Sıvılaştırma sistemindeki plakalı kanatlı ısı değiştiricisinin iç sıcaklık dağılımı

Sıvılaştırma sistemindeki plakalı kanatlı ısı değiştiricisinin iç sıcaklık dağılımı:
1) Azot genleşme çevrimi: Isı eşanjörünün iki ucunda ve orta kısımlarında ısı değişim sıcaklık farkı çok küçüktür, diğer kısımlarda ise ısı değişim sıcaklık farkı büyüktür. Bununla birlikte, ısı eşanjörünün tasarımında minimum ısı transfer sıcaklık farkı için belirli gereksinimler vardır ve bu fark çok küçük olamaz. Genel olarak, ısı değişim sıcaklık farkının dağılımı düzensizdir, sıcaklık farkı büyüktür ve geri dönüşümsüz kayıp büyüktür, bu nedenle ilgili kompresörün şaft güç talebi daha büyük olacaktır;
2) Azot-metan genleşme çevrimi: Isı eşanjörünün düşük sıcaklık kısmındaki soğutma kapasitesi kısma vanası tarafından sağlanır. Azot ve metan karıştırıcısı kısılır ve soğutulur. Yüksek metan içeriği nedeniyle, kısma işleminden sonra soğuk uçtaki sıcaklık farkı küçüktür. Sıcaklık yükseldikten sonra, metan ve azot hızla buharlaşarak büyük miktarda soğutma kapasitesi sağlar, bu da ısı eşanjöründe büyük bir sıcaklık farkına neden olur ve buharlaşmış karışım gazı yükselmeye devam eder. Duyarlı ısı, yüksek basınçlı sıvılaştırılmış doğal gaz için soğutma kapasitesi sağlamak üzere kullanılır ve sıcaklık farkı etkisini göstermeye başlar. Belirli bir değere düştükten sonra, soğuk akışkan, genleşme ünitesinin çıkışında düşük sıcaklıktaki gazla karıştırılarak sistem için soğutma kapasitesi sağlamaya devam eder. Soğuk kutunun içindeki minimum sıcaklık farkı, en sıcak uçta, en soğuk uçta ve kısılmış akışkan ile genleşme akışkanının birleşme noktasındadır. Dahası, ısı eşanjörünün ortalama sıcaklık farkı da azot genleşmeli sıvılaştırma çevrimininkinden daha düşüktür;
3) MRC: Isı eşanjörünün içindeki düşük sıcaklık ucunda ısı değişim sıcaklık farkı küçüktür ve normal sıcaklığa yaklaştığında sıcaklık farkı büyüktür. Bunun temel nedeni, soğutucu akışkanda bütanın yerine izopentan kullanılmasıdır. Sıkıştırılmış karışık soğutucu akışkan deniz suyu ile soğutulduktan sonra, soğutucu akışkandaki izopentan sıvı hale yoğunlaşır. Kısma kontrollü karışık soğutucu akışkanda, izopentan daha yüksek bir sıcaklıkta buharlaşmaya başlar ve büyük bir buharlaşma gizli ısısına sahiptir. Isı akışındaki doğal gaz ve yüksek basınçlı karışık soğutucu akışkan soğutulduğunda, soğutma kapasitesinin bu kısmı kullanılamaz. Bu nedenle, bu bölümde ısı değişim sıcaklık farkı büyüktür. Bununla birlikte, yüksek kaynama noktalı soğutucu akışkan olarak bütan yerine izopentan kullanılması, yalnızca güç tüketimini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ısı değişim sıcaklık farkını da artırır ki bu da tüm sistem için çok faydalıdır;
Soğutma çevriminin kademe sayısının artmasıyla soğutma sisteminin güç tüketimi azalır, soğutma katsayısı ve ekserji verimliliği artar, ancak kademe sayısının artmasının soğutma performansı üzerindeki etkisi azalır. Soğutma çevrimi kademelerinin artması, sürecin karmaşıklığını artıracak ve işletilebilirliği azaltacaktır. Farklı ölçeklerdeki soğutma sistemlerinin optimum kademeleri farklıdır. Ölçek ne kadar büyükse, optimum kademe sayısı da o kadar fazladır;

MRC, ön soğutmalı ve ön soğutmasız çevrimleri içerir. Ön soğutma çevrimi ayrıca saf soğutucu akışkan ön soğutması ve karışık soğutucu akışkan ön soğutmasını da içerir. Bu çevrimlerdeki karışık soğutucu akışkanlar farklı aşamalara ayrılır. Her aşamadan ayrılan sıvı, soğutma için alt soğutmaya tabi tutulur ve kısılır, ayrılan gaz ise soğutulmaya ve ayrıştırılmaya devam eder. Ayrıştırma aşamaları farklı olduğundan, işlemin karmaşıklığı farklıdır ve soğutma çevriminin verimliliği de farklıdır;
37. MRC proses tasarımında, proses yapısının optimize edilmesi ve uygun çevrim sayısının seçilmesi gereklidir. MRC, tek kademeli MRC, iki kademeli MRC, üç kademeli MRC ve çok kademeli MRC'yi içerir. Bu soğutma çevrimleri şu anda kullanılmaktadır. Farklı işlem ölçeklerine göre farklı soğutma çevrimi kademeleri, farklı soğutma gücü tüketimi ve farklı proses karmaşıklığı seçilmelidir. MRC optimizasyonu, yapı optimizasyonu ve proses parametre optimizasyonunu içerir;