A lemezes hőcserélő belső hőmérséklet-eloszlása cseppfolyósító rendszerben:
1) Nitrogén expanziós ciklus: a hőcserélő két végén és középső részén a hőcsere hőmérséklet-különbsége nagyon kicsi, míg a többi részen nagy. A hőcserélő tervezésekor azonban bizonyos követelmények vonatkoznak a minimális hőátadási hőmérséklet-különbségre, amely nem lehet túl kicsi. Általánosságban elmondható, hogy a hőcsere hőmérséklet-különbségének eloszlása egyenetlen, a hőmérséklet-különbség nagy, és az irreverzibilis veszteség nagy, így a megfelelő kompresszor tengelyteljesítmény-igénye nagyobb lesz;
2) Nitrogén-metán expanziós ciklus: a hőcserélő alacsony hőmérsékletű részének hűtőkapacitását a fojtószelep biztosítja. A nitrogén és a metán keverője fojtásszerűen hűl. A magas metántartalom miatt a fojtás utáni hideg végén kicsi a hőmérsékletkülönbség. A hőmérséklet emelkedése után a metán és a nitrogén gyorsan elpárolog, ami nagy hűtőkapacitást biztosít, ami nagy hőmérsékletkülönbséget eredményez a hőcserélőben, és az elpárologtatott kevert gáz tovább emelkedik. Az érzékelhető hőt felhasználják a nagynyomású folyékony földgáz hűtőkapacitásának biztosítására, és a hőmérsékletkülönbség elkezd érvényesülni. Miután egy bizonyos értékre csökken, a hideg folyadék összekeveredik az alacsony hőmérsékletű gázzal az expanziós kimenetnél, hogy továbbra is biztosítsa a rendszer hűtőkapacitását. A hűtőkamra belsejében a minimális hőmérsékletkülönbség a legmelegebb és a leghidegebb végén, valamint a fojtott folyadék és az expanziós folyadék összeolvadásánál van. Ezenkívül a hőcserélő átlagos hőmérsékletkülönbsége is kisebb, mint a nitrogén expanziós cseppfolyósítási ciklusé;
3) MRC: A hőcserélő belsejében az alacsony hőmérsékletű végén a hőcsere hőmérséklet-különbsége kicsi, míg a normál hőmérséklet közelében nagy. Ez főként azért van, mert az izopentánt a bután helyettesítésére használják a hűtőközegben. Miután a sűrített kevert hűtőközeget tengervízzel lehűtik, a hűtőközegben lévő izopentán folyadékká kondenzálódik. A fojtott kevert hűtőközegben az izopentán magasabb hőmérsékleten elpárologni kezd, nagy látens párolgáshővel. A hűtőkapacitásnak ez a része nem fogy el, amikor a földgáz és a hőáramban lévő nagynyomású kevert hűtőközeg lehűl. Így a hőcsere hőmérséklet-különbsége ebben a szakaszban nagy. Az izopentán használata bután helyett magas forráspontú hűtőközegként azonban nemcsak az energiafogyasztást csökkentheti, hanem növelheti a hőcsere hőmérséklet-különbségét is, ami nagyon előnyös az egész rendszer számára;
A hűtési ciklus szakaszainak számának növekedésével a hűtőrendszer energiafogyasztása csökken, a hűtési együttható és az exergiahatékonyság nő, de a szakaszok számának növekedésének a hűtési teljesítményre gyakorolt hatása csökken. A hűtési ciklus szakaszainak növekedése növeli a folyamat összetettségét és csökkenti a működőképességet. A különböző léptékű hűtőrendszerek optimális szakaszai eltérőek. Minél nagyobb a lépték, annál több az optimális szakasz;
Az MRC magában foglalja az előhűtéssel és az előhűtés nélküli ciklust. Az előhűtési ciklus magában foglalja a tiszta hűtőközeg előhűtését és a kevert hűtőközeg előhűtését is. Ezekben a ciklusokban a kevert hűtőközegek különböző szakaszokra vannak osztva. Az egyes szakaszokból elválasztott folyadékot utóhűtik és fojtják a hűtéshez, a leválasztott gázt pedig tovább hűtik és elválasztják. Az elválasztási szakaszok eltérőek, a folyamat összetettsége eltérő, és a hűtési ciklus hatékonysága is eltérő;
37. Az MRC folyamattervezése során optimalizálni kell a folyamatstruktúrát és ki kell választani a megfelelő ciklusszámot. Az MRC magában foglalja az egylépcsős MRC-t, a kétlépcsős MRC-t, a háromlépcsős MRC-t és a többlépcsős MRC-t. Ezeket a hűtési ciklusokat jelenleg használják. A hűtési ciklus különböző szakaszait, a különböző hűtési energiafogyasztást és a folyamatok eltérő összetettségét a különböző feldolgozási léptékeknek megfelelően kell kiválasztani. Az MRC optimalizálása magában foglalja a szerkezet optimalizálását és a folyamatparaméterek optimalizálását;
Közzététel ideje: 2021. november 1.