一、技術背景

IFV（中間介質(zhì)氣化器）具有承載三流體換熱，集冷凝與蒸發(fā)一體的特殊結構，可解決海水為熱源時換熱管內(nèi)結冰的問題，無化石能源消耗，環(huán)保節(jié)能，廣泛應用于海上浮式及陸地接收站、LNG（液化天然氣）冷能利用系統(tǒng)等。LNG在管內(nèi)進行多相流換熱，中間流體蒸發(fā)段和冷凝段換熱特征不斷變化，多級相變換熱機理過于復雜，諸多不確定因素造成設計計算的困難，試驗測試分析是深入掌握其內(nèi)在換熱機理的根本途徑。

二、技術原理

充裝在IFV內(nèi)的中間流體吸收管內(nèi)海水熱量，發(fā)生沸騰形成蒸汽，上升到LNG管外加熱管內(nèi)LNG，經(jīng)氣化過的NG（天然氣）從管道進入調(diào)溫區(qū)，與管內(nèi)海水進行換熱，直至NG出口溫度調(diào)節(jié)至設計值。其中，中間流體在LNG管外發(fā)生冷凝，液滴在重力作用下滴落回液面，再次被海水加熱沸騰，如此循環(huán)，系統(tǒng)整體處于動態(tài)熱平衡。

圖1 LNG換熱系統(tǒng)

圖2 IFV實物圖

三、技術優(yōu)勢

掌握了LNG多溫段換熱機理，完成了丙烷水平管外凝結和池沸騰換熱特性分析；結合強化傳熱技術開展了IFV強化換熱研究試驗，將傳統(tǒng)IFV的光滑換熱管進行表面機械加工處理；沸騰管強化因子可達1.43，冷凝管的強化因子可達1.38，強化換熱效果明顯；為探究IFV內(nèi)部復雜換熱機理與強化換熱規(guī)律提供參考依據(jù)。

四、應用場景

LNG接收終端、海上浮式儲存再氣化裝置、雙燃料船舶空調(diào)及冷庫系統(tǒng)、汽車空調(diào)系統(tǒng)等。

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