C型独立舱液货罐热分析

石玉美，沈菊华，邹荡平，秦天怡

（1. 上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240；2. 上海铠韧气体工程股份有限公司，上海 200441）

0 引 言

近年来，随着经济的不断发展，加上污染物排放法规日益严格，液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）、乙烯和乙烷等清洁能源及化工原料的需求与日俱增。这些气体在常压下的饱和温度均较低，一般采用全冷式或半冷半压式运输方式来运输。

在采用半冷半压式运输方式过程中，货物通常采用独立C型罐储运。独立C型罐能承受一定的压力，可根据容积的大小设计成单体罐、双体罐和三体罐。独立C型罐一般采用5Ni钢或9Ni钢建造，无需设置次屏蔽层，船型结构相对简单；罐体与船体可同时施工，建造完成之后统一吊装，能大大缩短建造周期，从而降低建造成本。因此，中小型液化气船普遍采用独立C型罐[1-3]。

罐内货物的温度通常较低，与罐外环境存在较大的温差。虽然罐体通常会采取绝热措施，但罐内的货物仍会因漏热而蒸发。文献[3]对独立C型罐进行了定性热分析，而对其进行定量热分析也很重要，这是由于，为避免储罐内的货物超压排放，需计算其蒸发量，并据此设计合适的再液化装置。

本文以32000m3半冷半压式液化气船1号液货罐为研究对象（见图1），以装载乙烯为例进行热分析，计算中除了管道以外，其他装置均采用ANSYS建模[4-5]。

图1 32 000 m3半冷半压式液化气船1号液货罐

1 计算内容和计算方法

该液化气船装载的液货为乙烯，在大气压下的饱和温度为169.06K，液相密度为567.1kg/m3，潜热为476.21kJ/kg。……