Distribuția temperaturii interne a schimbătorului de căldură cu plăci și aripioare în sistemul de lichefiere

Distribuția temperaturii interne a schimbătorului de căldură cu plăci și aripioare în sistemul de lichefiere:
1) Ciclul de expansiune a azotului: diferența de temperatură de schimb de căldură la cele două capete și părțile din mijloc ale schimbătorului de căldură este foarte mică, iar diferența de temperatură de schimb de căldură la celelalte părți este mare. Cu toate acestea, există anumite cerințe privind diferența minimă de temperatură de transfer de căldură în proiectarea schimbătorului de căldură, care nu poate fi prea mică. În general, distribuția diferenței de temperatură de schimb de căldură este inegală, diferența de temperatură este mare, iar pierderea ireversibilă este mare, astfel încât cererea de putere a arborelui compresorului corespunzător va fi mai mare;
2) Ciclul de expansiune azot-metan: capacitatea de răcire în partea de temperatură joasă a schimbătorului de căldură este asigurată de supapa de accelerație. Amestecul de azot și metan se răcește și se reduce treptat. Datorită conținutului ridicat de metan, diferența de temperatură la capătul rece după reglare este mică. După creșterea temperaturii, metanul și azotul se vaporizează rapid, oferind o capacitate mare de răcire, rezultând o diferență mare de temperatură în schimbătorul de căldură, iar gazul amestecat vaporizat continuă să crească. Căldura sensibilă este utilizată pentru a asigura capacitatea de răcire a gazului natural lichid de înaltă presiune, iar diferența de temperatură începe să-și facă efectul. După ce este redusă la o anumită valoare, fluidul rece este amestecat cu gazul de temperatură joasă la ieșirea din expansor pentru a continua să ofere capacitate de răcire sistemului. Diferența minimă de temperatură din interiorul cutiei reci este la capătul cel mai fierbinte, capătul cel mai rece și la confluența fluidului reglat și a fluidului de expansiune. Mai mult, diferența medie de temperatură a schimbătorului de căldură este, de asemenea, mai mică decât cea a ciclului de lichefiere a expansiunii azotului;
3) MRC: diferența de temperatură a schimbului de căldură la capătul cu temperatură joasă din interiorul schimbătorului de căldură este mică, iar diferența de temperatură este mare atunci când temperatura este aproape de cea normală. Acest lucru se datorează în principal faptului că izopentanul este utilizat pentru a înlocui butanul în agentul frigorific. După ce agentul frigorific amestecat comprimat este răcit cu apă de mare, izopentanul din agentul frigorific este condensat în lichid. În agentul frigorific amestecat cu racord, izopentanul începe să se vaporizeze la o temperatură mai ridicată, cu o căldură latentă de vaporizare mare. Această parte a capacității de răcire nu poate fi consumată atunci când gazul natural și agentul frigorific amestecat la presiune înaltă din fluxul de căldură sunt răcite. Prin urmare, diferența de temperatură a schimbului de căldură în această secțiune este mare. Cu toate acestea, utilizarea izopentanului în loc de butan ca agent frigorific cu punct de fierbere ridicat nu numai că poate reduce consumul de energie, dar poate și crește diferența de temperatură a schimbului de căldură, ceea ce este foarte benefic pentru întregul sistem;
Odată cu creșterea numărului de etape ale ciclului de refrigerare, consumul de energie al sistemului de refrigerare scade, iar coeficientul de refrigerare și eficiența exergetică cresc, dar influența creșterii numărului de etape asupra performanței de refrigerare scade. Creșterea numărului de etape ale ciclului de refrigerare va crește complexitatea procesului și va reduce operabilitatea. Etapele optime ale sistemelor de refrigerare cu scări diferite sunt diferite. Cu cât scara este mai mare, cu atât sunt mai multe etape optime;

MRC include cicluri cu prerăcire și cicluri fără prerăcire. Ciclul de prerăcire include, de asemenea, prerăcirea cu agent frigorific pur și prerăcirea cu agent frigorific mixt. Agenții frigorifici mixți din aceste cicluri sunt împărțiți în diferite etape. Lichidul separat din fiecare etapă este subrăcit și strangulare pentru refrigerare, iar gazul separat continuă să fie răcit și separat. Etapele de separare sunt diferite, complexitatea procesului este diferită, iar eficiența ciclului de refrigerare este diferită;
37. În proiectarea procesului MRC, este necesară optimizarea structurii procesului și selectarea numărului de cicluri adecvat. MRC include MRC cu o singură etapă, MRC cu două etape, MRC cu trei etape și MRC cu mai multe etape. Aceste cicluri de refrigerare sunt utilizate în prezent. Diferite etape ale ciclului de refrigerare, consumuri diferite de energie pentru refrigerare și complexități diferite ale procesului trebuie selectate în funcție de diferitele scări de procesare. Optimizarea MRC include optimizarea structurii și optimizarea parametrilor procesului;