文档介绍：周永春等低温储罐绝热性能的探究
低温储罐绝热性能的探究
周永春刘浩中国石化集团上海工程有限公司上海
摘要探讨低温储罐的绝热性能,详细分析影响低温储罐自然漏热量的各种因素,并给出
计算方法,为储罐的绝热保冷系统设计提供依据。
关键词漏热低温储罐
随着国家能源结构的调整和对环境保护要
求的提高,天然气的应用将越来越广泛。作为清
洁能源的液化天然气,简
称是经净化和液化处理形成的液态天然
气,主要成分为甲烷。常压下的体积约为
标准状况下气态体积的/,温度在一
左右,通常被储存在低温储罐中。该种储
罐常为微正压低温状态,外部有绝热保温材料覆
盖,以减少外界环境与之热量传递自然漏热
造成气化,在设计时必须考虑绝热保冷
性能。
低温储罐的绝热保冷性能直接影响能图储罐漏热示意图
耗。对于低温储罐,热量会通过传导、对流、辐
低温储罐底部最主要通过传导的方式
射等方式传人储罐,从而导致部分的气化
进行热传递,绝热材料一般使用刚性泡沫玻璃,
产生气体—,简称。对
它的耐压强度足够承受液体与内罐的重量。除了
于大型低温储罐,国际上通常要求的以满
罐为基准的每天罐内气化率见表。泡沫玻璃以外,内罐壁下是一层珍珠岩混凝土支
表低温储罐气化率控制要求% 撑圈,用以支撑整个内罐壁的重量,此外,底部
还使用沥青抹面层、防潮铝箔等,同样需要考虑
其对传热的影响。
储罐侧面的绝热材料主要用膨胀的珍
珠岩粉末,并且在内罐壁外侧安装纤维毡,用来
低温储罐绝热设计
防止珍珠岩与内罐壁直接产生摩擦而损坏内罐
外界热量漏入低温储罐主要通过储罐
壁。此外, 由于侧面长期暴露在环境中,所以需
顶部、侧面和底部。对于大面积裸露区域,还应
要考虑太阳辐射的影响。
考虑白天的太阳辐射因素以每天计算。
储罐顶部的绝热材料主要是安置在悬
低温储罐漏热示意见图。
浮甲板上的玻璃纤维毡。对于顶部的传热,同样
本文以地上型的单包容储罐为例,整
需要考虑太阳辐射的影响。
个储罐置于混凝土基础之上,为了防止混凝土在
低温下发生形变,故在基础内设电伴热系统,使. 底部自然漏热量计算
基础的温度不低于。总传热系数表达式:
周永眷:工程师。年毕业于华东理工大学化学工程专业获硕士学位。现从事化工工程没计工作。联系电话:
—。
化工设计,
侧面自然漏热量:
一
寐×
式中,侧为侧面总自然漏热量,;为储罐
式中,/.为传热系数,/ · ;一为不
内介质温度,℃;为外罐壁温度,分为有无太
同保冷层的厚度,; 。为不同保冷层的导热
阳辐射两种工况,。
系数,/ · 。
通过对储罐三个不同部分的漏热量计算,最
单位面积的传热量:
后可以得到储罐总的自然漏热量总:
一
顶底侧
式中,为单位面积传热量,/;为
由于考虑到太阳辐射的存在,以及辐射时间
储罐液体温度,;为储罐混凝土基础的
的长短,以每天辐射时间计算,并且储罐侧
维持温度,℃。一般情况下为一,
壁的辐射面积取整个侧壁面积的% ,得到储
为℃。
罐实际自然漏热量实际:
底部总自然漏热量:

底底×底实际一总有辐射总无辐射
式中,底为