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作者:陶轩;吴童菲;谢梓芃;王思琦;迟浩淼;叶晶;栾辉宝;
单位:浙大城市学院低温中心全省制冷与低温技术重点实验室;中国船舶集团有限公司第七一一研究所;
摘要:LNG作为清洁能源,有助于实现“碳达峰、碳中和”目标。LNG气化器是关键设备,其内部发生低温工质的流动沸腾。选用板壳式换热器作为气化器并开展试验研究,搭建了一套闭式低温传热与流动试验系统,测试温度为90~200 K,运行压力为100~3 000 kPa,流量范围为1~24 g/s,功率达到8 kW,对于沸腾试验能够覆盖整个干度范围。系统用于流动沸腾和单相传热,同时进行传热和压降测试,适用于多种低温工质和换热器的组合。以LNG的主要组分甲烷进行饱和流动沸腾试验,研究了干度、热流对换热系数、两相压降的影响,测试干度范围为0.32~0.72,热流密度范围为3.2~6.4 kW/m~2。根据局部换热系数和局部壁面过热度,分析了圆形板壳式换热器对蒸干的抑制作用,为开展更大范围的低温试验奠定了基础。结果表明,现有公式无法准确预测LNG在板壳式换热器内的传热系数,需要扩展试验工况范围并提出新公式。
关键词:LNG气化器;;板壳式换热器;;流动沸腾;;传热性能;;两相压降
基金资助:浙江省自然科学基金白马湖实验室区域创新发展联合基金项目(LBMHY24E060008)