چگونه می توان میزان جوش را از مخزن LNG کرایوژنیک محاسبه کرد؟

به عنوان یک تأمین کننده معتبر مخازن LNG Cryogenic ، درک و محاسبه دقیق میزان جوش - هم برای ما و هم برای مشتریان ما بسیار مهم است. میزان جوش از مخزن LNG کرایوژنیک به میزان گاز طبیعی مایع (LNG) ذخیره شده در مخزن به دلیل ورود گرما از محیط اطراف تبخیر می شود. این یک عامل مهم است زیرا بر کارآیی ذخیره LNG تأثیر می گذارد و می تواند پیامدهای اقتصادی قابل توجهی داشته باشد.

عوامل مؤثر بر جوش - خاموش

مهره گرما

علت اصلی جوش ، انتقال حرارت از محیط محیط به مخزن LNG کرایوژنیک است. گرما می تواند از طریق وسایل مختلف از جمله هدایت ، همرفت و تابش وارد مخزن شود. هدایت از طریق اجزای ساختاری مخزن مانند دیوارها ، تکیه گاهها و لوله کشی ها رخ می دهد. به عنوان مثال ، اگر مخزن به خوبی عایق بندی نشده باشد ، گرما می تواند به راحتی از طریق دیواره های مخزن از محیط گرمتر خارج تا LNG سردتر در داخل جریان یابد.

همرفت می تواند هنگامی اتفاق بیفتد که حرکت هوا یا مایعات دیگر در اطراف مخزن وجود داشته باشد. وزش باد بر روی سطح مخزن می تواند سرعت انتقال حرارت را افزایش دهد. تابش شکل دیگری از انتقال حرارت است که در آن مخزن تابش حرارتی را از خورشید یا سایر اشیاء گرم در مجاورت جذب می کند.

طراحی و عایق مخزن

طراحی مخزن Cryogenic LNG نقش مهمی در تعیین نرخ جوش دارد. یک مخزن چاه - نسبت به حجم سطح پایین - به - حجم خواهد داشت. یک سطح کوچکتر که در معرض محیط قرار دارد ، میزان گرما را که می تواند وارد مخزن شود ، کاهش می دهد.

عایق همچنین یک عامل اصلی است. مواد عایق با کیفیت بالا ، مانند پانل های عایق پرلیت یا خلاء ، می توانند به میزان قابل توجهی ورود گرما را کاهش دهند. به عنوان مثال ، پانل های عایق خلاء یک محیط نزدیک به خلاء ایجاد می کنند که هدایت و همرفت را به حداقل می رساند ، بنابراین میزان جوش را کاهش می دهد.

خواص LNG

خواص خود LNG ، مانند ترکیب و دمای اولیه آن ، می تواند بر میزان جوش تأثیر بگذارد. ترکیبات مختلف LNG دارای نقاط جوش متفاوت و گرمای نهان تبخیر است. LNG با محتوای متان بالاتر ، که رایج است ، دارای نقطه جوش کمتری است. دمای اولیه LNG در مخزن نیز مهم است. اگر LNG در دمای پایین تر ذخیره شود ، گرمای بیشتری برای جوشاندن آن ایجاد می شود و در نتیجه باعث جوش کمتری می شود.

روش محاسبه

محاسبه نظری

محاسبه نظری میزان جوش شامل استفاده از اصول ترمودینامیکی است. فرمول اصلی محاسبه میزان انتقال حرارت (Q) در مخزن توسط قانون هدایت گرما فوریه برای انتقال حرارت هدایت داده می شود:

[q = ka \ frac {\ delta t} {d}]

جایی که (k) هدایت حرارتی ماده عایق است ، (الف) سطح مخزن است که از طریق آن انتقال حرارت رخ می دهد ، (\ delta t) اختلاف دما بین محیط بیرونی و LNG در داخل مخزن است ، و (d) ضخامت عایق است.

پس از محاسبه میزان انتقال حرارت (Q) ، می توان با استفاده از گرمای نهان تبخیر ((H_ {fg})) از LNG تعیین کرد. رابطه توسط:

[\ dot {m} = \ frac {q} {h_ {fg}]

به عنوان مثال ، اگر میزان انتقال حرارت به مخزن محاسبه شود (q = 1000 \ فضا w) و گرمای نهان تبخیر LNG (H_ {fg} = 500 \ kj/kg فضایی) است ، ابتدا سرعت انتقال حرارت را به (kj/s) تبدیل کنید (1000 \ فضایی w = 1 \ فضا kJ/s)). سپس Boil - Off Rate (\ dot {m} = \ frac {1} {500} = 0.002 \ kg/s Space)

محاسبه تجربی

در عمل ، از روشهای تجربی اغلب برای محاسبه نرخ جوش استفاده می شود. این روشها بر اساس داده های تجربی و تجربه واقعی جهان است. بسیاری از تولید کنندگان مخزن ، مانند ما به عنوان یک تأمین کننده مخزن LNG Cryogenic ، فرمول های تجربی خود را بر اساس طراحی خاص و عملکرد مخازن خود توسعه داده اند.

محاسبات تجربی عواملی مانند نوع عایق ، اندازه مخزن و شرایط عملیاتی را در نظر می گیرد. For example, a common empirical formula might be of the form (\dot{m}=C\times A^{n}\times\Delta T^{m}), where (C) is a constant determined by the tank design and insulation type, (A) is the surface area of the tank, (\Delta T) is the temperature difference, and (n) and (m) are exponents based on experimental data.

اندازه گیری و نظارت بر جوش - نرخ خاموش

برای تعیین دقیق نرخ جوش در برنامه های واقعی جهان ، اندازه گیری و نظارت ضروری است. یک روش متداول اندازه گیری تغییر در جرم LNG در مخزن در طی یک دوره زمانی است. این کار با استفاده از سلول های بار یا سنسورهای سطح انجام می شود. با ضبط توده های اولیه و نهایی LNG در مخزن و زمان سپری شده ، می توان نرخ جوش را محاسبه کرد.

رویکرد دیگر اندازه گیری میزان جریان بخار که از مخزن خارج می شود. کنتورهای جریان را می توان در خطوط دریچه مخزن نصب کرد تا حجم یا سرعت جریان جرم بخار LNG جوشانده شود. این روش مستقیم تر است اما به دستگاه های دقیق اندازه گیری جریان نیاز دارد.

اهمیت جوش دقیق - محاسبه نرخ خاموش

محاسبه دقیق نرخ جوش به دلایل مختلف مهم است. برای مشتریان ما ، در تخمین هزینه کمک می کند. جوش شیرین نشان دهنده از دست دادن LNG با ارزش است و با دانستن نرخ جوش ، مشتریان می توانند میزان LNG را که در طی یک دوره خاص از دست می دهند تخمین بزنند و این امر را در هزینه های عملیاتی خود قرار دهند.

همچنین برای ایمنی بسیار مهم است. اگر میزان جوش بیش از حد زیاد باشد ، فشار داخل مخزن می تواند به سرعت افزایش یابد ، که ممکن است منجر به فشار بیش از حد - فشار و خطرات ایمنی بالقوه شود. با محاسبه دقیق و نظارت بر سرعت جوش ، می توان اقدامات ایمنی مناسب را انجام داد ، مانند تهویه بخار به روش کنترل شده.

محصولات ما و جوش - نرخ خاموش

در شرکت ما ، ما در تولید با کیفیت بالا افتخار می کنیممخازن LNG کرایوژنیکبشر مخازن ما با تمرکز بر به حداقل رساندن نرخ جوش طراحی شده اند. ما از مواد عایق هنری و تکنیک های پیشرفته طراحی مخزن استفاده می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که مخازن ما دارای پایین ترین نرخ جوش در صنعت هستند.

علاوه بر مخازن LNG Cryogenic استاندارد ما ، ما نیز ارائه می دهیمفلاسک های LNG Dewarوتکشتی های فشار کرایوژنیک LNGبشر این محصولات همچنین مهندسی شده اند تا نرخ های کم جوش داشته باشند و راه حل های ذخیره سازی LNG کارآمد و قابل اعتماد را ارائه دهند.

اگر در بازار راه حل های ذخیره سازی Cryogenic LNG هستید ، ما شما را ترغیب می کنیم تا برای یک بحث مفصل به ما دسترسی پیدا کنید. تیم متخصصان ما می توانند به شما در انتخاب محصول مناسب بر اساس نیازهای خاص خود کمک کنند و میزان جوش مورد انتظار را برای برنامه خود محاسبه کنند. امروز برای شروع فرآیند تهیه و اطمینان از کارآمدترین و هزینه ترین راه حل ذخیره سازی LNG با ما تماس بگیرید.

منابع

• Incropera ، FP ، & DeWitt ، DP (2002). اصول گرما و انتقال انبوه. جان ویلی و پسران.
• رینولدز ، WC ، و پرکینز ، HC (1977). ترمودینامیک مهندسی. مک گرا - هیل.
• API 620: طراحی و ساخت مخازن بزرگ ، جوش داده شده و کم فشار. موسسه نفت آمریکایی.