一、技術(shù)背景
IFV（中間介質(zhì)氣化器）具有承載三流體換熱，集冷凝與蒸發(fā)一體的特殊結(jié)構(gòu)，可解決海水為熱源時(shí)換熱管內(nèi)結(jié)冰的問題，無化石能源消耗，環(huán)保節(jié)能，廣泛應(yīng)用于海上浮式及陸地接收站、LNG（液化天然氣）冷能利用系統(tǒng)等。LNG在管內(nèi)進(jìn)行多相流換熱，中間流體蒸發(fā)段和冷凝段換熱特征不斷變化，多級相變換熱機(jī)理過于復(fù)雜，諸多不確定因素造成設(shè)計(jì)計(jì)算的困難，試驗(yàn)測試分析是深入掌握其內(nèi)在換熱機(jī)理的根本途徑。
二、技術(shù)原理
充裝在IFV內(nèi)的中間流體吸收管內(nèi)海水熱量，發(fā)生沸騰形成蒸汽，上升到LNG管外加熱管內(nèi)LNG，經(jīng)氣化過的NG（天然氣）從管道進(jìn)入調(diào)溫區(qū)，與管內(nèi)海水進(jìn)行換熱，直至NG出口溫度調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)值。其中，中間流體在LNG管外發(fā)生冷凝，液滴在重力作用下滴落回液面，再次被海水加熱沸騰，如此循環(huán)，系統(tǒng)整體處于動(dòng)態(tài)熱平衡。
圖1 LNG換熱系統(tǒng)
圖2 IFV實(shí)物圖
三、技術(shù)優(yōu)勢
掌握了LNG多溫段換熱機(jī)理，完成了丙烷水平管外凝結(jié)和池沸騰換熱特性分析；結(jié)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)開展了IFV強(qiáng)化換熱研究試驗(yàn)，將傳統(tǒng)IFV的光滑換熱管進(jìn)行表面機(jī)械加工處理；沸騰管強(qiáng)化因子可達(dá)1.43，冷凝管的強(qiáng)化因子可達(dá)1.38，強(qiáng)化換熱效果明顯；為探究IFV內(nèi)部復(fù)雜換熱機(jī)理與強(qiáng)化換熱規(guī)律提供參考依據(jù)。
四、應(yīng)用場景
LNG接收終端、海上浮式儲(chǔ)存再氣化裝置、雙燃料船舶空調(diào)及冷庫系統(tǒng)、汽車空調(diào)系統(tǒng)等。
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