一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法。該設(shè)備應(yīng)用于氣化器領(lǐng)域，以解決現(xiàn)有技術(shù)中粗獷地估計(jì)換熱管數(shù)量降低了開架式氣化器ORV的換熱效果的缺陷。該方法包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)。將估算的換熱管數(shù)和預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或等于設(shè)定的參數(shù)值，則獲得換熱管數(shù)，即換熱管數(shù)為估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于設(shè)定的參數(shù)值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。本發(fā)明適用于開架式氣化器。
【專利說明】一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣化器領(lǐng)域，尤其涉及一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 開架式氣化器（Open rack vaporizer，簡(jiǎn)稱0RV)是一種以海水為介質(zhì)用于天然 氣LNG項(xiàng)目上的液化天然氣的氣化器。LNG從下部總管進(jìn)入，然后沿著呈幕狀結(jié)構(gòu)的換熱 管上升，與海水換熱氣化后成常溫氣體送出，海水從上部進(jìn)入，經(jīng)分布器分配后成薄膜狀均 勻沿幕狀LNG管下降，使管內(nèi)LNG受熱氣化。這種氣化器性能安全可靠，運(yùn)行成本低廉，但 由于提供熱源的海水進(jìn)出口溫差較小，以致開架式氣化器設(shè)備比較大，投資較高。ORV氣化 器的換熱效果和換熱管的數(shù)量有很大關(guān)系，但是目前還沒有相應(yīng)的設(shè)計(jì)換熱管的數(shù)量的方 法，都是根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景粗獷地估計(jì)換熱管數(shù)量，降低了 ORV氣化器的換熱效果。
[0003]


【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明提供一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法，可有效克服現(xiàn)有技術(shù)中粗獷地估計(jì)換熱管數(shù) 量降低了 ORV氣化器的換熱效果的缺陷。
[0004] 本發(fā)明的第一方面提供一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù) 及開架式氣化器的換熱過程獲得換熱面積，根據(jù)所述換熱面積獲得估算的換熱管數(shù)；將所 述估算的換熱管數(shù)和所述預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或等于設(shè)定的參數(shù) 值，則獲得換熱管數(shù)，即換熱管數(shù)為所述估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于所述設(shè)定的參數(shù) 值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。
[0005] 根據(jù)第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述若比較結(jié)果大于所述設(shè)定的參 數(shù)值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)，包括：將所述估算的換熱管數(shù)的值賦于預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)；根據(jù)賦值 后的預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)；將所述估算的換熱管數(shù)和所述賦 值后的預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或等于設(shè)定的參數(shù)值，則獲得換熱管數(shù)， 即換熱管數(shù)為所述估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于所述設(shè)定的參數(shù)值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。
[0006] 根據(jù)第一方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及開架式 氣化器的換熱過程獲得換熱面積，根據(jù)所述換熱面積獲得估算的換熱管數(shù)，包括：根據(jù)液化 天然氣LNG的進(jìn)口焓值、出口焓值及流量獲得海水的總流量；根據(jù)所述預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)和 所述海水的總流量獲得管外海水流速，根據(jù)所述管外海水流速獲得海水側(cè)換熱系數(shù)；將每 個(gè)換熱管分為多個(gè)子段，根據(jù)所述LNG流量和密度獲得每個(gè)子段的管內(nèi)LNG流速，根據(jù)所述 每個(gè)子段的管內(nèi)LNG流速獲得每個(gè)子段的雷諾數(shù)，根據(jù)所述每個(gè)子段的雷諾數(shù)獲得每個(gè)子 段的管內(nèi)LNG換熱系數(shù)；根據(jù)用戶需求的LNG總流量、每個(gè)子段的平均溫度、每個(gè)子段的傳 熱系數(shù)獲得換熱面積，其中，所述每個(gè)子段的傳熱系數(shù)由所述海水側(cè)換熱系數(shù)和所述每個(gè) 子段的管內(nèi)LNG換熱系數(shù)獲得；根據(jù)所述換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)。
[0007] 本發(fā)明提供的開架式氣化器設(shè)計(jì)方法，通過根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲 得估算的換熱管數(shù)，并通過遞歸循環(huán)，可以獲得精確的換熱管數(shù)目，使開架式氣化器能夠完 全滿足使用需求并達(dá)到很高的換熱效率。
[0008]

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的開架式氣化器設(shè)計(jì)方法的流程示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的開架式氣化器設(shè)計(jì)方法的遞歸流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0010] 本發(fā)明提供了一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法，下面將以具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說 明。
[0011] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的開架式氣化器設(shè)計(jì)方法的流程示意圖。該設(shè)計(jì)方法主 要基于整個(gè)傳熱過程，即加熱管內(nèi)LNG和管子內(nèi)壁之間、加熱管內(nèi)壁和加熱管外壁之間、力口 熱管外壁和海水之間的傳熱過程，獲得加熱管的數(shù)目。如圖1所示，該設(shè)計(jì)方法，主要包括 以下步驟： 10、根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及開架式氣化器的換熱過程獲得換熱面積，根據(jù)換熱面積獲 得估算的換熱管數(shù)。
[0012] 20、將估算的換熱管數(shù)和預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或等于設(shè)定 的參數(shù)值，則獲得換熱管數(shù)，即換熱管數(shù)為估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于設(shè)定的參數(shù) 值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。
[0013] 步驟20中，若比較結(jié)果大于設(shè)定的參數(shù)值，則將估算的換熱管數(shù)的值賦予預(yù)設(shè)的 換熱管數(shù)； 根據(jù)賦值后的預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)； 將估算的換熱管數(shù)和賦值后的預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或等于設(shè)定 的參數(shù)值，則獲得換熱管數(shù)，即換熱管數(shù)為估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于設(shè)定的參數(shù) 值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。
[0014] 本實(shí)施例，通過根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)，并通過遞 歸循環(huán)，可以獲得精確的換熱管數(shù)目，使開架式氣化器能夠完全滿足使用需求并達(dá)到很高 的換熱效率。
[0015] 參考圖2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的開架式氣化器設(shè)計(jì)方法的遞歸流程示意圖， 進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)，可以包括以下步驟： 101、根據(jù)液化天然氣LNG的進(jìn)口焓值、出口焓值及總流量獲得海水的總流量。
[0016] 其中，LNG的進(jìn)口焓Hlngi是指LNG進(jìn)口溫度及進(jìn)口壓力條件下的焓值， 出口焓Hlng。是指LNG出口溫度及出口壓力條件下的焓值 上述LNG的進(jìn)口焓Hlngi、出口焓Hlng?？梢愿鶕?jù)LNG的溫度和壓力通過查詢物性庫獲得。 即分別調(diào)用甲烷、乙烷、丙烷物性，查出其對(duì)應(yīng)焓值氏、H2、H3，然后利用其組分比，公式加權(quán) 求出H lngi，如公式1所示

【權(quán)利要求】
1. 一種開架式氣化器設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括： 根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及開架式氣化器的換熱過程獲得換熱面積，根據(jù)所述換熱面積獲 得估算的換熱管數(shù)； 將所述估算的換熱管數(shù)和所述預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或等于設(shè)定 的參數(shù)值，則獲得換熱管數(shù)，即換熱管數(shù)為所述估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于所述設(shè)定 的參數(shù)值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述若比較結(jié)果大于所述設(shè)定的參數(shù)值， 則進(jìn)行遞歸循環(huán)，包括： 將所述估算的換熱管數(shù)的值賦于預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)； 根據(jù)賦值后的預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)； 將所述估算的換熱管數(shù)和所述賦值后的預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于或 等于設(shè)定的參數(shù)值，則獲得換熱管數(shù)，即換熱管數(shù)為所述估算的換熱管數(shù)；若比較結(jié)果大于 所述設(shè)定的參數(shù)值，則進(jìn)行遞歸循環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)及開架式氣化 器的換熱過程獲得換熱面積，根據(jù)所述換熱面積獲得估算的換熱管數(shù)，包括： 根據(jù)液化天然氣LNG的進(jìn)口焓值、出口焓值及流量獲得海水的總流量； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的換熱管數(shù)和所述海水的總流量獲得管外海水流速，根據(jù)所述管外海水 流速獲得海水側(cè)換熱系數(shù)； 將每個(gè)換熱管分為多個(gè)子段，根據(jù)所述LNG流量和密度獲得每個(gè)子段的管內(nèi)LNG流速， 根據(jù)所述每個(gè)子段的管內(nèi)LNG流速獲得每個(gè)子段的雷諾數(shù)，根據(jù)所述每個(gè)子段的雷諾數(shù)獲 得每個(gè)子段的管內(nèi)LNG換熱系數(shù)； 根據(jù)用戶需求的LNG總流量、每個(gè)子段的平均溫度、每個(gè)子段的傳熱系數(shù)獲得換熱面 積，其中，所述每個(gè)子段的傳熱系數(shù)由所述海水側(cè)換熱系數(shù)和所述每個(gè)子段的管內(nèi)LNG換 熱系數(shù)獲得； 根據(jù)所述換熱面積，獲得估算的換熱管數(shù)。
【文檔編號(hào)】F28F1/00GK104315884SQ201410540372
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】周天赤, 巨永林, 傅允準(zhǔn), 劉家琛 申請(qǐng)人:西安倍更能源技術(shù)有限公司, 巨永林, 傅允準(zhǔn), 劉家琛