船用 LNG 燃料储罐蒸发量与维持时间计算方法

摘要：

在液化天然气（LNG）动力船舶设计中，船用 LNG 燃料储罐中的蒸发量和维持时间的计算，对于 LNG 动力船蒸发气体处理系统的设计有着重要意义。提出了一种基于 LNG 平均蒸发率的LNG 燃料储罐蒸发量和维持时间计算方法。利用传热学公式，对储罐分别装液氮和 LNG 时的蒸发率进行分析，得到储罐的液氮静态蒸发率和 LNG 静态蒸发率之间的关系。根据不同压力下的 LNG密度和汽化潜热的关系，得出储罐内部压力在小范围变化时的平均蒸发率计算公式。运用计算所得的 LNG 平均蒸发率推导出 LNG 蒸发量的计算公式，根据蒸发后储罐中气体质量的变化得出维持时间的计算公式。最后，以某20 m3 LNG 储罐为例，分别使用基于 LNG 平均蒸发率的方法和基于液氮蒸发率的方法计算了该 LNG 储罐的蒸发量和维持时间，其在维持时间内的蒸发量分别为20．72 kg 和34．1 kg，维持时间分别为21．64 d 和13．15 d，基于 LNG 平均蒸发率方法比基于液氮蒸发率方法得出的蒸发量少13．38 kg，维持时间多8．49 d。使用这2种方法进一步计算了蒸发量随时间的变化并进行了比较，结果表明，2种方法计算的储罐蒸发量随时间的变化总体趋势相同，但蒸发量和维持时间差别较大；与基于液氮蒸发率的方法相比，基于 LNG 平均蒸发率的方法所计算的结果更接近实际值，能更好地指导 LNG 动力船蒸发气体处理系统的设计。

关键词：交通安全、LNG 储罐、蒸发量、维持时间、传热学、蒸发率

所属期刊栏目：34

分类号：U674.13+3.3;U622.2

资助基金：国家科学支撑计划项目2013BAG25B03

在线出版日期：2016-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：57-63