Plaatsoojusvaheti sisetemperatuuri jaotus veeldamissüsteemis

Plaatsoojusvaheti sisetemperatuuri jaotus veeldamissüsteemis:
1) Lämmastiku paisumistsükkel: soojusvahetuse temperatuuride erinevus soojusvaheti kahes otsas ja keskmises osas on väga väike ning soojusvahetuse temperatuuride erinevus teistes osades on suur. Soojusvaheti konstruktsioonis on aga teatud nõuded minimaalse soojusülekande temperatuuride erinevuse kohta, mis ei tohi olla liiga väike. Üldiselt on soojusvahetuse temperatuuride erinevuse jaotus ebaühtlane, temperatuuride erinevus on suur ja pöördumatud kaod on suured, seega on vastava kompressori võlli võimsustarve suurem;
2) Lämmastiku ja metaani paisutsükkel: soojusvaheti madala temperatuuriga osa jahutusvõimsus tagatakse drosselklapi abil. Lämmastiku ja metaani segisti drosseldatakse ja jahutatakse. Suure metaanisisalduse tõttu on temperatuuride vahe külmas otsas pärast drosseldamist väike. Pärast temperatuuri tõusu aurustuvad metaan ja lämmastik kiiresti, pakkudes suurt jahutusvõimsust, mille tulemuseks on suur temperatuuride vahe soojusvahetis ja aurustunud gaasisegu jätkab tõusmist. Kõrgsurve veeldatud maagaasi jahutusvõimsuse tagamiseks kasutatakse tajutavat soojust ja temperatuuride vahe hakkab mõjuma. Pärast temperatuuride vahe langemist teatud väärtuseni segatakse külm vedelik madala temperatuuriga gaasiga paisumisava juures, et jätkata süsteemi jahutusvõimsuse tagamist. Minimaalne temperatuuride vahe külmkambris on kuumimas otsas, külmimas otsas ja drosselvedeliku ning paisumisvedeliku ühinemiskohas. Lisaks on soojusvaheti keskmine temperatuuride vahe väiksem kui lämmastiku paisumise veeldamise tsüklis.
3) MRC: Soojusvahetuse temperatuuride vahe soojusvaheti madala temperatuuri otsas on väike ja normaaltemperatuuri lähedal on temperatuuride vahe suur. See on peamiselt tingitud asjaolust, et külmutusagensis butaani asemel kasutatakse isopentaani. Pärast seda, kui kokkusurutud külmutusagensi segu on mereveega jahutatud, kondenseerub külmutusagensis olev isopentaan vedelikuks. Drosseldatud külmutusagensi segus hakkab isopentaan kõrgemal temperatuuril aurustuma, mille tulemuseks on suur latentne aurustumissoojus. Seda jahutusvõimsuse osa ei saa ära kasutada, kui maagaas ja kõrgsurve külmutusagensi segu soojusvoos jahutatakse. Seega on soojusvahetuse temperatuuride vahe selles osas suur. Kuid isopentaani kasutamine butaani asemel kõrge keemistemperatuuriga külmutusagensina võib mitte ainult vähendada energiatarbimist, vaid ka suurendada soojusvahetuse temperatuuride vahet, mis on kogu süsteemile väga kasulik;
Külmutustsükli etappide arvu suurenemisega väheneb külmutussüsteemi energiatarve ning külmutuskoefitsient ja eksergiatõhusus suurenevad, kuid etappide arvu suurenemise mõju külmutusvõimsusele väheneb. Külmutustsükli etappide suurenemine suurendab protsessi keerukust ja vähendab töökindlust. Erineva ulatusega külmutussüsteemide optimaalsed etapid on erinevad. Mida suurem on ulatus, seda rohkem on optimaalseid etappe;

MRC hõlmab tsüklit eeljahutusega ja tsüklit ilma eeljahutuseta. Eeljahutustsükkel hõlmab ka puhta külmaaine eeljahutust ja segatud külmaaine eeljahutust. Nendes tsüklites jaotatakse segatud külmaained erinevatesse etappidesse. Igast etapist eraldatud vedelik jahutatakse ja drosseldatakse jahutamiseks ning eraldatud gaasi jahutatakse ja eraldatakse edasi. Eraldusastmed on erinevad, protsessi keerukus on erinev ja jahutustsükli efektiivsus on erinev;
37. MRC protsessi kavandamisel on vaja optimeerida protsessi struktuuri ja valida sobiv tsüklite arv. MRC hõlmab üheastmelist MRC-d, kaheastmelist MRC-d, kolmeastmelist MRC-d ja mitmeastmelist MRC-d. Neid jahutustsükleid kasutatakse praegu. Erineva töötlemisskaala järgi tuleb valida jahutustsükli erinevad etapid, erinev jahutusenergia tarbimine ja erinev protsessi keerukus. MRC optimeerimine hõlmab struktuuri optimeerimist ja protsessi parameetrite optimeerimist;