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大型LNG储罐结构及保冷性能研究

作　者: 吕昌海
导　师: 骆晓玲
学　校: 青岛科技大学
专　业: 化工过程机械
关键词: LNG储罐漏热计算温度场模拟保冷
分类号: TE972
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 355次
引　用: 1次
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内容摘要

本文根据LNG从气田开采气到成品气的全部过程对LNG工业链作了详细的介绍,主要涉及工业链上游、中游和下游的工艺系统及所用的设备,包括天然气开采、净化、液化、储存运输和再气化输送管网等环节。对大型LNG储罐的罐底、罐壁和罐顶结构进行了探索性研究,对储罐各部分结构在设计和制造方面涉及的问题作了分析并提出建议。以一个16万立方米的LNG储罐为研究对象对储罐罐底、罐顶和罐壁分别进行了漏热计算,根据日蒸发率计算了储罐的许用漏热量。将储罐许用漏热量与罐底、罐顶和罐壁的漏热量之和进行比较后,对储罐的保冷性能做出分析。最后运用ANSYS软件对储罐的罐底、罐壁和罐顶分别做了温度场数值模拟,通过模拟结果对储罐的保冷性能做出较确切的分析,同时通过数值模拟印证了利用漏热计算得到的储罐保冷性能结论的正确性。结合我国的技术现状对LNG保冷技术的研究提出了一些建议。目前我国尚无大型LNG储罐的设计规范和设计产品,本文的研究对于大型LNG储罐的设计和研究具有一定的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 LNG 性质简介  8-10
  1.2 国内外 LNG 工业发展状况  10-15
    1.2.1 国外 LNG 工业发展现状  10-13
    1.2.2 国内 LNG 工业发展现状  13-15
  1.3 国内外大型 LNG 储罐发展状况  15-17
    1.3.1 国外大型 LNG 储罐发展现状  15-16
    1.3.2 国内大型 LNG 储罐发展现状  16-17
  1.4 课题研究目的及主要内容  17-18
    1.4.1 研究目的  17
    1.4.2 主要研究内容  17-18
2 LNG 工业链工艺系统及设备  18-32
  2.1 LNG 工业链  18-19
  2.2 LNG 工业链工艺系统及设备  19-31
    2.2.1 LNG 工业链上游工艺系统及设备  19-25
      2.2.1.1 脱水工艺系统及设备  19-22
      2.2.1.2 脱酸性气体工艺系统及设备  22-23
      2.2.1.3 液化工艺系统及设备  23-25
    2.2.2 LNG 工业链中游工艺系统及设备  25-30
      2.2.2.1 储运工艺系统及设备  25-26
      2.2.2.2 接收终端工艺系统及设备  26-30
    2.2.3 LNG 工业链下游工艺系统  30-31
  2.3 本章小结  31-32
3 大型 LNG储罐结构设计探讨  32-52
  3.1 大型 LNG 储罐设计技术现状  32
  3.2 大型 LNG 储罐的特殊性  32-33
  3.3 大型 LNG 储罐结构设计  33-51
    3.3.1 LNG 储罐总体构造  33-34
    3.3.2 LNG 储罐低温用钢  34-37
    3.3.3 LNG 储罐结构设计  37-47
      3.3.3.1 罐底结构设计  37-41
      3.3.3.2 罐壁结构设计  41-44
      3.3.3.3 罐顶结构设计  44-46
      3.3.3.4 接管设计  46-47
    3.3.4 LNG 储罐保冷层选材及性能  47-51
  3.4 本章小结  51-52
4 大型 LNG储罐漏热计算  52-60
  4.1 LNG 储罐漏热计算  52-58
    4.1.1 罐底漏热计算  54-55
    4.1.2 罐壁漏热计算  55-56
    4.1.3 罐顶漏热计算  56-58
  4.2 LNG 储罐许用漏热计算  58-59
  4.3 本章小结  59-60
5 大型 LNG储罐温度场数值模拟  60-74
  5.1 有限元数值法  60
  5.2 ANSYS 软件简介  60-61
  5.3 LNG 储罐温度场数值模拟  61-73
    5.3.1 罐底温度场数值模拟  62-65
      5.3.1.1 罐底实体建模及网格划分  62-63
      5.3.1.2 加载及求解  63-65
      5.3.1.3 模拟结果分析  65
    5.3.2 罐壁温度场数值模拟  65-67
      5.3.2.1 罐壁实体建模及网格划分  65-66
      5.3.2.2 加载及求解  66-67
      5.3.2.3 模拟结果分析  67
    5.3.3 罐顶温度场数值模拟  67-73
      5.3.3.1 吊顶实体建模及网格划分  67-69
      5.3.3.2 加载及求解  69-70
      5.3.3.3 模拟结果分析  70
      5.3.3.4 拱顶实体建模及网格划分  70-71
      5.3.3.5 加载及求解  71-73
      5.3.3.6 模拟结果分析  73
  5.4 本章小结  73-74
结论  74-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
攻读学位期间发表的学术论文目录  80-81

大型LNG储罐结构及保冷性能研究

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