一种液氮测试LNG空温气化器气化量的方法及测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液氮测试LNG空温气化器气化量的方法及测试系统，该方法包括步骤一，调节液氮气化量至标注的LNG气化量，步骤二，测量所述LNG空温气化器出入口温度、压力，步骤三，根据所述温度、压力，确定与氮气有关的相关物性参数，即Q

A method and test system for measuring the gasification capacity of LNG air temperature gasifier with liquid nitrogen

【技术实现步骤摘要】
一种液氮测试LNG空温气化器气化量的方法及测试系统
本专利技术属于一种测试方法和测试系统，具体的说本专利技术采用液氮代替液化天然气对液化天然气气化装置进行气化量测试，本方法可以简单准确测得装置的气化量。
技术介绍
近年来，天然气在能源供应中的地位越来越重要，需求量大增。LNG点供作为一种重要的天然气供应方式，也得到了广泛的应用。因此作为中小型LNG撬装供气装置的规范化也势在必行。空温气化器作为重要的LNG气化装置，如何测试其气化量指标，也是规范化内容之一。目前业界沿用的方法是在标注气化量下空温气化器出口温度不低于环境温度10℃即可。但是在进行气化量认定测试的时候，一般是采用液氮替代LNG进行测试。因为液氮与LNG之间的物性差异，需要对测得的氮气气化量进行修正。传统方法的LNG气化量计算方法如下：式中：Q——基准状态下城镇燃气的公称流量，单位为立方米每小时(m3/h)；Qm——氮气的工况流量，单位为立方米每小时(m3/h)；p——基准状态下城镇燃气的绝对压力，为0.101325MPa；pm——氮气的绝对压力，单位为兆帕(MPa)；tm——氮气的温度，单位为摄氏度(℃)；Z——基准状态下城镇燃气的压缩因子；Zm——氮气的压缩因子；d——城镇燃气的相对密度；dm——氮气的相对密度。换算中仅考虑了氮气与天然气的状态差异，而没有考虑其物性和状态对换热性能的影响，而氮气与天然气因换热性能的差异导致的气化量计算误差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决氮气与天然气因换热性能的差异导致的气化量计算误差较大的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：一种液氮测试LNG空温气化器气化量的定流量测试方法，包括以下步骤：步骤一，调节液氮气化量至标注的LNG气化量，步骤二，测量所述LNG空温气化器出入口温度、压力，步骤三，根据所述温度、压力，确定与氮气有关的相关物性参数，即Qm、dN、dm、HN、Hm、k，步骤四，通过公式(1)计算出基准状态下LNG气化量，其中：QN——基准状态下天然气的公称流量；Qm——氮气的工况流量；dN——基准状态下天然气的相对密度；dm——测试工况下氮气的相对密度；HN——单位质量的LNG在测试压力下，温度从-152℃升温到不低于环境温度10℃所吸收的热量；Hm——单位质量的液氮在测试工况下气化到所述LNG空温气化器出口温度所吸收的热量；k——氮气与天然气物性不同对传热影响的修正系数。进一步，所述基准状态为温度为15℃，压力为0.101325MPa。进一步，所述修正系数其中，ΦN——所述气化器将质量流量为q的LNG从-152℃气化到不低于环境温度10℃时的换热量(kW)，Φm——所述气化器气化质量流量为qm的液氮时的换热量(kW)。进一步，测算出所述修正系数k与液氮入口温度的关系表，根据所述K值与液氮入口温度的关系表查出所述修正系数k。一种液氮测试LNG空温气化器气化量的测试系统，包括依次连接的液氮储罐(01)、温度变送器(07)、LNG空温气化器(11)、温压变送器(08)和流量变送器(09)；其中，所述温度变送器(07)，用于采集所述LNG空温气化器(11)入口的温度参数；所述温压变送器(08)，用于采集所述LNG空温气化器(11)出口的温度和压力参数；所述流量变送器(09)，用于采集所述LNG空温气化器(11)出口的流量参数。进一步，在所述液氮储罐(01)与温度变送器(07)之间设置有调节阀门。液氮储罐(01)与温度变送器(07)之间、温度变送器(07)与LNG空温气化器(11)之间、LNG空温气化器(11)与温压变送器(08)之间，分别设置有阀门。进一步，还包括安全放散阀(10)，所述安全放散阀(10)，用于管道气体的超压放散。本专利技术的优势在于：由于此前没有这方面的需求，因此行业中没有较为精确使用的氮气替代LNG测试气化量的方法，本专利技术给出了测试方法、相应的测试系统和修正公式。本专利技术在计算中，不仅考虑了氮气与天然气的状态差异，而且考虑了氮气与天然气因换热性能的差异，对换热性能的影响，因而测量得出的天然气空温气化器的气化量数值较为精准。本专利技术的液氮替代LNG测试气化量的方法，计算分析了不同管长、流速、环境温度、工作压力、液氮入口温度，液氮与LNG物性差异对传热的影响，并给出了相应的气化量算法及相关修正系数。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术的K值与液氮入口温度的关系图；图2为本专利技术的K值与环境温度的关系图；图3为本专利技术的K值与基准状态气化器入口流量的关系图；图4为本专利技术的K值与系统压力的关系图；图5为本专利技术的K值与气化器管长的关系图；图6为本专利技术的定流量测试系统结构示意图；其中，液氮储罐(01)、阀门(02、03、04、05、06)、温度变送器(07)、温压变送器(08)、流量变送器(09)、安全放散阀(10)、LNG气化器(11)。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。如图1至图5所示，根据本专利技术的实施方式，提出了为了实现更准确的LNG气化装置的气化量测试的、液氮测试LNG空温气化器气化量的方法。本专利技术基于现代传热分析及测量技术，以达到安全且精确的目的。本专利技术所述的LNG空温气化器是以空气为热源，通过自然对流换热的气化装置；LNG为液化天然气英文缩写。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供一种液氮测试LNG空温气化器气化量的定流量测试方法，采用液氮替代LNG进行测试。首先，通过调节液氮气化量为标注的LNG气化量，比如设备标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液氮测试LNG空温气化器气化量的定流量测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，调节液氮气化量至标注的LNG气化量，/n步骤二，测量所述LNG空温气化器出入口温度、压力，/n步骤三，根据所述温度、压力，确定与氮气有关的相关物性参数，即Q

【技术特征摘要】
1.一种液氮测试LNG空温气化器气化量的定流量测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，调节液氮气化量至标注的LNG气化量，
步骤二，测量所述LNG空温气化器出入口温度、压力，
步骤三，根据所述温度、压力，确定与氮气有关的相关物性参数，即Qm、dN、dn、HN、Hm、k，
步骤四，通过公式(1)计算出基准状态下LNG气化量，



其中：
QN——基准状态下天然气的公称流量；
Qm——氮气的工况流量；
dN——基准状态下天然气的相对密度；
dm——测试工况下氮气的相对密度；
HN——单位质量的LNG在测试压力下，温度从-152℃升温到不低于环境温度10℃所吸收的热量；
Hm——单位质量的液氮在测试工况下气化到所述LNG空温气化器出口温度所吸收的热量；
k——氮气与天然气物性不同对传热影响的修正系数。


2.如权利要求1所述测试方法，其特征在于：所述基准状态为温度为15℃，压力为0.101325MPa。


3.如权利要求1所述测试方法，其特征在于：所述修正系数其中，ΦN——所述气化器将质量流量为q的LNG从-152℃气化到不低于环境温度10℃时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓉，史永征，杨洋，王浩，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11