Vnitřní rozložení teploty deskového žebrového výměníku tepla v systému zkapalňování

Rozložení vnitřní teploty deskového žebrového výměníku tepla v systému zkapalňování:
1) Cyklus expanze dusíku: teplotní rozdíl výměny tepla na obou koncích a ve střední části výměníku tepla je velmi malý a teplotní rozdíl výměny tepla v ostatních částech je velký. Existují však určité požadavky na minimální teplotní rozdíl přenosu tepla v konstrukci výměníku tepla, který nesmí být příliš malý. Obecně platí, že rozložení teplotního rozdílu výměny tepla je nerovnoměrné, teplotní rozdíl je velký a nevratné ztráty jsou velké, takže spotřeba výkonu na hřídeli odpovídajícího kompresoru bude vyšší;
2) Expanzní cyklus dusíku a metanu: Chladicí kapacita v nízkoteplotní části výměníku tepla je zajištěna škrticím ventilem. Směšovač dusíku a metanu se škrtí a ochlazuje. Vzhledem k vysokému obsahu metanu je teplotní rozdíl na studeném konci po škrcení malý. Po zvýšení teploty se metan a dusík rychle odpařují, což poskytuje velký chladicí výkon. Výsledkem je velký teplotní rozdíl ve výměníku tepla a odpařený směsný plyn dále stoupá. Citelné teplo se využívá k zajištění chladicího výkonu pro vysokotlaký zkapalněný zemní plyn a teplotní rozdíl se začíná projevovat. Po snížení na určitou hodnotu se studená kapalina smíchá s nízkoteplotním plynem na výstupu expandéru, aby se i nadále zajišťoval chladicí výkon systému. Minimální teplotní rozdíl uvnitř chladicí komory je na nejteplejším konci, nejchladnějším konci a na soutoku škrcené a expanzní kapaliny. Průměrný teplotní rozdíl výměníku tepla je navíc menší než u expanzního zkapalňovacího cyklu dusíku.
3) MRC: teplotní rozdíl výměny tepla na nízkoteplotním konci uvnitř výměníku tepla je malý a teplotní rozdíl je velký, když se teplota blíží normální teplotě. Je to hlavně proto, že isopentan se používá jako náhrada butanu v chladivu. Po ochlazení stlačeného směsného chladiva mořskou vodou se isopentan v chladivu kondenzuje do kapaliny. V škrceném směsném chladivu se isopentan začíná odpařovat při vyšší teplotě s velkým latentním výparným teplem. Tato část chladicí kapacity nemůže být spotřebována při ochlazení zemního plynu a vysokotlakého směsného chladiva v tepelném proudu, proto je teplotní rozdíl výměny tepla v této části velký. Použití isopentanu místo butanu jako chladiva s vysokým bodem varu však může nejen snížit spotřebu energie, ale také zvýšit teplotní rozdíl výměny tepla, což je velmi prospěšné pro celý systém;
Se zvyšujícím se počtem fází chladicího cyklu se snižuje spotřeba energie chladicího systému a zvyšuje se chladicí koeficient a exergetická účinnost, ale vliv zvýšení počtu fází na chladicí výkon se snižuje. Zvýšení počtu fází chladicího cyklu zvyšuje složitost procesu a snižuje provozuschopnost. Optimální fáze chladicích systémů s různým měřítkem se liší. Čím větší je měřítko, tím více je optimálních fází;

MRC zahrnuje cyklus s předchlazením a cyklus bez předchlazení. Cyklus předchlazení zahrnuje také předchlazení čistým chladivem a předchlazení směsí chladiv. Smíšená chladiva v těchto cyklech jsou rozdělena do různých stupňů. Kapalina oddělená z každého stupně je podchlazena a škrcena pro chlazení a oddělený plyn je dále chlazen a oddělován. Separační stupně se liší, složitost procesu je různá a účinnost chladicího cyklu je různá;
37. Při návrhu procesu MRC je nutné optimalizovat strukturu procesu a zvolit vhodný počet cyklů. MRC zahrnuje jednostupňový MRC, dvoustupňový MRC, třístupňový MRC a vícestupňový MRC. Tyto chladicí cykly se v současnosti používají. Různé fáze chladicího cyklu, různá spotřeba chladicího výkonu a různá složitost procesu je třeba volit podle různého rozsahu zpracování. Optimalizace MRC zahrnuje optimalizaci struktury a optimalizaci parametrů procesu;