lng汽化潜冷能回收装置的控制与仿真(附件)
如今全球石油资源的紧缺在加上不断加重的环境污染问题,使得燃烧污染小并且燃烧值高,储量充足的天然气的使用率愈来愈高。LNG进入高速发展阶段，这为 LNG 冷能利用提供了契机。天然气一般以液态的形式被运输和存储，在使用时必须在其汽化后才能够使用，所以对LNG汽化潜冷能回收系统进行研究是十分必要的。首先，对LNG汽化潜冷能回收系统各个部分的传热关系进行了分析。为构建LNG汽化潜冷能回收的数学打下基础，并且在此基础上通过使用MATLAB/Simulink软件，构建了LNG汽化潜冷能回收系统的仿真模型，最后将PID控制环节加在了LNG汽化潜冷能回收的仿真模型上，并进行了仿真以及对仿真结构进行了分析。通过分析，得知在不同的情况下加热器出口处NG的温度的动态特性。使用PID控制LNG汽化潜冷能回收系统，可以使得加热器出口处NG的温度在任何情况下都可以稳定在设定值或者在设定值附近。关键词：LNG汽化潜冷能回收系统；建模；仿真；PID控制 目录
第1章 绪论 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2国内外研究现状发展趋势 1
1.3本文主要的研究内容 2
第2章 LNG汽化潜冷能回收系统总体设计 4
2.1 LNG汽化潜冷能回收系统的组成 4
2.2 LNG汽化器的简述 4
2.2.1 LNG汽化器的分类 4
2.3 换热器的概述 6
2.3.1 换热器的分类 6
第3章 LNG汽化潜冷能回收系统数学模型的构建 8
3.1模型简介 8
3.2对模型的一些基本要求 8
3.3构建各部分的数学模型 9
3.3.1构建三通阀的数学模型 9
3.3.2构建汽化器的数学模型 10
3.3.3构建加热器的数学模型 13
3.3.4构建热交换器的数学模型 15
第4章LNG汽化潜冷能回收系统的仿真和结果分析 18
4.1Simulink仿真软件的简介 18
4.2关于LNG汽化潜冷能回收系统仿真模型的构建 19
4.2.1关于三通阀仿真模型的构建 19
4.2.2关于LNG
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
10
3.3.3构建加热器的数学模型 13
3.3.4构建热交换器的数学模型 15
第4章LNG汽化潜冷能回收系统的仿真和结果分析 18
4.1Simulink仿真软件的简介 18
4.2关于LNG汽化潜冷能回收系统仿真模型的构建 19
4.2.1关于三通阀仿真模型的构建 19
4.2.2关于LNG汽化器仿真模型的构建 20
4.2.3关于三NG加热器仿真模型的构建 21
4.2.4关于热交换器仿真模型的构建 23
4.2.5关于NG汽化潜冷能回收系统整体仿真模型的构建 25
4.3LNG汽化潜冷能回收系统的仿真结果分析 26
4.3.1LNG汽化潜冷能回收系统相关技术参数 26
4.3.2LNG汽化潜冷能回收系统相关的计算公式及相关计算 27
4.3.3整个系统的仿真结果及结果分析 31
第5章LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制 38
5.1PID控制简介 38
5.2PID控制的原理及应用 39
5.2.1PID的控制原理 39
5.2.2PID控制器的参数的整定 40
5.3关于LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制 41
5.3.1LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制仿真模型 42
5.3.2LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制仿真的结果 43
结论和展望 46
1、结论 46
2、展望 46
致 谢 47
参考文献 48
第1章 绪论
1.1选题的背景和意义
如今全球石油资源的紧缺在加上不断加重的环境污染问题,使得燃烧污染小并且燃烧值高,储量充足的天然气的使用率愈来愈高。LNG进入高速发展阶段，这为 LNG 冷能利用提供了契机。世界上的很多国家都在利用 LNG 冷能，主要利用的方式有空气分离、低温发电、低温冷库和液态二氧化碳及干冰的制造低温冷库等，可以看出 对 LNG 冷能利用是普遍。当中最主要的是低温发电，高达 70%作用。为了方便天然气的储藏和运输，通常在较低的温度（110k)以下将天然气液化成液态(LNG),于是,在把LNG汽化成常温气体供给用户使用的过程当中会释放出巨大的冷能。如果能将该冷能进行合理地进行回收利用，则可以应用于很多领域，这样就可以节约大量的电能。通过对LNG汽化潜冷能回收系统装置的控制与仿真可以有效地了解汽化与液化之间的能量转化情况，便于我们对其进行有效的控制。
液化天然气不仅仅是一种清洁的能源，而且在资源日益匮乏的今天，液化天然气作为一种储量丰富的廉价能源，充分的利用和使用液化天然气在当今这个离不开能源的社会里是十分必要的。液化天然气虽然资源丰富并且价格低廉（与其他资源相比），但是我们也要充分的利用当中的每一个部分，让在使用液化天然气的每一个流程都得到充分的利用，而不至于浪费当中看上去微小但是合在一起就会成为丰富的资源。这不仅仅会产生经济效益也会产生环境效应。
1.2国内外研究现状发展趋势
LNG的利用可以分为直接利用和间接利用，如冷能发电和冷冻仓库就属于直接利用，而污水处理、冷冻干燥和粉碎回收橡胶就属于间接利用了。在对冷能进行利用时我们不仅仅要看其回收能量的大小，更重要的是要符合总能系统原则，而且还要在经济合理、方式安全可靠的情况下进行。
空分装置所需达到的温度要比LNG的温度还要低，所以从热力学的角度来看，对LNG冷能的有效能的利用是最为合理、最为有效的利用方式。由于利用LNG冷能来液化空气的节能率高，并且很少受到地点条件的限制，且LNG巨大的冷能产出的液化气体的量都很大，所以这在LNG冷能利用系统中也是一种有效的利用方式。
LNG气化站由于供气对象的不同，其冷能供应量也会发生一些变化。在用于城市燃气和发电厂时,LNG的使用量也随其昼夜的燃气系统和发电系统的负荷变化而发生变化,所以必须使用容易调节的系统,可以根据燃气系统和发电系统负荷的变化相应调节LNG供应负荷的变化，这样就可以充分的利用LNG冷能。当用于石化行业时，因为行业所需，对燃料的需求量较大而且使用量也相对比较稳定，所以就对LNG冷能利用就有比较好的适应性。在液态的天然气汽化成气体时会吸收热量，这样其周围环境的温度就会下降，我们可以通过一些手段将这些冷能收集起来，可以在之后的某些过程中进行使用，这样就可以充分的利用资源。
我们还可以利用LNG的冷能来进行发电，举个例子来讲液化天然气在汽化时会吸热其周围的温度会下降，而它本身的温度则会上升，我们可以利用这两者之间的温度差来进行发电。这就充分利用资源的特性，把使用资源过程中的每一步都利用起来这样便可以节约资源，这样就可以高效的、合理的利用资源。
目前LNG汽化潜冷能回收系统我国在该方面的研究成果不多，然而国外的技术水平相对而言就比较成熟。但是随着科学技术的不断发展，对LNG汽化潜冷能的利用也会愈来愈深入，所以为了适应时代发展的需要，对LNG汽化潜冷能系统做一些基本了解也是十分必要的。
1.3本文主要的研究内容
本文主要目标是借助于Matlab软件中的Simulink功能对LNG汽化潜冷能回收系统的控制与仿真
第1章 绪论 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2国内外研究现状发展趋势 1
1.3本文主要的研究内容 2
第2章 LNG汽化潜冷能回收系统总体设计 4
2.1 LNG汽化潜冷能回收系统的组成 4
2.2 LNG汽化器的简述 4
2.2.1 LNG汽化器的分类 4
2.3 换热器的概述 6
2.3.1 换热器的分类 6
第3章 LNG汽化潜冷能回收系统数学模型的构建 8
3.1模型简介 8
3.2对模型的一些基本要求 8
3.3构建各部分的数学模型 9
3.3.1构建三通阀的数学模型 9
3.3.2构建汽化器的数学模型 10
3.3.3构建加热器的数学模型 13
3.3.4构建热交换器的数学模型 15
第4章LNG汽化潜冷能回收系统的仿真和结果分析 18
4.1Simulink仿真软件的简介 18
4.2关于LNG汽化潜冷能回收系统仿真模型的构建 19
4.2.1关于三通阀仿真模型的构建 19
4.2.2关于LNG
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
10
3.3.3构建加热器的数学模型 13
3.3.4构建热交换器的数学模型 15
第4章LNG汽化潜冷能回收系统的仿真和结果分析 18
4.1Simulink仿真软件的简介 18
4.2关于LNG汽化潜冷能回收系统仿真模型的构建 19
4.2.1关于三通阀仿真模型的构建 19
4.2.2关于LNG汽化器仿真模型的构建 20
4.2.3关于三NG加热器仿真模型的构建 21
4.2.4关于热交换器仿真模型的构建 23
4.2.5关于NG汽化潜冷能回收系统整体仿真模型的构建 25
4.3LNG汽化潜冷能回收系统的仿真结果分析 26
4.3.1LNG汽化潜冷能回收系统相关技术参数 26
4.3.2LNG汽化潜冷能回收系统相关的计算公式及相关计算 27
4.3.3整个系统的仿真结果及结果分析 31
第5章LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制 38
5.1PID控制简介 38
5.2PID控制的原理及应用 39
5.2.1PID的控制原理 39
5.2.2PID控制器的参数的整定 40
5.3关于LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制 41
5.3.1LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制仿真模型 42
5.3.2LNG汽化潜冷能回收系统的PID控制仿真的结果 43
结论和展望 46
1、结论 46
2、展望 46
致 谢 47
参考文献 48
第1章 绪论
1.1选题的背景和意义
如今全球石油资源的紧缺在加上不断加重的环境污染问题,使得燃烧污染小并且燃烧值高,储量充足的天然气的使用率愈来愈高。LNG进入高速发展阶段，这为 LNG 冷能利用提供了契机。世界上的很多国家都在利用 LNG 冷能，主要利用的方式有空气分离、低温发电、低温冷库和液态二氧化碳及干冰的制造低温冷库等，可以看出 对 LNG 冷能利用是普遍。当中最主要的是低温发电，高达 70%作用。为了方便天然气的储藏和运输，通常在较低的温度（110k)以下将天然气液化成液态(LNG),于是,在把LNG汽化成常温气体供给用户使用的过程当中会释放出巨大的冷能。如果能将该冷能进行合理地进行回收利用，则可以应用于很多领域，这样就可以节约大量的电能。通过对LNG汽化潜冷能回收系统装置的控制与仿真可以有效地了解汽化与液化之间的能量转化情况，便于我们对其进行有效的控制。
液化天然气不仅仅是一种清洁的能源，而且在资源日益匮乏的今天，液化天然气作为一种储量丰富的廉价能源，充分的利用和使用液化天然气在当今这个离不开能源的社会里是十分必要的。液化天然气虽然资源丰富并且价格低廉（与其他资源相比），但是我们也要充分的利用当中的每一个部分，让在使用液化天然气的每一个流程都得到充分的利用，而不至于浪费当中看上去微小但是合在一起就会成为丰富的资源。这不仅仅会产生经济效益也会产生环境效应。
1.2国内外研究现状发展趋势
LNG的利用可以分为直接利用和间接利用，如冷能发电和冷冻仓库就属于直接利用，而污水处理、冷冻干燥和粉碎回收橡胶就属于间接利用了。在对冷能进行利用时我们不仅仅要看其回收能量的大小，更重要的是要符合总能系统原则，而且还要在经济合理、方式安全可靠的情况下进行。
空分装置所需达到的温度要比LNG的温度还要低，所以从热力学的角度来看，对LNG冷能的有效能的利用是最为合理、最为有效的利用方式。由于利用LNG冷能来液化空气的节能率高，并且很少受到地点条件的限制，且LNG巨大的冷能产出的液化气体的量都很大，所以这在LNG冷能利用系统中也是一种有效的利用方式。
LNG气化站由于供气对象的不同，其冷能供应量也会发生一些变化。在用于城市燃气和发电厂时,LNG的使用量也随其昼夜的燃气系统和发电系统的负荷变化而发生变化,所以必须使用容易调节的系统,可以根据燃气系统和发电系统负荷的变化相应调节LNG供应负荷的变化，这样就可以充分的利用LNG冷能。当用于石化行业时，因为行业所需，对燃料的需求量较大而且使用量也相对比较稳定，所以就对LNG冷能利用就有比较好的适应性。在液态的天然气汽化成气体时会吸收热量，这样其周围环境的温度就会下降，我们可以通过一些手段将这些冷能收集起来，可以在之后的某些过程中进行使用，这样就可以充分的利用资源。
我们还可以利用LNG的冷能来进行发电，举个例子来讲液化天然气在汽化时会吸热其周围的温度会下降，而它本身的温度则会上升，我们可以利用这两者之间的温度差来进行发电。这就充分利用资源的特性，把使用资源过程中的每一步都利用起来这样便可以节约资源，这样就可以高效的、合理的利用资源。
目前LNG汽化潜冷能回收系统我国在该方面的研究成果不多，然而国外的技术水平相对而言就比较成熟。但是随着科学技术的不断发展，对LNG汽化潜冷能的利用也会愈来愈深入，所以为了适应时代发展的需要，对LNG汽化潜冷能系统做一些基本了解也是十分必要的。
1.3本文主要的研究内容
本文主要目标是借助于Matlab软件中的Simulink功能对LNG汽化潜冷能回收系统的控制与仿真
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1310.html
