LNG加气站成套气化装置设计-毕业设计.doc

前言
天然气是一种极为理想和相当安全的能源,20世纪后期以来为了消除传统汽车燃料给环境,尤其是城市大气造成的巨大污染,许多国家除了采取加强产业技术升级,严格排放法规等措施外,还积极开展清洁燃料汽车的开发和推广工作,目前已经在天然气,燃料电池,醇类燃料,氢能,太阳能等领域取得了丰硕的成果。相比之下,天然气汽车技术的发展尤其引人注目。在几十年的发展过程中,完成了从机械控制到电子控制,从进气道预混供气到电喷供气甚至缸内直喷供气的技术升级。根据不同的燃料储存形式,天然气汽车(NGV)GV),液化天然气汽车(LNGV)和吸附天然气汽车(ANGV),GV的车用系统发展比较成熟和完善,LNGV在20世纪90年代也已开始小规模推广使用。从使用效果来看,GV很多不足指出,具有良好的推广使用价值。G是指主要由甲烷构成的天然气在25Mpa左右的压力下储存在车内类似于油箱的气瓶内,用作汽车燃料。~,经过天然气压缩机升压到25Mpa,由顺序控制盘控制,按高、中、低压顺序储存到储气钢瓶组,G加气机向汽车钢瓶加注。而汽车钢瓶高压气再经过减压装置减压后经燃气混合器向发动机供气。G)与燃用汽油相比具有以下优点:
1)节约燃料费用,降低运输成本。-;
2)G自燃温度为732℃,汽油自燃温度为232~482 ℃。~。一旦泄漏,可在空气中迅速扩散,不易在户外聚集达到爆炸极限。 G是非致癌、无毒、无腐蚀性的,有记录以来未发生过重大燃烧和爆炸事故。G的经验来看,天然气汽车比燃油汽车更安全;
G的抗爆性相当于汽油的辛烷值在130左右,而目前使用的汽油辛烷值最高仅在96左右,G作为汽车燃料不需添加抗爆剂;
G汽车具有很好的环保效果。G替代汽油作为汽车燃料,可使CO排放量减少97%,CH化合物减少72%,NO化合物减少39%,减少24%,减少90%,噪音减少40%。G不含铅、苯等制癌的有毒物质。G是汽车运输行业解决环保问题的首选燃料;
5)G可延长汽车发动机的维修周期。G为燃料,发动机运行平稳,噪音低。无重烃可减少积碳,可延长汽车大修理时间20%以上,。提高了发动机寿命,维修费用降低,比使用常规燃料节约50%左右的维修费用。
G汽车技术虽然有燃料价格,操作,安全,维修,环保等方面的优势,G汽车占有很大的市场份额。G储气方式本身的缺陷导致的。G储气的特点,决定了其一次加注行驶的距离短,G汽车真正进入商业运输,G加注站。如果加气站数量不够,G汽车,已建成的加气站也会由于没有足够的客户而陷入停顿。而这一切问题在LNG汽车出现之后迎刃而解,天然气液化后,其密度为标准状态下甲烷的600多倍,体积能量密度约为汽油的72%,为CNG的两倍多,G汽车存在的行程太近的问题。天然气在液化前必须经过严格的预净化,G,这使得汽车尾气排放满足更高标准成为可能。LNG燃料储罐在低压下运行,G因采用高压容器带来的潜在危险,同时也大大减轻了容器本身的重量。因而LNG汽车是21世纪天然气汽车发展的重要方向。
G汽车和LNG汽车技术面临的一个共同问题就是没有足够的服务站与之配套。G加气站不能为LNG汽车服务,G,这使本就不足的天然气汽车服务站更加分散。所以寻找一种兼容两种天然气汽车的服务站就成为当前天然气汽车发展的迫切需要。基于LNG在储运上的优势,基本的技术构想是采用LNG作为基本运输物,在LNG气化站(LCG)G,G汽车服务亦可为LNG汽车直接加注LNG,一举两得,如果可以实现这一气化站技术,将会大大加快天然气汽车的普及速度,更好的为绿色奥运,和谐环境,和谐世界服务。
第1章气化器技术综述
LCG加气站的主要设备除去必不可少的LNG储罐,气化器,高压气瓶外,其它设备由具体工作流程决定。在这三个主要设备中气化器是整个加气站的核心,加气站的设计实际上就是根据需要设计合适的LNG气化器。现在国际上通用的气化器总体上来说分为四大类:空气加热型气化器,开架式气化器,燃烧式气化器以及有中间流体的气化器。下面就分别详细介绍这四类气化器的原理与大体结构。

所谓空气加热型气化器就是指直接利用空气中蕴含的热能气化LNG的技术。传统的空气加热型气化器多采用翅片管的外型或其它伸展体表面直接与空气进行热交换,达到把液态天然气气化的目的。管外利用翅片加强换热,管内LNG自下而上流过气化器,这样就可以吸收空气中的热量实现LNG的气化。但这种类型的气化器受环境条件的影响较大,比如温度和湿度的影响。另外,这种气化器的气化能力还受到当地的最低温度和最高湿度的影响,它无法避免结冰现象的发生,结冰过多会减少有效的传热面积和堵塞空气的流动。空气加