Plākšņu ribu siltummaiņa iekšējās temperatūras sadalījums sašķidrināšanas sistēmā

Plākšņu siltummaiņa iekšējās temperatūras sadalījums sašķidrināšanas sistēmā:
1) Slāpekļa izplešanās cikls: siltumapmaiņas temperatūras starpība siltummaiņa abos galos un vidējā daļā ir ļoti maza, bet citās daļās siltumapmaiņas temperatūras starpība ir liela. Tomēr siltummaiņa konstrukcijā ir noteiktas prasības attiecībā uz minimālo siltumapmaiņas temperatūras starpību, kas nedrīkst būt pārāk maza. Kopumā siltumapmaiņas temperatūras starpības sadalījums ir nevienmērīgs, temperatūras starpība ir liela, un neatgriezeniskie zudumi ir lieli, tāpēc atbilstošā kompresora vārpstas jaudas pieprasījums būs lielāks;
2) Slāpekļa metāna izplešanās cikls: dzesēšanas jaudu siltummaiņa zemās temperatūras daļā nodrošina droseļvārsts. Slāpekļa un metāna maisītājs droseles vārstu ietekmē un atdzesē. Augstā metāna satura dēļ temperatūras starpība aukstajā galā pēc droseles vārsta ir neliela. Pēc temperatūras paaugstināšanās metāns un slāpeklis ātri iztvaiko, nodrošinot lielu dzesēšanas jaudu, kā rezultātā siltummainī rodas liela temperatūras starpība, un iztvaikotās maisījuma gāzes temperatūra turpina pieaugt. Jūtamais siltums tiek izmantots, lai nodrošinātu dzesēšanas jaudu augstspiediena šķidrajai dabasgāzei, un temperatūras starpība sāk darboties. Pēc tam, kad tā ir samazināta līdz noteiktai vērtībai, aukstais šķidrums tiek sajaukts ar zemas temperatūras gāzi pie izplešanās atveres, lai turpinātu nodrošināt sistēmas dzesēšanas jaudu. Minimālā temperatūras starpība aukstuma kamerā ir karstākajā galā, aukstākajā galā un droseles šķidruma un izplešanās šķidruma saplūšanas vietā. Turklāt siltummaiņa vidējā temperatūras starpība ir mazāka nekā slāpekļa izplešanās sašķidrināšanas cikla temperatūras starpība;
3) MRC: siltummaiņa iekšpusē esošā zemā temperatūras galā siltumapmaiņas temperatūras starpība ir maza, un, ja temperatūra ir tuvu normālajai temperatūrai, temperatūras starpība ir liela. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka aukstumaģentā butāna vietā tiek izmantots izopentāns. Pēc tam, kad saspiestā aukstumaģenta maisījums ir atdzesēts ar jūras ūdeni, aukstumaģenta izopentāns kondensējas šķidrumā. Droselētā aukstumaģenta maisījumā izopentāns augstākā temperatūrā sāk iztvaikot, radot lielu latento iztvaikošanas siltumu. Šo dzesēšanas jaudas daļu nevar patērēt, atdzesējot dabasgāzi un augstspiediena aukstumaģenta maisījumu siltuma plūsmā. Tādējādi siltumapmaiņas temperatūras starpība šajā sadaļā ir liela. Tomēr, izmantojot izopentānu butāna vietā kā aukstumaģentu ar augstu viršanas temperatūru, var ne tikai samazināt enerģijas patēriņu, bet arī palielināt siltumapmaiņas temperatūras starpību, kas ir ļoti izdevīgi visai sistēmai;
Palielinoties saldēšanas cikla posmu skaitam, samazinās saldēšanas sistēmas enerģijas patēriņš, palielinās saldēšanas koeficients un ekserģijas efektivitāte, bet posmu skaita palielināšanas ietekme uz saldēšanas veiktspēju samazinās. Saldēšanas cikla posmu skaita palielināšana palielinās procesa sarežģītību un samazinās darbspēju. Dažāda mēroga saldēšanas sistēmu optimālie posmi ir atšķirīgi. Jo lielāks ir mērogs, jo vairāk ir optimālo posmu;

MRC ietver ciklu ar iepriekšēju dzesēšanu un ciklu bez iepriekšējas dzesēšanas. Iepriekšējas dzesēšanas cikls ietver arī tīra aukstumaģenta iepriekšēju dzesēšanu un jaukta aukstumaģenta iepriekšēju dzesēšanu. Šajos ciklos jauktie aukstumaģenti tiek sadalīti dažādos posmos. No katra posma atdalītais šķidrums tiek atdzesēts un droselēts dzesēšanai, un atdalītā gāze turpina tikt atdzesēta un atdalīta. Atdalīšanas posmi ir atšķirīgi, procesa sarežģītība ir atšķirīga, un dzesēšanas cikla efektivitāte ir atšķirīga;
37. MRC procesa projektēšanā ir nepieciešams optimizēt procesa struktūru un izvēlēties atbilstošu ciklu skaitu. MRC ietver vienpakāpes MRC, divpakāpju MRC, trīspakāpju MRC un daudzpakāpju MRC. Šie saldēšanas cikli pašlaik tiek izmantoti. Atkarībā no apstrādes mēroga ir jāizvēlas dažādi saldēšanas cikla posmi, atšķirīgs saldēšanas jaudas patēriņš un atšķirīga procesa sarežģītība. MRC optimizācija ietver struktūras optimizāciju un procesa parametru optimizāciju;