ద్రవీకరణ వ్యవస్థలో ప్లేట్ ఫిన్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ యొక్క అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ

ద్రవీకరణ వ్యవస్థలో ప్లేట్ ఫిన్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ యొక్క అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ:
1) నైట్రోజన్ విస్తరణ చక్రం: హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ యొక్క రెండు చివర్లు మరియు మధ్య భాగాలలో ఉష్ణ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు ఇతర భాగాలలో ఉష్ణ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది. అయితే, హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ రూపకల్పనలో కనీస ఉష్ణ బదిలీ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసానికి సంబంధించి కొన్ని అవసరాలు ఉన్నాయి, అవి మరీ తక్కువగా ఉండకూడదు. సాధారణంగా, ఉష్ణ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం యొక్క పంపిణీ అసమానంగా ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు కోలుకోలేని నష్టం ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి సంబంధిత కంప్రెసర్ యొక్క షాఫ్ట్ పవర్ డిమాండ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది;
2) నైట్రోజన్ మీథేన్ విస్తరణ చక్రం: హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ యొక్క అల్ప-ఉష్ణోగ్రత భాగంలో శీతలీకరణ సామర్థ్యం థ్రాటిల్ వాల్వ్ ద్వారా అందించబడుతుంది. నైట్రోజన్ మరియు మీథేన్ మిశ్రమం థ్రాటిల్ చేయబడి చల్లబడుతుంది. అధిక మీథేన్ పరిమాణం కారణంగా, థ్రాటిల్ చేసిన తర్వాత చల్లని చివర ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం తక్కువగా ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన తర్వాత, మీథేన్ మరియు నైట్రోజన్ వేగంగా ఆవిరై, అధిక మొత్తంలో శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి, దీని ఫలితంగా హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లో పెద్ద ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది మరియు ఆవిరైన మిశ్రమ వాయువు పైకి లేస్తూనే ఉంటుంది. అధిక-పీడన ద్రవ సహజ వాయువుకు శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని అందించడానికి ఇంద్రియ ఉష్ణం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ప్రభావం చూపడం ప్రారంభిస్తుంది. ఇది ఒక నిర్దిష్ట విలువకు తగ్గిన తర్వాత, చల్లని ద్రవం ఎక్స్‌పాండర్ అవుట్‌లెట్ వద్ద అల్ప-ఉష్ణోగ్రత వాయువుతో కలిసి వ్యవస్థకు శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని అందించడం కొనసాగిస్తుంది. కోల్డ్ బాక్స్ లోపల కనిష్ట ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం అత్యంత వేడి చివర, అత్యంత చల్లని చివర మరియు థ్రాటిల్ చేయబడిన ద్రవం మరియు విస్తరణ ద్రవం కలిసే చోట ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ యొక్క సగటు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కూడా నైట్రోజన్ విస్తరణ ద్రవీకరణ చక్రం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది;
3) MRC: హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ లోపల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత చివరన ఉష్ణ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది. దీనికి ప్రధాన కారణం రిఫ్రిజెరెంట్‌లో బ్యూటేన్‌కు బదులుగా ఐసోపెంటేన్‌ను ఉపయోగించడం. సంపీడన మిశ్రమ రిఫ్రిజెరెంట్‌ను సముద్రపు నీటితో చల్లబరిచిన తర్వాత, రిఫ్రిజెరెంట్‌లోని ఐసోపెంటేన్ ద్రవంగా ఘనీభవిస్తుంది. థ్రాటిల్ చేయబడిన మిశ్రమ రిఫ్రిజెరెంట్‌లో, ఐసోపెంటేన్ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద బాష్పీభవనం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది, దీనికి అధిక బాష్పీభవన గుప్త ఉష్ణం ఉంటుంది. ఉష్ణ ప్రవాహంలో సహజ వాయువు మరియు అధిక-పీడన మిశ్రమ రిఫ్రిజెరెంట్‌ను చల్లబరిచినప్పుడు, శీతలీకరణ సామర్థ్యంలోని ఈ భాగాన్ని వినియోగించుకోలేము, అందువల్ల, ఈ విభాగంలో ఉష్ణ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది. అయితే, అధిక బాష్పీభవన స్థానం గల రిఫ్రిజెరెంట్‌గా బ్యూటేన్‌కు బదులుగా ఐసోపెంటేన్‌ను ఉపయోగించడం వల్ల విద్యుత్ వినియోగాన్ని తగ్గించడమే కాకుండా, ఉష్ణ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని కూడా పెంచవచ్చు, ఇది మొత్తం వ్యవస్థకు చాలా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది;
శీతలీకరణ చక్రం యొక్క దశల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, శీతలీకరణ వ్యవస్థ యొక్క విద్యుత్ వినియోగం తగ్గుతుంది, మరియు శీతలీకరణ గుణకం మరియు ఎక్సర్జీ సామర్థ్యం పెరుగుతాయి, కానీ శీతలీకరణ పనితీరుపై దశల సంఖ్య పెరుగుదల ప్రభావం తగ్గుతుంది. శీతలీకరణ చక్రం దశల పెరుగుదల ప్రక్రియ యొక్క సంక్లిష్టతను పెంచుతుంది మరియు నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది. వివిధ పరిమాణాల శీతలీకరణ వ్యవస్థల యొక్క అనువైన దశలు విభిన్నంగా ఉంటాయి. పరిమాణం ఎంత పెద్దదైతే, అనువైన దశలు అంత ఎక్కువగా ఉంటాయి;

MRCలో ప్రీకూలింగ్‌తో కూడిన సైకిల్ మరియు ప్రీకూలింగ్ లేని సైకిల్ ఉంటాయి. ప్రీకూలింగ్ సైకిల్‌లో స్వచ్ఛమైన రిఫ్రిజెరెంట్ ప్రీకూలింగ్ మరియు మిశ్రమ రిఫ్రిజెరెంట్ ప్రీకూలింగ్ కూడా ఉంటాయి. ఈ సైకిల్స్‌లోని మిశ్రమ రిఫ్రిజెరెంట్‌లు వివిధ దశలుగా విభజించబడతాయి. ప్రతి దశ నుండి వేరు చేయబడిన ద్రవాన్ని రిఫ్రిజెరేషన్ కోసం సబ్‌కూల్ చేసి, థ్రాటిల్ చేస్తారు, మరియు వేరు చేయబడిన వాయువును చల్లబరచి, వేరు చేయడం కొనసాగిస్తారు. వేరుచేసే దశలు వేర్వేరుగా ఉంటాయి, ప్రక్రియ యొక్క సంక్లిష్టత వేర్వేరుగా ఉంటుంది, మరియు రిఫ్రిజెరేషన్ సైకిల్ యొక్క సామర్థ్యం కూడా వేర్వేరుగా ఉంటుంది;
37. MRC యొక్క ప్రక్రియ రూపకల్పనలో, ప్రక్రియ నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం మరియు తగిన సైకిల్ సంఖ్యను ఎంచుకోవడం అవసరం. MRCలో సింగిల్-స్టేజ్ MRC, టూ-స్టేజ్ MRC, త్రీ-స్టేజ్ MRC మరియు మల్టీ-స్టేజ్ MRC ఉన్నాయి. ఈ శీతలీకరణ చక్రాలు ప్రస్తుతం ఉపయోగించబడుతున్నాయి. విభిన్న ప్రాసెసింగ్ స్థాయికి అనుగుణంగా శీతలీకరణ చక్రం యొక్క విభిన్న దశలు, విభిన్న శీతలీకరణ విద్యుత్ వినియోగం మరియు ప్రక్రియ యొక్క విభిన్న సంక్లిష్టతను ఎంచుకోవలసి ఉంటుంది. MRC ఆప్టిమైజేషన్‌లో నిర్మాణ ఆప్టిమైజేషన్ మరియు ప్రక్రియ పారామీటర్ ఆప్టిమైజేషన్ ఉంటాయి;