海上晃动对FLNG再沸器液面波动的影响

论文摘要

在浮式液化天然气船（FLNG）的天然气处理工艺中,含有酸性气体的富胺液进入再生塔内解吸,再沸器位于再生塔塔底,为富胺液的解吸过程提供热量。使用ANSYS内嵌模块Geometry建立再沸器的三维物理模型,再沸器主要由外壳、加热装置和溢流堰组成,只研究晃动对液面波动的影响,所以未设置加热介质和胺液的进出口。将再沸器设置为一个封闭的装置,内部仅有水和水蒸气2种介质。使用ANSYS内嵌模块Mesh进行网格划分,网格类型选择非结构网格,对再沸器模型进行网格独立性检验,网格数量取3 891 653,网格最大尺寸为3 mm。为实现模拟过程的晃动,编写晃动角速度、晃动线速度的UDF函数,导入到Fluent软件中。分别对横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡6种单自由度晃动和横摇8°+纵摇8°、横摇8°+艏摇8°、横摇8°+横荡150 mm、横摇8°+纵荡150 mm、横摇8°+垂荡150 mm这5种两自由度耦合晃动工况下,初始时刻与晃动至0. 25倍晃动周期时的再沸器液面波动情况进行模拟。得出结论:在单自由度晃动工况下,横摇对再沸器的性能影响最大,纵摇、艏摇、垂荡、横荡、纵荡对再沸器的性能影响很小。在耦合晃动工况中,横摇对液面波动起主导作用,对再沸器的性能影响较大;横摇8°+横荡150 mm、横摇8°+纵荡150 mm、横摇8°+垂荡150 mm这3种耦合工况下的液面波动与横摇工况相比更大。在FLNG再沸器的设计和安装过程中,应充分考虑横摇晃动工况以及以横摇晃动为主的耦合晃动工况。

论文目录

• 1 概述
• 2 物理模型建立
• 3 网格划分及独立性检验
• 4 各项设置
•   （1） 模型设置
•   （2） 流体材料设置
•   （3） 操作条件设置
•   （4） 边界条件和区域条件设置
•   （5） 求解控制参数
• 5 模拟工况设置
• 6 海上工况下再沸器晃动规律模拟分析
•   6.1 单自由度晃动工况分析
•     （1） 横摇
•     （2） 纵摇
•     （3） 艏摇
•     （4） 横荡
•     （5） 纵荡
•     （6） 垂荡
•   6.2 两自由度耦合晃动工况分析
•     （1） 横摇8°+纵摇8°
•     （2） 横摇8°+艏摇8°
•     （3） 横摇8°+横荡150 mm
•     （4） 横摇8°+纵荡150 mm
•     （5） 横摇8°+垂荡150 mm
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张新军,周军逸,张伟明,唐建峰

关键词: 浮式液化天然气船,海上晃动,再沸器,软件,液面波动,耦合晃动

来源: 煤气与热力 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 燃料化工,石油天然气工业

单位: 中石化节能环保工程科技有限公司,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,中国石油大学(华东)山东省油气储运安全省级重点实验室

分类号: TE64

DOI: 10.13608/j.cnki.1000-4416.2019.06.015

页码: 13-19+44-45

总页数: 9

文件大小: 2643K

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