| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την διαδικασία ανεφοδιασμού Υγροποιημένου Φυσικού Αερίου (LNG) σε πλοία. Προκειμένου να πραγματοποιηθεί σωστά ο ανεφοδιασμός, προηγούνται άλλες διεργασίες πριν από αυτόν. Αρχικά γίνεται η αδρανοποίηση (inerting). Κατά την διαδικασία αυτή ένα αδρανές αέριο συνήθως το άζωτο εισέρχεται στις γραμμές ανεφοδιασμού με σκοπό την απομάκρυνση του αέρα. Στην συνέχεια ακολουθεί η διεργασία του καθαρισμού-πρόψυξης (purging) όπου με την χρήση θερμού φυσικού αερίου επιτυγχάνεται αρχικά η απομάκρυνση του αδρανούς αερίου από τον αγωγό (καθαρισμός) και κατόπιν ακολουθεί η αργή ψύξη των σωληνώσεων μέσω κρύων ατμών φυσικού αερίου (πρόψυξη) προκειμένου να αποφευχθεί ο κίνδυνος βλάβης των σωληνώσεων λόγω της απότομης αλλαγής της θερμοκρασίας. Έπειτα γίνεται ο ανεφοδιασμός (bunkering) στον οποίο πραγματοποιείται η μεταφορά του LNG στις δεξαμενές του πλοίου. Μετά την ολοκλήρωση του ανεφοδιασμού γίνεται ξανά αδρανοποίηση των γραμμών ανεφοδιασμού για να αποτραπεί ο τυχόν έκρηξη λόγω των εύφλεκτων αερίων.
Στην συγκεκριμένη διπλωματική εξετάστηκαν και οι τρεις παραπάνω διεργασίες (inerting, purging, bunkering). Για την αδρανοποίηση (inerting) η ταχύτητα εισαγωγής του αζώτου στον αγωγό ήταν 5m/s, όπως και η ταχύτητα εισαγωγής του μεθανίου κατά τον καθαρισμό-πρόψυξη (purging). Ωστόσο η διαδικασία του ανεφοδιασμού (bunkering) μελετήθηκε για τρεις διαφορετικές ταχύτητες εισαγωγής του LNG στον αγωγό, οι οποίες ήταν 2.5m/s, 5m/s, 7m/s. Για την αριθμητική προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό ANSYS v.16 για τον σχεδιασμό της γεωμετρίας του αγωγού και για την δημιουργία του υπολογιστικού πλέγματος. Έπειτα χρησιμοποιήθηκε ο κώδικας Fluent για την επίλυση της κάθε αριθμητικής προσομοίωσης. Μετά την επίλυση τους έγινε η μελέτη των αποτελεσμάτων που παρουσίαζαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Πιο συγκεκριμένα, αναλύθηκαν οι κατανομές των φάσεων και των ταχυτήτων για κάθε διεργασία, ενώ στο purging έγινε επιπλέον η ανάλυση της κατανομής θερμοκρασίας στον αγωγό.
Το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε ήταν ένας οριζόντιος αγωγός μήκους πέντε μέτρων της εταιρείας FW-FERNWARME-TECHNIK. Ο αγωγός αυτός ήταν τύπου σωλήνα μέσα σε σωλήνα μεταξύ των οποίων παρεμβάλλονταν δύο στρώματα, ένα στρώμα μόνωσης από άκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης και ένα στρώμα αέρα σε υποπίεση 1mbar σε συνθήκες κενού.
Στόχος είναι να αναπτυχθεί η κατάλληλη τεχνογνωσία για την μοντελοποίηση σωληνώσεων που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις ανεφοδιασμού πλοίων με LNG όπως και για την προσομοίωση της ροής στις διεργασίες του ανεφοδιασμού που λαμβάνουν χώρα στις εγκαταστάσεις αυτές.
|
|---|
