图1-2 中间介质汽化器的设备简图

中间介质汽化器（IFV）同样是以海水作为热源，但先将热量传递给中间介质， 中间介质再与低温的LNG进行直接换热。中间介质在进行热量传递的过程中存在相变 过程，因此有利于热效率的提高。同时，中间介质汽化器具有热源成本低、结构紧凑、 节能、占地面积、等特点。此外，因为中间介质的存在，有效的避免了海水结冰，降 低换热效率以及设备损害的不利影响［12］。

综上所述，中间介质汽化器在节能，运行安全稳定，维护成本低等方面占有绝对 优势，较好的解决了经济性与环境适应性的矛盾。

1。5 主要研究内容及研究方法

目前，LNG汽化过程一般直接与海水换热，大量冷量直接排入海中，这会造成水 体污染，以及能源的浪费。因此，本次的课题研究将针对LNG动力船LNG的汽化及供 气工艺进行研究与设计，并不再采用海水作为汽化热源。主要思路为：将LNG与中间 传热介质进行换热，中间传热介质再与缸套冷却水进行换热。从而达到保护水体环境 的目的。

利用工艺流程分析软件对LNG汽化、供气的设计方案进行数据模拟并进行试验研 究，并通过对模型的研究了解LNG动力船LNG汽化及供气运行特性。

（1） 设计LNG汽化回路；

（2） 工艺流程分析软件对LNG汽化、供气的设计方案建立物理模型及数学模型；

（3） 不同的工况下，对各种性能参数进行研究分析，了解LNG汽化、供气运行 特性。

第二章 LNG 动力船 LNG 汽化工艺流程设计

目前，使用 LNG 燃料的船舶数量越来越多，并且 LNG 作为船用燃料的趋势持续 上升，但 LNG 汽化的技术还相对不够成熟。本章将对 LNG 动力船 LNG 汽化的工艺 进行研究和设计。

2。1 LNG 动力船 LNG 汽化工艺流程

本文 LNG 动力船 LNG 汽化流程采用中间介质汽化器（IFV）。LNG 中间介质汽 化器主要由蒸发器、凝结器和调温器 3 个换热器组成。

2。1。1 现有的 LNG 动力船 LNG 汽化工艺流程

图2-1 LNG动力船LNG汽化工艺流程图（a）

如图 2-1，高温海水作为热源首先进入 LNG 汽化器，温度为 TWA1（温度为运行 时，海水的实际温度），在 LNG 汽化器换热管内流动放热，出口温度为 TWA2，然后 再进入调温器，在调温器的换热管内流动，再一次与流出 LNG 汽化器的低温 NG 气 体换热，流出调温器的温度降为 TWA3；从储液罐里出来，进入 LNG 汽化器的 LNG 温度为 TLNG，-162℃，在 LNG 汽化器热管内流动，吸收热量并汽化，出口出 NG 的 温度为 TNG1，然后再进入调温器与海水换热，温度上升至 TNG2；中间介质在换热器 内吸收热量并汽化，在 LNG 汽化器内释放热量并液化，在两个换热器内循环，实现

［13］

热量的传递，其中，中间介质的饱和温度定为 T0 。

2。1。2 改进后的 LNG 动力船 LNG 汽化工艺流程

如图 2-1，缸套冷却水作为热源首先进入换热器，温度为 TWA1，约为 85℃，在蒸 发器换热管内流动放热，出口温度为 TWA2，然后再进入调温器，在调温器的换热管 内流动，再一次与流出 LNG 汽化器的低温 NG 气体换热，流出调温器的温度降为 TWA3； 从储液罐里出来，进入 LNG 汽化器的 LNG 温度为 TLNG，-162℃，在 LNG 汽化器热 管内流动，吸收热量并汽化，出口出 NG 的温度为 TNG1，然后再进入调温器与缸套冷 却水换热，温度上升至 TNG2；中间介质在换热器内吸收热量并汽化，在 LNG 汽化器 内释放热量并液化，在两个换热器内循环，实现热量的传递，其中，中间介质的饱和 温度定为 T0。