干 个 板 型 管 束 组 成 气 化 器 。 气 化 器顶部有海水喷淋 装 置 ， 海水喷淋在板型管束外表 面上 ， 依靠重力的作用自上而下流动 。Ｌ ＮＧ 在管内
开架式海水气化器换热管内流场和 传热数值模拟研究
许 凯 ， 王金昌 ， 严易明 ， 王 达 ， 王向宁
（海工英派尔工程有限公司 ， 山东 ， 采用湍流模型 ， 混合物模型及自定义函数对液化天然气接收站用开架 式海水气化器换热管管内流场和传热进行数值模拟 ， 分析了流体在换热管内不同位置处的温度 、 速 度和气化率的分布以及管径的大小对换热管内液化天然气 气 化 率 的 影 响 。 分 析 认 为 ， 由于换热管 内热边界层的存在 ， 导致换热管出口液化天然气气化率较低 。 关键词 ： 液化天然气接收站 ； 开架式海水气化器 ； 气化率 ； 数值模拟 中图分类号 ：ＴＱ ０ ５ １． ５ ０ １ 文献标志码 ：Ａ ｉ ｕ ｅ ｆ ｉ ｅ ｄ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇ ａ ｓ， Ｌ ＮＧ） Ｌ 在液化 天 然 气 （ ｑ 接收站中 ， 气化器是 关 系 到 整 个 工 艺 流 程 实 现 的 重 要过程设备 ， 同时也 是 影 响 整 个 装 置 能 耗 的 关 键 设 备
０ 卷 增刊 ２ 石 油 化 工 设 备 Ｖ ｏ ｌ ． ４ ０ Ｓ ｕ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ２ 第４ ｐ ｐ ０ １ １年１ ０ 月 Ｐ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ ＱＵ Ｉ ＰＭＥ Ｎ Ｔ Ｏ ｃ ｔ ． ２ ０ １ １ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ－ＣＨＥＭ ２ （ ） 增刊 ２ 文章编号 ：１ ０ ０ ０ ４ ６ ６ ２ ０ １ １ ０ ０ ７ ４ ７ ０ ０ － － －
。 开架 式 海 水 气 化 器 （ ， ｎ Ｒ ａ ｃ ｋ Ｖ ａ ｏ ｒ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｏ ｅ ｐ ｐ
因以海 水 作 为 热 源 ， 得 到 了 广 泛 的 应 用。 因 Ｏ Ｒ Ｖ） 此有必要对其内部 的 流 体 流 动 、 温度及湍流特性进 行研究 。 这些研究 可 以 通 过 实 验 来 实 现 ， 但实验测 试费用昂贵而且耗 时 ， 实际热交换器中流场的可视 化和湍流量的测量 也 相 当 困 难 ， 无法获得其内部的 流动细节 、 温度 分 布 等 参 数 。 数 值 模 拟 在 现 有 理 论 与数值方法基础上 ， 能较准确模拟出热交换器内部 的流动细节 ， 有助于对流动现象的认识和设计改进 。 随着 各 种 模 型 的 逐 步 完 善 、 数值计算方法的发 展以及实验数据的 积 累 ， 许多学者对热交换器换热