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龙图腾网恭喜北京市燃气集团有限责任公司申请的专利一种应用于LNG薄膜罐的自流式壁面冷却方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117688861B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311536305.X，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种应用于LNG薄膜罐的自流式壁面冷却方法是由赖建波;白俊;候谨城;张奕;常旭宁;艾绍平;郭保玲;王佩广设计研发完成，并于2023-11-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种应用于LNG薄膜罐的自流式壁面冷却方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种应用于LNG薄膜罐的自流式壁面冷却方法，属于天然气技术领域，如下步骤：计算LNG物性参数，建立LNG薄膜罐模型：首先使用HYSYS模拟器获得LNG的初始性质，并耦合LNG的气液相变饱和温度曲线，拟合得出BOG饱和温度和饱和压力的关系，作为后续CFD模拟仿真的输入材料特性。接下来通过在Designbuilder软件中建立罐体围护结构模型，得到相应的壁面性质，本发明通过CFD模拟了LNG薄膜储罐内部BOG产生量，由此引入了一种特别针对LNG薄膜罐壁的自流式壁面冷却系统的设计计算方法，将壁面冷却系统应用于LNG薄膜储罐中，有效避免了系统超压，弥补了相关领域在这一方面的空白，为确定类似情况下控制BOG产生量的薄膜罐施工方法以及运行对策提供了科学可靠的依据。

本发明授权一种应用于LNG薄膜罐的自流式壁面冷却方法在权利要求书中公布了：1.一种应用于LNG薄膜罐的自流式壁面冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、使用HYSYS输入LNG初始组分的摩尔百分比为甲烷99.86％，乙烷0.04％，氮0.1％，计算LNG物性参数，即密度、比热和气相饱和温度随压力变化曲线；接着在Designbuilder中建立LNG薄膜罐模型，根据绝热层组合混凝土的双层壁面传热围护结构模型得到周向和底部壁面的整体传热系数，再根据室外空气温度计算得到夏季、冬季罐体最大总冷热负荷，由此得到罐体周向壁面和底部壁面的单位面积传热量，为CFD数值模拟提供热边界条件；步骤二、采用Fluent对夏季、冬季以及低、中、高初始液位共计六种组合的不同储存工况下LNG储罐内流场进行数值仿真模拟；根据步骤一中气相饱和温度随压力变化曲线拟合得到饱和温度和压力的关系，作为模拟仿真的输入材料特性，将壁面不同位置传热系数和最大冷热负荷作为模拟仿真的热边界条件，采用VOF模型和Lee模型模拟薄膜罐内LNG状态变化过程和罐内BOG的产生过程，根据六种组合的不同工况下的演化规律监测气液交界面处BOG生成的质量流量得到最不利工况下BOG产生量；在所有工况中，夏季LNG初始高液位时温度场变化最为剧烈，会导致明显的液面变化和蒸发现象，使得BOG产生量增大，因此，该工况作为设计时的最不利工况；步骤三、根据最不利工况下的BOG产生量，考虑蒸发产生的BOG中99％为甲烷气体，通过毛细管网栅使其发生相变的过程为纯冷凝过程，将毛细管网栅需要提供的负荷等同于冷凝BOG需要的冷负荷Q，即其发生相变过程的负荷，则可由最不利工况下的BOG产生质量流量与LNG的蒸发潜热相乘得到，即通过下式确定：Q＝mBOGr其中，Q为冷凝BOG需要的冷负荷，kW；mBOG为模拟稳定时罐内气液交界面处产生的BOG质量流量，kgs；r为LNG的蒸发潜热，根据模拟稳定时罐内压力对应LNG物性参数得到，kJkg；步骤四、考虑毛细管网栅中的换热冷流体采用进口温度-162℃、出口温度-161℃的LNG液体，即冷流体进出口温差Δt为1K；LNG液体密度ρ和LNG液体比热c通过LNG物性参数对应温度选取，毛细管网参数为：主管20×2.0mm、毛细管4.3×0.8mm、毛细管间距10mm、流量0.16Ls.m2；由此，毛细管网栅单位面积制冷量Q1可通过下式计算：Q1＝V·ρ·c·Δt其中，Q1为单位面积制冷量，Wm2；V为冷流体流量，m3s.m2；ρ为LNG液体密度，kgm3；c为LNG液体比热，Jkg.K；Δt为冷流体进出口温差，K确定冷凝BOG需要的冷负荷Q与毛细管网栅单位面积制冷量Q1后，即可确定所需的毛细管网栅铺设位置，将毛细管网栅与薄膜罐保温壁面组合形成一体结构，可利用下式确定所需的毛细管网栅面积S：S＝QQ1其中，S为所需毛细管网栅面积，m2；Q为冷凝BOG需要的冷负荷，kW；Q1为单位面积制冷量，Wm2，针对内径为d米的圆柱形薄膜罐，铺设高度可利用下式确定： 其中，h为毛细管网栅铺设高度，m；S为所需毛细管网栅面积，m2；d为圆柱形薄膜罐的内径，m，即只需要在闪蒸气集中的上部h米处的空间沿着内壁面铺设毛细管网栅，将毛细管网栅与薄膜罐上部空间保温内壁面组合形成一体结构，即可提供冷凝BOG所需的冷负荷。

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