乙烯BOG再液化碳氢化合物制冷的热力学分析（英文）

The present study aims to make a thermodynamic analysis of an ethylene cascade re-liquefaction system that consists of the following two subsystems: a liquefaction cycle using ethylene as the working fluid and a refrigeration cycle operating with a hydrocarbon refrigerant. The hydrocarbon refrigerants considered are propane(R290), butane(R600), isobutane(R600a), and propylene(R1270). A computer program written in FORTRAN is developed to compute parameters for characteristic points of the cycles and the system's performance, which is determined and analyzed using numerical solutions for the refrigerant condensation temperature, temperature in tank, and temperature difference in the cascade condenser. Results show that R600 a gives the best performance, followed by(in order) R600, R290, and R1270. Furthermore, it is found that an increase in tank temperature improves system performance but that an increase in refrigerant condensation temperature causes deterioration. In addition, it is found that running the system at a low temperature difference in the cascade condenser is advantageous.     

多用途液化气船BOG再液化系统流程模拟分析

从装载多种液货的角度出发,选择单级压缩与两级压缩中间完全冷却系统相复叠的形式组成新的再液化系统。运用流程模拟软件Aspen Plus模拟设计的多用途液化气船再液化系统各模块装载不同液货,分别对再液化系统的循环效率、制冷系数和压缩机能耗等进行模拟计算分析。分析不同冷凝温度条件下所设计的再液化系统的运行情况,给出各液货最佳冷凝温度的范围,并对再液化系统进行优化。最后,对装载液货LEG时,复叠式制冷循环高温制冷剂采用R134a和R410A时所取得的不同效果进行分析。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明：矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

增压空气驱动LiBr吸收式制冷复合循环的热力性能分析

提出吸收式制冷复合循环新模式，讨论了复合循环的热力计算。单效／双效复合循环有高低压2个发生器，高压发生器由高温级热源驱动，低压发生器由来自高压发生器的冷剂蒸汽与低温级热源联合驱动，实现高低温级热源的能量梯级利用。作为实例，对由高低温两级增压空气中冷器驱动的单效／双效复合循环进行了热力计算，并与单效循环和双效循环进行了热力性能比较。结果表明，复合循环的热力系数和制冷量均比单效循环高出15％，复合循环的余热利用量和制冷量分别高出双效循环153％和110％。     

水冷R407C制冷机组冷凝温度确定方法

对采用R407C制冷机组的冷凝温度确定进行了分析，并对采用R22和R407C为工质的制冷机组性能进行了对比．     

一种用于特殊管路环境的粉尘采样系统

粉尘采样系统是环保部门和厂矿企业用于测定气体中含尘浓度的一种重要手段。本文根据国家相关标准设计出一种适用于高温高压高湿管路环境的采样系统,本系统根据实际管路环境的需要进行了改进,包括采样头、冷凝器、耐压储水罐以及质量流量控制器等设备。其耐压耐温,可分析管路中的水蒸气含量,并且可以对高浓度的粉尘含量进行分析,具有操作简便,易于控制,结果准确等优点。     

16300t LNG燃料动力化学品船能量利用系统的模拟分析与优化

针对16300吨LNG燃料动力化学品船LNG气化冷能未加以利用的现状,本文在分析及评估原船废气余热及冷却水系统用能水平的基础上,综合考虑LNG冷能、主机废气和缸套冷却水的能量梯级利用,针对船舶对发电、海水淡化、冷库及空调等需求,以加装废气动力涡轮、LNG冷能ORC发电、冷冻法海水淡化及设置高低温冷库与空调系统等方式组合提出了四套综合能量利用系统方案。进一步利用Aspen HYSYS软件对该船原有能量利用系统与新方案进行了模拟分析,并从?效率及经济性两个方面对各方案进行了评估。结果表明,诸方案中以低温冷库+海水淡化+高温冷库+干燥舱系统方案经济性最好,所形成的新系统经优化后?效率可提高至67.16%,每年经济收益可达595.8万元。     

船用冷凝器真空专家控制系统研究

为缓解冷却水温度变化对真空控制系统的不利影响,根据船用冷凝器的工作原理与结构特点,建立冷凝器的数学模型,并设计冷凝器真空的专家控制系统。利用Simulink对冷凝器真空控制系统进行变负荷、变冷却水温度的仿真实验。结果表明,冷凝器真空的专家控制系统能有效地维持冷凝器真空不变。这对冷凝器真空控制系统的设计具有重要的参考意义。     

船用余热吸附式空调系统性能的测试分析

应用蒸汽驱动的五个由氨-复合吸附剂作制冷工质构成吸附床的制冷空调测试平台,分析循环冷却水进口温度、冷剂的循环量、蒸发温度、加热蒸汽的温度与体积流率变化影响系统供冷量的特点.结果表明,降低循环冷却水进口温度、合理地调控制冷剂流量和提供合适温度和体积流率的蒸汽可提高系统的制冷量和系统运行的稳定性.系统采用电加热锅炉产生蒸汽驱动时,制冷系数(COP)约为0.16,而采用船舶废气锅炉产生蒸汽驱动的COP将可达到1.02.     

基于变质量热力学的油舱气相区动态模型

根据变质量系统热力学原理,基于浓度边界层理论作出油舱气相区中舱气均一性的系列假设,应用控制容积质量守恒方程、能量守恒方程和连续性方程及气体状态方程,针对液货作业建立油舱气相区数学模型。该模型普适于表征各种液货作业过程油舱中舱气组分、压力和温度等参数的变化。研究表明,气相状态受到液货作业行为及环境因素的扰动,具体行为取决于液货装卸、惰气充注、透气速率、环境温度和货物物性参数等。该研究为气相状态安全控制和液货作业优化提供了理论依据。     

船用带经济器的离心式空调系统的理论分析与试验研究

为实现船舶空调系统的节能降耗,将带有经济器的离心式空调系统引入到船舶空调系统中。在定蒸发温度/变冷凝温度工况下,通过理论分析和试验研究,在验证带有经济器的离心式空调系统适用于船舶的同时,探究系统性能参数随冷凝温度的变化规律。结果表明:将带有经济器的离心式空调系统应用于船舶空调系统中是可行的;系统性能参数的理论模拟值和试验测得值随冷凝温度的变化趋势一致,理论值优于试验值,压缩机的排气温度和功率随冷凝温度的升高而增高,系统制冷量和制冷能效比(EER)随冷凝温度的升高而下降,EER介于6.87～10.14之间。     

海水温度对船用蒸汽喷射制冷机性能的影响

建立船用蒸汽喷射制冷机冷凝器的数学模型,分析海水温度变化对蒸汽喷射制冷机冷凝器性能的影响,并对该型机在不同温度条件下的制冷量进行定量计算与分析,为该型机的推广使用准备理论支持。     

风冷热泵冷热水机组的稳态模拟和试验研究

建立了风冷热泵冷热水机组的稳态模型,并在试验台上进行了试验验证,系统在制冷和制热两种模式下运行,模拟值和试验值吻合良好,试验结果表明合理设计的过冷段换热器可以使冷凝器出口制冷剂产生一定的过冷度,并且在制热模式下融化一部分风侧换热器底部的结冰.     

船用蒸汽冷凝器冷却水阻力计算研究

船用蒸汽冷凝器是船舶动力系统的重要组成设备之一,其冷却水阻力计算是冷凝器热力计算的重要内容,相关参数的确定关系到设备设计的成败,也影响着船舶动力系统的性能.采用1:1比例全三维数值模型对冷凝器内冷却水的流动特性进行数值模拟,获得了冷凝器的流场运动规律和流阻特性,并与试验结果相比较,二者吻合较好.通过利用试验验证的数值计算方法,可为提高蒸汽冷凝器的冷凝效率,优化其结构设计提供技术支撑.     

船用高温单元空调系统中替代工质的性能研究

利用新立方型状态方程对R22制冷剂及几种替代工质的热物性建立了相应的参数关系方程式,在此基础上针对高温环境下船用单元空调系统中这几种制冷剂的热力循环进行了性能模拟分析,并结合环境保护、经济性、安全性等因素进行了综合分析比较.     

中小型LNG运输船液货罐设计技术

随着LNG的广泛应用,为适应LNG的运输新需求,近年来提出一种新船型——中小型LNG运输船。他凭借着营运周期短、中转频繁、造价低廉等优势而备受关注,而设计此种船型与大型LNG船的区别主要在于对船体核心——液舱的设计。通过研究相似船型LPG船及乙烯船及其液货罐,阐述了中小型LNG运输船液舱的设计方法及关键技术,属对设计此种新船型的有益尝试。     

基于HYSYS的B型LNG燃料舱BOG压缩供给系统

以一艘B型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)燃料舱舱容为30000 m3的发电船为目标船,对其3种蒸发气(Boiled Off Gas,BOG)压缩供给系统进行模拟计算分析。采用HYSYS软件建立BOG压缩供给系统模型,通过实际气体状态方程计算BOG物性值,分别对该系统进行BOG温度、压力和流量单变量变化等方面的热力性能分析。结果表明当压缩机进口处选用高压力和低温度BOG时,能有效降低其功耗;常温BOG单级压缩机出口温度高于150℃,压缩机的选型受到限制;当常温BOG两级压缩机进口温度不超过2℃时,其出口温度不超过150℃;控制第二级压缩机进口温度可免设BOG冷却器,节约成本。     

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。     

海上LPG回收改造技术

FPSO放空燃烧的“伴生气”、油气处理设备泄漏及货油舱透气管释放出的油气中富含C3 轻烃,是重要能源。业主从回收能源、保护环境的理念出发,提出了从“南海奋进”号FPSO的轻烃中回收丙烷C3 (液化石油气LPG的主要成分)。该工程在国内外有关单位通力合作下,历经3年,于2006年11月回收LPG获得成功。FPSO不停产情况下实现就地改造,这是我国FPSO技术的重大突破。本文旨在着重阐述LPG回收改造设计中的某些关键技术。     

液化气体船独立液舱的疲劳与断裂寿命预测

随着低温、高强度钢和薄板在液化气体船上的广泛应用,使得液舱结构安全性问题愈发严重,传统的强度评估方法已经不能满足产品设计的特殊要求,基于断裂力学的疲劳寿命评估已成为液化气体船结构安全评估的主要手段。本文选取江南造船自主研发的超大型乙烷运输船为研究对象,其独立液舱的舱体采用低温镍钢5Ni材料,可运载温度低至-104℃的乙烯、乙烷和丙烷等货品,需满足IGC CODE,USCG和船级社规范等要求。本文采用BS7910失效评定方法和Pairs裂纹扩展速率计算公式,完成液舱结构初始表面裂纹扩展至贯穿型裂纹,再产生结构断裂失效损坏的寿命预测,为超大型乙烷运输船的自主研发提供一种有效的技术途径。