توزيع درجة الحرارة الداخلية للمبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية في نظام التسييل

توزيع درجة الحرارة الداخلية للمبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية في نظام التسييل:
1) دورة تمدد النيتروجين: فرق درجة حرارة التبادل الحراري عند طرفي المبادل الحراري والأجزاء الوسطى صغير جدًا، وفرق درجة حرارة التبادل الحراري في الأجزاء الأخرى كبير. ومع ذلك، هناك متطلبات معينة للحد الأدنى من اختلاف درجة حرارة نقل الحرارة في تصميم المبادل الحراري، والتي لا يمكن أن تكون صغيرة جدًا. بشكل عام، توزيع الفرق في درجة حرارة التبادل الحراري غير متساو، والفرق في درجة الحرارة كبير، والخسارة التي لا رجعة فيها كبيرة، وبالتالي فإن الطلب على طاقة العمود للضاغط المقابل سيكون أكبر؛
2) دورة توسيع غاز الميثان النيتروجيني: يتم توفير قدرة التبريد في الجزء ذو درجة الحرارة المنخفضة من المبادل الحراري بواسطة صمام الخانق. يخنق خلاط النيتروجين والميثان ويبرد. نظرًا لمحتوى الميثان العالي، يكون اختلاف درجة الحرارة عند الطرف البارد بعد الاختناق صغيرًا. بعد ارتفاع درجة الحرارة، يتبخر الميثان والنيتروجين بسرعة، مما يوفر كمية كبيرة من قدرة التبريد، مما يؤدي إلى اختلاف كبير في درجة الحرارة في المبادل الحراري ويستمر الغاز المختلط المتبخر في الارتفاع، ويتم استخدام الحرارة المعقولة لتوفير قدرة التبريد للضغط العالي الغاز الطبيعي السائل، ويبدأ الفرق في درجات الحرارة بالتأثير. وبعد تخفيضه إلى قيمة معينة، يتم خلط السائل البارد مع الغاز ذي درجة الحرارة المنخفضة عند مخرج الموسع لمواصلة توفير قدرة التبريد للنظام. الحد الأدنى لفرق درجة الحرارة داخل الصندوق البارد يكون عند الطرف الأكثر سخونة والطرف الأكثر برودة والتقاء السائل المختنق وسائل التمدد، علاوة على ذلك، فإن متوسط ​​الفرق في درجة حرارة المبادل الحراري أقل أيضًا من دورة تسييل تمدد النيتروجين؛
3) MRC: فرق درجة حرارة التبادل الحراري عند نهاية درجة الحرارة المنخفضة داخل المبادل الحراري صغير، ويكون فرق درجة الحرارة كبيرًا عندما يكون قريبًا من درجة الحرارة العادية. ويرجع ذلك أساسًا إلى استخدام الأيزوبنتان ليحل محل البيوتان في مادة التبريد. بعد تبريد مادة التبريد المختلطة المضغوطة بمياه البحر، يتم تكثيف الأيزوبنتان الموجود في مادة التبريد إلى سائل. في سائل التبريد المختلط المختنق، يبدأ الأيزوبنتان في التبخر عند درجة حرارة أعلى، مع حرارة تبخر كامنة كبيرة. لا يمكن استهلاك هذا الجزء من قدرة التبريد عندما يتم تبريد الغاز الطبيعي وغاز التبريد المختلط عالي الضغط في التدفق الحراري، وبالتالي فإن اختلاف درجة حرارة التبادل الحراري في هذا القسم كبير. ومع ذلك، فإن استخدام الأيزوبنتان بدلاً من البيوتان كمبرد ذو درجة غليان عالية لا يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة فحسب، بل يزيد أيضًا من اختلاف درجة حرارة التبادل الحراري، وهو أمر مفيد جدًا للنظام بأكمله؛
مع زيادة عدد مراحل دورة التبريد، ينخفض ​​استهلاك الطاقة لنظام التبريد، ويزداد معامل التبريد وكفاءة الطاقة، إلا أن تأثير زيادة عدد المراحل على أداء التبريد يتناقص. ستؤدي زيادة مراحل دورة التبريد إلى زيادة تعقيد العملية وتقليل قابلية التشغيل. تختلف المراحل المثالية لأنظمة التبريد بمقاييس مختلفة. كلما كان المقياس أكبر، كلما كانت المراحل الأمثل أكثر؛

يتضمن MRC دورة مع تبريد مسبق ودورة بدون تبريد مسبق. تشتمل دورة التبريد المسبق أيضًا على التبريد المسبق لسائل التبريد النقي والتبريد المسبق لسائل التبريد المختلط. وتنقسم المبردات المختلطة في هذه الدورات إلى مراحل مختلفة. يتم تبريد السائل المنفصل من كل مرحلة وخنقه للتبريد، ويستمر تبريد وفصل الغاز المنفصل. تختلف مراحل الفصل، ويختلف تعقيد العملية، وتختلف كفاءة دورة التبريد؛
37、 في تصميم عملية MRC، من الضروري تحسين هيكل العملية واختيار رقم الدورة المناسب. يشتمل MRC على MRC أحادي المرحلة، وMRC على مرحلتين، وMRC على ثلاث مراحل، وMRC متعدد المراحل. وتستخدم حاليا دورات التبريد هذه. يجب تحديد المراحل المختلفة لدورة التبريد، واستهلاك طاقة التبريد المختلفة والتعقيد المختلف للعملية وفقًا لمقياس المعالجة المختلف. يتضمن تحسين MRC تحسين الهيكل وتحسين معلمات العملية؛