액화 시스템에서 플레이트 핀 열교환기의 내부 온도 분포:
1) 질소 팽창주기 : 열교환 기의 양 끝과 중간 부분의 열교환 온도차는 매우 작고 다른 부분의 열교환 온도차는 큽니다. 그러나 열 교환기 설계에는 최소 열 전달 온도 차이에 대한 특정 요구 사항이 있으며 이는 너무 작을 수 없습니다. 일반적으로 열교환 온도차의 분포가 고르지 않고 온도차가 크고 비가역 손실이 크기 때문에 해당 압축기의 축 동력 수요가 더 커집니다.
2) 질소메탄 팽창 사이클: 열 교환기 저온 부분의 냉각 용량은 스로틀 밸브에 의해 제공됩니다. 질소와 메탄의 혼합기는 속도를 조절하고 냉각됩니다. 메탄 함량이 높기 때문에 스로틀링 후 콜드 엔드의 온도 차이가 작습니다. 온도가 상승한 후에는 메탄과 질소가 빠르게 기화되어 많은 양의 냉각 능력을 제공하므로 열교환기의 온도차가 커지고 기화된 혼합 가스는 계속해서 상승하며, 현열을 이용하여 고압의 냉각 능력을 제공합니다. 액체 천연 가스가 발생하고 온도 차이가 나타나기 시작합니다. 특정 값으로 감소한 후 차가운 유체는 팽창기 출구에서 저온 가스와 혼합되어 시스템에 냉각 용량을 계속 제공합니다. 콜드 박스 내부의 최소 온도 차이는 가장 뜨거운 끝, 가장 차가운 끝 및 조절된 유체와 팽창 유체의 합류점에 있습니다. 또한 열 교환기의 평균 온도 차이도 질소 팽창 액화 사이클의 온도 차이보다 작습니다.
3) MRC : 열교환기 내부 저온단의 열교환 온도차는 작고, 상온에 가까울수록 온도차가 크다. 이는 주로 냉매의 부탄을 대체하기 위해 이소펜탄이 사용되기 때문입니다. 압축된 혼합냉매가 해수에 의해 냉각된 후, 냉매 중의 이소펜탄이 응축되어 액체로 됩니다. 조절된 혼합 냉매에서 이소펜탄은 더 높은 온도에서 증발하기 시작하고 증발 잠열도 커집니다. 이 부분의 냉각능력은 열류에 있는 천연가스와 고압의 혼합냉매를 냉각할 때 소모되지 못하므로 이 구간의 열교환 온도차가 크다. 그러나 부탄 대신 이소펜탄을 고비점 냉매로 사용하면 전력 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 열교환 온도차도 증가시켜 전체 시스템에 매우 유익합니다.
냉동사이클의 단수가 증가함에 따라 냉동시스템의 소비전력은 감소하고, 냉동계수 및 엑서지 효율은 증가하지만, 단수 증가가 냉동성능에 미치는 영향은 감소한다. 냉동 사이클 단계의 증가는 공정의 복잡성을 증가시키고 운용성을 감소시킵니다. 규모가 다른 냉동 시스템의 최적 단계는 다릅니다. 규모가 클수록 최적의 단계가 많아집니다.
MRC에는 예냉이 있는 사이클과 예냉이 없는 사이클이 포함됩니다. 예냉 사이클에는 순수 냉매 예냉과 혼합 냉매 예냉도 포함됩니다. 이 사이클의 혼합 냉매는 여러 단계로 구분됩니다. 각 단계에서 분리된 액체는 과냉각 및 조절되어 냉장보관되며, 분리된 가스는 계속해서 냉각 및 분리됩니다. 분리 단계가 다르고, 공정의 복잡성이 다르며, 냉동 사이클의 효율성도 다릅니다.
37、 MRC 공정 설계에서는 공정 구조를 최적화하고 적절한 사이클 수를 선택하는 것이 필요합니다. MRC에는 단일 단계 MRC, 2단계 MRC, 3단계 MRC 및 다단계 MRC가 포함됩니다. 현재 이러한 냉동사이클이 사용되고 있습니다. 냉동 사이클의 다양한 단계, 냉동 전력 소비 및 공정의 복잡성은 다양한 처리 규모에 따라 선택되어야 합니다. MRC 최적화에는 구조 최적화와 프로세스 매개변수 최적화가 포함됩니다.
게시 시간: 2021년 11월 1일
