Влияние конфигурации криогенного резервуара на мощность центробежных компрессоров отпарного газа

Обоснование. В ходе транспортировки сжиженного природного газа морским путём, перевозимый энергоноситель постоянно изменяет своё агрегатное состояние, поскольку часть газа конденсируется, переходя в жидкое состояние, а часть испаряется и переходит в газообразное состояние, что создаёт повышенное давление в грузовых танках. Количество испарившегося газа определяет требуемую мощность компрессоров отпарного газа, входящих в состав установки повторного сжижения отпарного газа, которая позволяет вернуть испарившиеся компоненты сжиженного природного газа обратно в резервуар.

Цель работы — оценка и анализ влияния геометрических параметров резервуаров танкеров-газовозов на интенсивность испарения сжиженного природного газа и на мощность центробежных компрессоров отпарного газа.

Методы. Методика расчета основана на сопоставлении величины испарения сжиженного природного газа с площадью поперечного сечения заполненных емкостей различных конфигураций, с учетом теплообмена и теплоизоляции, что является ключевым аспектом в проектировании криогенных резервуаров. В качестве примера рассматриваются три типа независимых резервуаров, характеризующихся различной формой и соотношением высоты и диаметра, что позволяет оценить влияние геометрических параметров на интенсивность испарения и произвести расчет оценки мощности центробежных компрессоров отпарного газа.

Результаты. Для оценки влияния формы резервуара на объемные потери сжиженного природного газа используется модель, учитывающая теплоприток через изоляцию и конвективный теплообмен с окружающей средой. Полученные результаты позволяют оценить влияние конструктивных особенностей резервуаров на величину образования отпарного газа, оптимизировать их конструкцию, а также снизить мощность центробежных компрессоров отпарного газа.

Заключение. Проведённый анализ и расчёты показали, что площадь зеркала испарения напрямую влияет на величину испарившегося отпарного газа и потребляемую мощность компрессора отпарного газа. Результаты исследования могут быть полезны для проектирования и совершенствования криогенных систем хранения и транспортировки сжиженного природного газа и оценки мощности центробежных компрессоров отпарного газа.