Հեղուկացման համակարգում թիթեղյա թևավոր ջերմափոխանակիչի ներքին ջերմաստիճանի բաշխումը

Հեղուկացման համակարգում թիթեղաձև ջերմափոխանակիչի ներքին ջերմաստիճանի բաշխումը.
1) Ազոտի ընդարձակման ցիկլ. ջերմափոխանակիչի երկու ծայրերում և միջին մասերում ջերմափոխանակման ջերմաստիճանի տարբերությունը շատ փոքր է, իսկ մյուս մասերում՝ մեծ։ Այնուամենայնիվ, ջերմափոխանակիչի նախագծման մեջ կան որոշակի պահանջներ ջերմափոխանակման ջերմաստիճանի նվազագույն տարբերության համար, որը չի կարող չափազանց փոքր լինել։ Ընդհանուր առմամբ, ջերմափոխանակման ջերմաստիճանի տարբերության բաշխումը անհավասար է, ջերմաստիճանի տարբերությունը մեծ է, և անդառնալի կորուստը մեծ է, ուստի համապատասխան կոմպրեսորի լիսեռի հզորության պահանջարկը կլինի ավելի մեծ։
2) Ազոտ-մեթանի ընդարձակման ցիկլ. ջերմափոխանակիչի ցածր ջերմաստիճանի մասում սառեցման հզորությունը ապահովվում է գազի փականի միջոցով: Ազոտի և մեթանի խառնիչը գազի փական է ստեղծում և սառչում: Մեթանի բարձր պարունակության պատճառով, գազի փականից հետո սառը ծայրում ջերմաստիճանի տարբերությունը փոքր է: Ջերմաստիճանի բարձրացումից հետո մեթանը և ազոտը արագ գոլորշիանում են՝ ապահովելով մեծ քանակությամբ սառեցման հզորություն, ինչը հանգեցնում է ջերմափոխանակիչում ջերմաստիճանի մեծ տարբերության, և գոլորշիացած խառը գազը շարունակում է բարձրանալ: Զգայուն ջերմությունն օգտագործվում է բարձր ճնշման հեղուկ բնական գազի սառեցման հզորությունն ապահովելու համար, և ջերմաստիճանի տարբերությունը սկսում է ազդել: Որոշակի արժեքի իջեցվելուց հետո սառը հեղուկը խառնվում է ցածր ջերմաստիճանի գազի հետ ընդարձակիչի ելքում՝ համակարգի սառեցման հզորությունը շարունակելու համար: Սառը տուփի ներսում ջերմաստիճանի նվազագույն տարբերությունը գտնվում է ամենատաք ծայրում, ամենացուրտ ծայրում և գազի փականով և ընդարձակման հեղուկի միաձուլման վայրում: Ավելին, ջերմափոխանակիչի միջին ջերմաստիճանի տարբերությունը նույնպես փոքր է ազոտի ընդարձակման հեղուկացման ցիկլի ջերմաստիճանից:
3) MRC. ջերմափոխանակիչի ներսում ցածր ջերմաստիճանի ծայրում ջերմափոխանակման ջերմաստիճանի տարբերությունը փոքր է, իսկ ջերմաստիճանի տարբերությունը մեծ է, երբ այն մոտ է նորմալ ջերմաստիճանին: Սա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ իզոպենտանը օգտագործվում է սառնագենտում բութանը փոխարինելու համար: Սեղմված խառը սառնագենտը ծովի ջրով սառեցնելուց հետո, սառնագենտում պարունակվող իզոպենտանը խտանում է հեղուկի մեջ: Խեղդված խառը սառնագենտում իզոպենտանը սկսում է գոլորշիանալ ավելի բարձր ջերմաստիճանում՝ գոլորշիացման մեծ թաքնված ջերմությամբ: Սառեցման հզորության այս մասը չի կարող սպառվել, երբ ջերմային հոսքում բնական գազը և բարձր ճնշման խառը սառնագենտը սառեցվում են: Այսպիսով, այս հատվածում ջերմափոխանակման ջերմաստիճանի տարբերությունը մեծ է: Այնուամենայնիվ, բութանի փոխարեն իզոպենտանի օգտագործումը որպես բարձր եռման կետի սառնագենտ կարող է ոչ միայն նվազեցնել էներգիայի սպառումը, այլև մեծացնել ջերմափոխանակման ջերմաստիճանի տարբերությունը, ինչը շատ օգտակար է ամբողջ համակարգի համար:
Սառնարանային ցիկլի փուլերի քանակի ավելացման հետ մեկտեղ սառնարանային համակարգի էներգիայի սպառումը նվազում է, և սառնարանային գործակիցը և էկզերգետիկ արդյունավետությունը մեծանում են, սակայն փուլերի քանակի ավելացման ազդեցությունը սառնարանային աշխատանքի վրա նվազում է։ Սառնարանային ցիկլի փուլերի ավելացումը կմեծացնի գործընթացի բարդությունը և կնվազեցնի շահագործման արդյունավետությունը։ Տարբեր մասշտաբներով սառնարանային համակարգերի օպտիմալ փուլերը տարբեր են։ Որքան մեծ է մասշտաբը, այնքան ավելի շատ են օպտիմալ փուլերը։

MRC-ն ներառում է նախնական սառեցմամբ և առանց նախնական սառեցման ցիկլ։ Նախնական սառեցման ցիկլը ներառում է նաև մաքուր սառնագենտի նախնական սառեցումը և խառը սառնագենտի նախնական սառեցումը։ Այս ցիկլերում խառը սառնագենտները բաժանվում են տարբեր փուլերի։ Յուրաքանչյուր փուլից անջատված հեղուկը ենթասառեցվում և խեղդվում է սառնարանային սառեցման համար, իսկ անջատված գազը շարունակում է սառեցվել և անջատվել։ Բաժանման փուլերը տարբեր են, գործընթացի բարդությունը տարբեր է, և սառնարանային ցիկլի արդյունավետությունը տարբեր է։
37. MRC գործընթացի նախագծման մեջ անհրաժեշտ է օպտիմալացնել գործընթացի կառուցվածքը և ընտրել համապատասխան ցիկլի համարը: MRC-ն ներառում է միաստիճան MRC, երկաստիճան MRC, եռաստիճան MRC և բազմաստիճան MRC: Այս սառեցման ցիկլերն են ներկայումս օգտագործվում: Սառնարանային ցիկլի տարբեր փուլերը, սառնարանային տարբեր էներգիայի սպառումը և գործընթացի տարբեր բարդությունը պետք է ընտրվեն՝ համաձայն տարբեր մշակման մասշտաբների: MRC օպտիմալացումը ներառում է կառուցվածքի օպտիմալացում և գործընթացի պարամետրերի օպտիմալացում: