【正文】 。配用北方奔馳ND1926S型牽引汽車較為合適，列車滿載總質(zhì)量37600Kg。（5）儲槽 儲槽型號為TCB27/8型低溫液體儲槽。金屬雙圓筒真空纖維隔熱結(jié)構(gòu)；尾部設(shè)置操作箱，主要的操作閥門均安裝在操作箱內(nèi)集中控制。操作箱三面設(shè)置鋁合金卷簾門，便于操作維護(hù)。前部設(shè)有車前壓力表，便于操作人員在駕駛室內(nèi)就近觀察內(nèi)筒壓力。兩側(cè)設(shè)置平臺，便于阻擋泥漿飛濺。平臺上設(shè)置軟管箱，箱內(nèi)放置輸液（氣）金屬軟管。軟管為不銹鋼波紋管。（6）整車 列車整車外形尺寸（長*寬*高）=14500*2500*3800，符合GB7285《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。整車按GB11576標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在兩側(cè)設(shè)置有安全防護(hù)欄桿，車后部設(shè)置有安全防范裝置，并按GB4785標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)置有信號裝置燈。 LNG槽車流程簡介下圖為槽車工藝流程示意圖B平衡罐 D阻火器 E1放空閥 E2液相吹掃閥 E3氣相吹掃閥 E4吹掃總閥G1壓力表 G2壓力表閥 L1液位計上閥 L2平衡閥 L3液位計下閥 LG液位計M1氣源總閥VV真空閥M2，M5后部進(jìn)排氣閥 M3，M6前部進(jìn)排氣閥 M4氣源總閥 MV1LNG測滿閥 MV2LNG測滿閥N易熔塞 P1P3 壓力表 Pr增壓器 R真空規(guī)管 S1S3 安全閥 S4外筒防爆裝置 V1增壓閥 V2增壓回氣閥V3，V7液體進(jìn)出閥 V4上部進(jìn)液閥 V5，V6氣體通過閥 V8,V9緊急截斷閥（1）近排液系統(tǒng) 此系統(tǒng)由VV4和V8閥組成。V3為底部進(jìn)排液閥，V4為頂部進(jìn)排液閥，V8為液相管路緊急截斷閥。a管口連接進(jìn)排液軟管。（2）進(jìn)排氣系統(tǒng) VV9閥為進(jìn)排氣閥。V9閥為氣相管路緊急截斷閥。裝成時，槽車的氣體介質(zhì)經(jīng)此閥排出予以回收。卸車時則由此閥輸入氣體予以維持壓力。也可不用此口。（3）自增壓系統(tǒng) 此系統(tǒng)由V1，V2閥及Pr增壓器組成。V1閥排出液體區(qū)增壓器加熱器化成氣體后經(jīng)V2閥返回筒頂部增壓。增壓的目的是為了維持排液時桶內(nèi)壓力穩(wěn)定。（4）吹掃置換系統(tǒng) 此系統(tǒng)由EE3和E4閥組成。吹掃氣由g管口進(jìn)入。a、b、c管口排出，關(guān)閉VVV9閥，可以單獨(dú)吹掃管道；打開VVV9和E1閥，可以吹掃容器和管路系統(tǒng)。（5）儀控系統(tǒng) 儀控系統(tǒng)由PPLG儀表和LLLGG2閥門組成。P1壓力表和LG液位計安裝在操作箱內(nèi)；P2安裝在車前。L1L3及GG2閥為儀表控制閥門。（6）緊急截斷裝置與氣控系統(tǒng) 在液相和氣相進(jìn)出口管路上，分別設(shè)有下列緊急截斷裝置和氣控系統(tǒng)：1）液相緊急截斷裝置 V8為液相緊急截斷閥，在緊急情況下由氣控系統(tǒng)實(shí)行緊急開啟或截斷作用，它也是液相管路的第二道的安全防范措施；V8閥為氣開式低溫截止閥，且具有手動氣動兩種操作方式。2）氣相緊急截斷裝置 V9閥為氣相緊急截斷裝置。3）氣控系統(tǒng) M1為氣源總閥；MM3為三通排氣閥。一只安裝在V8閥上，另一只安裝在汽車底盤空氣罐旁的儲氣罐B上；N為易熔塞；PP4為控制氣源壓力表，氣源由汽車底盤提供。，低于此壓力即可關(guān)閉。（7）安全系統(tǒng) 此系統(tǒng)由SSS3安全閥及VV6控制閥、阻火器D組成。S1為容器安全閥；SS3為管路安全閥，此為第一道防護(hù)措施；S4為外筒安全裝置；阻火器D用于阻止放空管口著火時火焰會竄。（8）抽空系統(tǒng) VV為真空閥，用于連接真空泵。R為真空規(guī)管，與真空計配套可測定夾層真空度。（9）測滿分析取樣系統(tǒng) MV1MV3閥為測滿分析取樣閥。F管口噴淋出液體時，則液體容量已達(dá)設(shè)計規(guī)定的最大允裝量，該閥并可用于取樣分析LNG純度。 LNG槽車安全性設(shè)計簡介針對LNG的易燃易爆特點(diǎn)，設(shè)計有以下安全措施：（1）緊急截斷控制措施 通過MMMM6閥可以在操作箱內(nèi)或汽車底盤前部實(shí)施氣動控制。（2）易熔塞 易熔塞為伍德合金，其熔融溫度為（70177。5）℃。伍德合金澆注在螺塞的中心通孔內(nèi)。螺塞便于更換。易熔塞直接裝在緊急截斷閥的氣源控制氣缸上，當(dāng)易熔塞的溫度達(dá)到（70177。5）℃是伍德合金融化，并在內(nèi)部氣壓（）的作用下，將融化的伍德合金吹出并泄壓。泄壓后的緊急截斷閥在彈簧的作用下迅速自動關(guān)閉，達(dá)到截斷裝卸車作業(yè)的目的。此為第三道安全防護(hù)措施。（3）阻火器 阻火器內(nèi)裝耐高溫陶瓷環(huán)，阻火器安裝在安全閥和放空閥的出口匯集總管路上。當(dāng)放空口處出現(xiàn)著火時防止火焰會竄，引起阻隔火焰作用，保護(hù)設(shè)備安全。（4）吹掃置換系統(tǒng) 吹掃置換系統(tǒng)由EE3和E4閥組成。g管口送入純氮?dú)猓蓪?nèi)筒和管路整個系統(tǒng)進(jìn)行吹掃置換，%為止。隨即轉(zhuǎn)入用產(chǎn)品氣進(jìn)行置換至純度符合要求。管路包括輸液或輸氣的吹除置換，%，然后再用產(chǎn)品氣置換至純度符合要求。（5）導(dǎo)靜電接地滅火裝置 本產(chǎn)品配有導(dǎo)靜電接地裝置，以消除裝置靜電；此外，在車的前后左右兩側(cè)均配有4只滅火機(jī)，以備有火災(zāi)險情是應(yīng)急使用。 LNG槽車自增壓汽化器的設(shè)計自增壓汽化器的主要功能是依靠貯罐內(nèi)貯存的低溫液體的注人，吸收大氣中熱量進(jìn)行熱交換使之汽化，產(chǎn)生的氣體再進(jìn)人貯罐以達(dá)到增壓的目的。在這套封閉的增壓系統(tǒng)中，可以看出低溫液體是依靠重力作用流人汽化器并與空氣環(huán)境進(jìn)行熱交換的，工作原理見圖1，在設(shè)計汽化器時要充分考慮:汽化器安裝位置需低于貯罐內(nèi)膽最低點(diǎn)，從而使低溫液體依靠自重注人汽化器進(jìn)行熱交換。貯罐的增壓口應(yīng)設(shè)置在貯罐內(nèi)膽后側(cè)，以解決貯罐內(nèi)剩余少量液體時依靠車體斜置方式解決排液問題。從用戶經(jīng)濟(jì)性考慮貯罐內(nèi)液體要排凈，增壓口接管應(yīng)與貯罐內(nèi)膽筒體最低液面齊平，出口管應(yīng)下行，不得有高于最低液面的部位，以保證貯罐無剩余液體。1）環(huán)境溫度:汽化器吸收的熱量含液體汽化和氣體作功兩部分能量，汽化器汽化即熱交換是空冷式換熱方式，由傳熱學(xué)原理可知，其換熱能力與空氣溫度有關(guān)。從低溫液體罐車的使用情況來看，在東北、華北地區(qū)冬季排液時間比夏季多10 15分鐘。2）汽化器換熱翅片管的型式和種類從結(jié)構(gòu)上分:由于翅片管生產(chǎn)廠家不同，采用的結(jié)構(gòu)和尺寸各不相同，從而換熱面積也不同，其型式主要有以下三種，見下圖從顏色上分:有銀白色和茶褐色兩種，其吸收太陽輻射熱能不同，不同顏色的翅片管也為汽化器的設(shè)計提供了更多選擇。3)汽化器的安裝位置汽化器安裝位置與汽化量密切相關(guān)，由于液體是依靠重力作用進(jìn)人汽化器的，汽化器與貯罐液位的液柱靜壓力差決定著液體的流量，因此汽化器的安裝位置就成為關(guān)鍵因素。結(jié)合不同的車型，其安裝位置可選擇懸掛在車底盤的付油箱或后懸(操縱箱)的下部。液氧罐車要充分考慮汽車排氣管與汽化器的相對位置和良好的通風(fēng)條件，要保持足夠的距離，避免由于汽化器泄漏引起事故。4）汽化器管路焊接問題汽化器采用鋁材質(zhì)，易造成反面焊漏問題。其結(jié)構(gòu)的特殊性決定無法采用常規(guī)的通球試驗方式，只能依靠焊接工藝的可靠性從根本上保證焊縫反面的焊漏問題，避免由于焊縫處直徑過小而不能滿足設(shè)計排液能力。在檢修中我們曾發(fā)現(xiàn)過由于翅片管反面焊漏造成汽化能力下降導(dǎo)致無法正常排液的情況。5）汽化器的結(jié)構(gòu)汽化器換熱管的長度確定后，理論上可以保證設(shè)計輸出流量，由于翅片管管徑大小和氣液流動狀態(tài)直接影響氣體的排量，所以汽化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響著實(shí)際的設(shè)計排液能力。實(shí)踐證明采用翅片管串聯(lián)設(shè)計方案，工作時汽化器的前5m結(jié)霜，貯罐排液時間過長，汽化器無法正常工作。而全部采用并聯(lián)連接方式也無法滿足設(shè)計排液要求。汽化器的設(shè)計要充分考慮結(jié)構(gòu)的合理性。根據(jù)能量守恒定理，汽化器吸收熱量應(yīng)滿足液體汽化和氣體作功兩過程的能量需求: Q=Vρ(i一if)+NN一氣體單位時間內(nèi)所作的功，N=PV105/418 kcal/h。P一汽化器進(jìn)口液體的壓力。V一工作氣體排量。ρ一氣體密度(kg/m3)。i一汽化器出口處氣體焓近似等于工作氣體的焓，即壓力為P,溫度為T狀態(tài)下的焓(kcal/kg)。if一汽化器進(jìn)口處液體的焓(kcal/kg).1）已知槽車排液時工作壓力(絕對壓力)Pw=，因為槽車液體體積為30m3且卸車時間為2小時所以Vf=15m3/h。介質(zhì)為液態(tài)LNG，貯罐貯液溫度Tf=162℃(111K)，汽化器換熱環(huán)境溫度為Tr=20℃(293K)，翅片直肋片進(jìn)行對流換熱的流體為自然對流之空氣，現(xiàn)計算換熱所需換熱量及所需換熱管總長。 2）工作時氣體吸收熱量 為了維持穩(wěn)定的輸液，貯罐頂部氣相空間必須施加恒定的輸送壓力，可取輸送壓力P等于貯罐工作壓力: P=Pw,隨著輸液過程中液面不斷下降，氣相空間不斷增大，為了維持輸送壓力恒壓，工作氣體要得到足夠的補(bǔ)充，補(bǔ)充氣體流量V應(yīng)等于輸送流量Vf: V=Vf 汽化器工作生成的氣體必須是輸送壓力下的過飽和氣體才具備足夠的作功能力，所以工作氣體的溫度T應(yīng)不小于輸送壓力下的飽和溫度Tb: T≥Tb℃(K)甲烷乙烷丙烷天然氣備注工作壓力飽和蒸汽溫度145K234K291K密度所占比例%%%100%氣體焓值260 KJ/Kg KJ/Kg918 KJ/Kg在工作壓力和大于飽和蒸汽溫度液體焓值286KJ/Kg222KJ/Kg174KJ/Kg 在工作壓力和儲罐工作溫度 1)P=Pw=，對應(yīng)的飽和蒸汽溫度Tb=(℃ )，在上述壓力、溫度狀態(tài)下天然氣的密度ρ= 。2）氣體的流量：V = Vf=15m3 /h。 3）氣體作功：N=PV105 /418 =15105 /418=2871 kcal/h 4）換熱管進(jìn)口液體的焓：(P,Tf) if= 換熱管出口氣體的焓(P,T)：i= 5）氣體吸熱量：Q= Vρ(i一if )+N =:星形翅片管(直肋式)換熱管尺寸:下圖外徑Φ120mm。直肋高h(yuǎn) = 46mm。直肋根部厚度δ=3mm?；堞?83，鋁材質(zhì)。 直肋片肋基溫度確定: 肋基溫度Tw=(TfTb)/ln(Tf/Tb)=℃() 1)對流換熱系數(shù)a值的確定: 根據(jù)上述條件，按大空間常壁溫自然對流換熱進(jìn)行計算，為了簡化換熱管(直肋式)的換熱方式可按橫圓柱的換熱方式進(jìn)行計算(其工作氣體流動情況基本相同)。 按格拉曉夫準(zhǔn)則Gr=gβΔTΦ3/V2 g重力加速度，m/s2 β體積膨脹系數(shù)，K1 ΔT溫差，℃Φ橫圓柱外徑，mV運(yùn)動粘度，m2 /s (上述各參數(shù)的定性溫度通常采用邊界層溫度的算術(shù)平均溫度) Tm=(Tw+Tr)/2=60℃(213K) 則在60℃,1個大氣壓狀態(tài)下空氣特性參數(shù): λ=102W/m2K=℃h α=106m2/s(導(dǎo)溫系數(shù)) v =106m2/s Pr = v/a = β=1/213K1GrPr=(gβΔTΦ3/V2)（v/a） =[( 106)2] =108 因為104GrPr109，因此流動狀態(tài)屬于層流。實(shí)驗關(guān)聯(lián)式:aa=(GrPr)1/4=努謝爾特準(zhǔn)則:Na=αλ/Φ=℃h 2)換熱管肋效率nf值的確定 根據(jù)換熱管的截面形狀，可按三角形直肋進(jìn)行計算，換熱管材質(zhì)為鋁，鋁在159℃導(dǎo)熱系數(shù)λ=425kca1/m℃h 單肋片的截面積A=δh/2=105 h3/2[α/(λA)] 1/2=[(105425) ] 1/2= 按文獻(xiàn)《傳熱學(xué)》得\nf=98% 3)單位長度換熱管換熱能力計算 由于換熱管的材質(zhì)為鋁，而鋁在低溫下有很強(qiáng)的導(dǎo)熱性能，因此可按整個肋基溫度進(jìn)行計算，一個肋片兩面的散熱量為: Qo=2haΔT=2=基管散熱量為: Qj=(28Л8δ)aΔT=單位換熱管散熱量為: Qn=(8Qo+Qj)nf= 4)所需翅片換熱管總長 根據(jù)熱平衡，應(yīng)有:QnL=Q L=Q/Qn=5)汽化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計翅片管按lm/根,2根一組，共4組的結(jié)構(gòu)排布，實(shí)際換熱管長度8m，滿足設(shè)計排量。因為以上計算的15m3/h不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時為：15（）2=。則取100m3/h的空溫式汽化器。 LNG槽車卸車和管道預(yù)冷設(shè)計① 卸車 LNG卸車時，一般不需要額外消耗動力，通過卸車增壓器使槽車壓力升高，在壓力差的作用下將LNG送至儲罐內(nèi)。槽車內(nèi)的氣體則回收到BOG儲罐或經(jīng)調(diào)壓、計量、加臭后送入管網(wǎng)。 　在卸車過程中要注意兩個問題：一是，液體在管道中流動或進(jìn)入儲罐后可能氣化，生成的氣體也會進(jìn)入儲罐，導(dǎo)致儲罐內(nèi)壓力升高，阻礙卸車；二是，隨著液體進(jìn)入，儲罐液位升高，氣相空間被不斷壓縮，使儲罐內(nèi)壓力升高，致使液體流速大大下降。這些問題的解決措施如下： a. 合理使用儲罐的上進(jìn)液口和下進(jìn)液口，上進(jìn)液時LNG以噴淋的形式進(jìn)入罐內(nèi)，下進(jìn)液則為常規(guī)的進(jìn)液方式。當(dāng)槽車的液體溫度比儲罐的液體溫度低時，可以選擇上進(jìn)液。此時，液體以噴淋方式穿過儲罐氣相空間，過冷液滴會吸收儲罐內(nèi)的氣體，使得儲罐內(nèi)壓力下降，從而加快卸車的速度。上進(jìn)液口之所以采用噴淋方式，是為了加大氣液的換熱面積，氣液兩相在儲罐內(nèi)形成對流，加速降壓過程。槽車的液體溫