ბუნებრივი აირის გათხევადება დაბალი ტემპერატურის პროცესია

ბუნებრივი აირის გათხევადება დაბალტემპერატურული პროცესია. გაწმენდილი ნედლი ბუნებრივი აირი შედის თბოგამცვლელში დაბალტემპერატურული გაგრილებისთვის, კონდენსაციისა და ზედმეტად გაგრილებისთვის, იკლებს და იკლებს წნევას -160 ~ 165 ℃ ტემპერატურაზე და შედის თხევადი ბუნებრივი აირის შესანახ ავზში.
ბუნებრივი აირის გაგრილების, კონდენსაციისა და ზედმეტად გაგრილების დროს სითბოსა და ტემპერატურას შორის დამოკიდებულება შემდეგია:
1) მაცივრის ციკლის ტიპები
ბუნებრივი აირის გათხევადების მიზნით, ბუნებრივი აირის გაგრილების, კონდენსაციისა და გადაცივების პროცესში წარმოქმნილი სითბო უნდა მოიხსნას, ანუ მასთან ურთიერთგაცვლისთვის საჭიროა შესაბამისი გაგრილების სიმძლავრე.
გათხევადების პროცესში აღჭურვილი გაგრილების სისტემა განკუთვნილია იმისთვის, რომ თბოგამცვლელმა მიაღწიოს მინიმალურ ტემპერატურულ სხვაობას სიცივისა და სითბოს ნაკადებს შორის, რათა მიღწეული იქნას მაღალი გაგრილების ეფექტურობა.
ბუნებრივი აირის გათხევადების სამაცივრო სისტემა ძალიან განვითარებულია და ხშირად გამოყენებული პროცესები მოიცავს:
ეტაპობრივი გაგრილების ციკლი
შერეული მაცივრის გაგრილების ციკლი.
შერეული მაცივრის გაგრილების ციკლი წინასწარი გაგრილებით
გაფართოების მექანიზმის ცივი ციკლი
2) ეტაპობრივი გაგრილების ციკლი
საფეხუროვანი გაგრილების ციკლი პირველად თხევადი ბუნებრივი აირის პროდუქტებზე 1939 წელს გამოიყენეს. ის დამონტაჟდა აშშ-ს კლივლენდში, NH3 და C2H4-ის პირველი და მეორე ეტაპის მაცივრებად გამოყენებით.
პირველ ეტაპზე, მაცივარ აგენტად გამოიყენება პროპანი ან ფრეონი. გაწმენდილი ბუნებრივი აირი ცივდება –35 ~ – 40 ℃-მდე პროპანის ან ფრეონის გამაგრილებელში. პენტანის ზემოთ არსებული მძიმე ნახშირწყალბადების გამოყოფის შემდეგ, ის გადადის მეორე ეტაპზე გასაგრილებლად. პროპანის გამაგრილებლიდან აორთქლებული პროპანის აირი კომპრესორის მიერ წნევით იზრდება, წყლის გამაგრილებლის მიერ გაციების შემდეგ ხელახლა თხევადდება და გადამუშავდება პროპანის გამაგრილებელში.
მეორე ეტაპზე, ეთანი ან ეთილენი გამოიყენება მაცივარ აგენტად, ხოლო ბუნებრივი აირი მეორე ეტაპზე გაცივდება –90 ~ –100 ℃-მდე და გაცივებისთვის გადადის მესამე ეტაპზე. წნევის და წყლით გაგრილების შემდეგ, ეთანის ან ეთილენის გამაგრილებლიდან აორთქლებული აირი გაცივდება და გათხევადდება პროპანის გამაგრილებელში და გადამუშავდება ეთანის ან ეთილენის გამაგრილებლად.
მესამე ეტაპზე, მეთანი გამოიყენება როგორც მაცივარი აგენტი. თხევადი ბუნებრივი აირი ქვეგაცივდება მეთანის გამაგრილებელში -150 ~ -160 ℃-მდე, შემდეგ კი წნევის დაწევა ხდება დროსელის სარქვლის მეშვეობით. ტემპერატურის -162 ℃-მდე დაცემის შემდეგ, იგი იტუმბება თხევადი ბუნებრივი აირის შესანახ ავზში. მეთანის გამაგრილებლიდან აორთქლებული აირი წნევით იზრდება და წყლით ცივდება, შემდეგ ცივდება პროპანის გამაგრილებელში, თხევადდება ეთანის ან ეთილენის გამაგრილებელში და გადამუშავდება მეთანის გამაგრილებელში.
კლასიკური საფეხუროვანი გაგრილების ციკლი მოიცავს რამდენიმე შედარებით დამოუკიდებელ და დაკავშირებულ გაგრილების ეტაპს. ვინაიდან მაცივარაგენტი, როგორც წესი, შეკუმშულია მრავალსაფეხურიანი კომპრესორით, თითოეულ გაგრილების ეტაპზე მაცივარაგენტი შეიძლება აორთქლდეს რამდენიმე წნევის ქვეშ და დაიყოს რამდენიმე ტემპერატურულ დონედ ბუნებრივი აირის გასაგრილებლად, ხოლო თითოეული წნევის ქვეშ აორთქლებული მაცივარაგენტი შედის შესაბამის კომპრესორის ეტაპზე შეკუმშვისთვის. თითოეულ გაგრილების ეტაპზე მხოლოდ მაცივარაგენტია განსხვავებული და მუშაობის პროცესი ძირითადად მსგავსია.
ეტაპობრივი გაგრილების ციკლის უპირატესობებია:
① დაბალი ენერგომოხმარება;
② მაცივარაგენტი სუფთაა და პროპორციების პრობლემა არ აქვს;
③ მოწიფული ტექნოლოგია და სტაბილური მუშაობა
ეტაპობრივი გაგრილების ციკლის უარყოფითი მხარეებია:
① არსებობს მრავალი ერთეული და პროცესი რთულია;
② არსებობს მრავალი დამხმარე მოწყობილობა და უნდა არსებობდეს აღჭურვილობა, რომელიც სპეციალიზირებულია სხვადასხვა მაცივარაგენტების წარმოებასა და შენახვაში;
③ მილსადენი და მართვის სისტემა რთული და მოუხერხებელია შესანარჩუნებლად