一种开架式气化器设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种开架式气化器设计方法。该设备应用于气化器领域，以解决现有技术中粗犷地估计换热管数量降低了开架式气化器ORV的换热效果的缺陷。该方法包括：根据预设的换热管数及换热面积，获得估算的换热管数。将估算的换热管数和预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或等于设定的参数值，则获得换热管数，即换热管数为估算的换热管数；若比较结果大于设定的参数值，则进行递归循环。本发明适用于开架式气化器。
【专利说明】一种开架式气化器设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及气化器领域，尤其涉及一种开架式气化器设计方法。
【背景技术】
[0002] 开架式气化器（Open rack vaporizer，简称0RV)是一种以海水为介质用于天然 气LNG项目上的液化天然气的气化器。LNG从下部总管进入，然后沿着呈幕状结构的换热 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。ORV气化 器的换热效果和换热管的数量有很大关系，但是目前还没有相应的设计换热管的数量的方 法，都是根据应用场景粗犷地估计换热管数量，降低了 ORV气化器的换热效果。
[0003]
【发明内容】
本发明提供一种开架式气化器设计方法，可有效克服现有技术中粗犷地估计换热管数 量降低了 ORV气化器的换热效果的缺陷。
[0004] 本发明的第一方面提供一种开架式气化器设计方法，包括：根据预设的换热管数 及开架式气化器的换热过程获得换热面积，根据所述换热面积获得估算的换热管数；将所 述估算的换热管数和所述预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或等于设定的参数 值，则获得换热管数，即换热管数为所述估算的换热管数；若比较结果大于所述设定的参数 值，则进行递归循环。
[0005] 根据第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述若比较结果大于所述设定的参 数值，则进行递归循环，包括：将所述估算的换热管数的值赋于预设的换热管数；根据赋值 后的预设的换热管数及换热面积，获得估算的换热管数；将所述估算的换热管数和所述赋 值后的预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或等于设定的参数值，则获得换热管数， 即换热管数为所述估算的换热管数；若比较结果大于所述设定的参数值，则进行递归循环。
[0006] 根据第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述根据预设的换热管数及开架式 气化器的换热过程获得换热面积，根据所述换热面积获得估算的换热管数，包括：根据液化 天然气LNG的进口焓值、出口焓值及流量获得海水的总流量；根据所述预设的换热管数和 所述海水的总流量获得管外海水流速，根据所述管外海水流速获得海水侧换热系数；将每 个换热管分为多个子段，根据所述LNG流量和密度获得每个子段的管内LNG流速，根据所述 每个子段的管内LNG流速获得每个子段的雷诺数，根据所述每个子段的雷诺数获得每个子 段的管内LNG换热系数；根据用户需求的LNG总流量、每个子段的平均温度、每个子段的传 热系数获得换热面积，其中，所述每个子段的传热系数由所述海水侧换热系数和所述每个 子段的管内LNG换热系数获得；根据所述换热面积，获得估算的换热管数。
[0007] 本发明提供的开架式气化器设计方法，通过根据预设的换热管数及换热面积，获 得估算的换热管数，并通过递归循环，可以获得精确的换热管数目，使开架式气化器能够完 全满足使用需求并达到很高的换热效率。
[0008]
【专利附图】
【附图说明】 图1为本发明实施例提供的开架式气化器设计方法的流程示意图； 图2为本发明实施例提供的开架式气化器设计方法的递归流程示意图。
【具体实施方式】
[0009] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0010] 本发明提供了一种开架式气化器设计方法，下面将以具体的实例对本发明进行说 明。
[0011] 图1为本发明实施例提供的开架式气化器设计方法的流程示意图。该设计方法主 要基于整个传热过程，即加热管内LNG和管子内壁之间、加热管内壁和加热管外壁之间、力口 热管外壁和海水之间的传热过程，获得加热管的数目。如图1所示，该设计方法，主要包括 以下步骤： 10、根据预设的换热管数及开架式气化器的换热过程获得换热面积，根据换热面积获 得估算的换热管数。
[0012] 20、将估算的换热管数和预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或等于设定 的参数值，则获得换热管数，即换热管数为估算的换热管数；若比较结果大于设定的参数 值，则进行递归循环。
[0013] 步骤20中，若比较结果大于设定的参数值，则将估算的换热管数的值赋予预设的 换热管数； 根据赋值后的预设的换热管数及换热面积，获得估算的换热管数； 将估算的换热管数和赋值后的预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或等于设定 的参数值，则获得换热管数，即换热管数为估算的换热管数；若比较结果大于设定的参数 值，则进行递归循环。
[0014] 本实施例，通过根据预设的换热管数及换热面积，获得估算的换热管数，并通过递 归循环，可以获得精确的换热管数目，使开架式气化器能够完全满足使用需求并达到很高 的换热效率。
[0015] 参考图2,图2为本发明实施例提供的开架式气化器设计方法的递归流程示意图， 进一步地，根据预设的换热管数及换热面积，获得估算的换热管数，可以包括以下步骤： 101、根据液化天然气LNG的进口焓值、出口焓值及总流量获得海水的总流量。
[0016] 其中，LNG的进口焓Hlngi是指LNG进口温度及进口压力条件下的焓值， 出口焓Hlng。是指LNG出口温度及出口压力条件下的焓值 上述LNG的进口焓Hlngi、出口焓Hlng。可以根据LNG的温度和压力通过查询物性库获得。 即分别调用甲烷、乙烷、丙烷物性，查出其对应焓值氏、H2、H3，然后利用其组分比，公式加权 求出H lngi，如公式1所示
【权利要求】
1. 一种开架式气化器设计方法，其特征在于，包括： 根据预设的换热管数及开架式气化器的换热过程获得换热面积，根据所述换热面积获 得估算的换热管数； 将所述估算的换热管数和所述预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或等于设定 的参数值，则获得换热管数，即换热管数为所述估算的换热管数；若比较结果大于所述设定 的参数值，则进行递归循环。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若比较结果大于所述设定的参数值， 则进行递归循环，包括： 将所述估算的换热管数的值赋于预设的换热管数； 根据赋值后的预设的换热管数及换热面积，获得估算的换热管数； 将所述估算的换热管数和所述赋值后的预设的换热管数进行比较，若比较结果小于或 等于设定的参数值，则获得换热管数，即换热管数为所述估算的换热管数；若比较结果大于 所述设定的参数值，则进行递归循环。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的换热管数及开架式气化 器的换热过程获得换热面积，根据所述换热面积获得估算的换热管数，包括： 根据液化天然气LNG的进口焓值、出口焓值及流量获得海水的总流量； 根据所述预设的换热管数和所述海水的总流量获得管外海水流速，根据所述管外海水 流速获得海水侧换热系数； 将每个换热管分为多个子段，根据所述LNG流量和密度获得每个子段的管内LNG流速， 根据所述每个子段的管内LNG流速获得每个子段的雷诺数，根据所述每个子段的雷诺数获 得每个子段的管内LNG换热系数； 根据用户需求的LNG总流量、每个子段的平均温度、每个子段的传热系数获得换热面 积，其中，所述每个子段的传热系数由所述海水侧换热系数和所述每个子段的管内LNG换 热系数获得； 根据所述换热面积，获得估算的换热管数。
【文档编号】F28F1/00GK104315884SQ201410540372
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】周天赤, 巨永林, 傅允准, 刘家琛 申请人:西安倍更能源技术有限公司, 巨永林, 傅允准, 刘家琛