Distribuição interna da temperatura do trocador de calor de aletas de placas no sistema de liquefação:
1） Ciclo de expansão do nitrogênio: a diferença de temperatura de troca de calor nas duas extremidades e partes intermediárias do trocador de calor é muito pequena e a diferença de temperatura de troca de calor em outras partes é grande. No entanto, existem certos requisitos para a diferença mínima de temperatura de transferência de calor no projeto do trocador de calor, que não pode ser muito pequeno. Em geral, a distribuição da diferença de temperatura de troca de calor é desigual, a diferença de temperatura é grande e a perda irreversível é grande, portanto a demanda de potência do eixo do compressor correspondente será maior;
2） Ciclo de expansão do nitrogênio metano: a capacidade de resfriamento na parte de baixa temperatura do trocador de calor é fornecida pela válvula borboleta. O misturador de nitrogênio e metano acelera e esfria. Devido ao alto teor de metano, a diferença de temperatura na extremidade fria após o estrangulamento é pequena. Após o aumento da temperatura, o metano e o nitrogênio vaporizam rapidamente, proporcionando uma grande capacidade de resfriamento, resultando em uma grande diferença de temperatura no trocador de calor e o gás misturado vaporizado continua a subir. O calor sensível é usado para fornecer capacidade de resfriamento para alta pressão. gás natural líquido e a diferença de temperatura começa a fazer efeito. Após ser reduzido a um determinado valor, o fluido frio é misturado com o gás de baixa temperatura na saída do expansor para continuar a fornecer capacidade de resfriamento ao sistema. A diferença mínima de temperatura dentro da caixa fria está na extremidade mais quente, na extremidade mais fria e na confluência do fluido estrangulado e do fluido de expansão. Além disso, a diferença média de temperatura do trocador de calor também é menor que a do ciclo de liquefação por expansão de nitrogênio;
3） MRC: a diferença de temperatura de troca de calor na extremidade de baixa temperatura dentro do trocador de calor é pequena e a diferença de temperatura é grande quando está próxima da temperatura normal. Isto ocorre principalmente porque o isopentano é usado para substituir o butano no refrigerante. Depois que o refrigerante misto comprimido é resfriado pela água do mar, o isopentano no refrigerante é condensado em líquido. No refrigerante misto estrangulado, o isopentano começa a vaporizar a uma temperatura mais elevada, com um grande calor latente de vaporização. Esta parte da capacidade de resfriamento não pode ser consumida quando o gás natural e o refrigerante misto de alta pressão no fluxo de calor são resfriados. Assim, a diferença de temperatura de troca de calor nesta seção é grande. No entanto, usar isopentano em vez de butano como refrigerante de alto ponto de ebulição pode não apenas reduzir o consumo de energia, mas também aumentar a diferença de temperatura de troca de calor, o que é muito benéfico para todo o sistema;
Com o aumento do número de estágios do ciclo de refrigeração, o consumo de energia do sistema de refrigeração diminui, e o coeficiente de refrigeração e a eficiência exergética aumentam, mas a influência do aumento do número de estágios no desempenho da refrigeração diminui. O aumento das etapas do ciclo de refrigeração aumentará a complexidade do processo e reduzirá a operabilidade. Os estágios ideais de sistemas de refrigeração com diferentes escalas são diferentes. Quanto maior for a escala, maiores serão os estágios ideais;
MRC inclui ciclo com pré-resfriamento e ciclo sem pré-resfriamento. O ciclo de pré-resfriamento também inclui pré-resfriamento com refrigerante puro e pré-resfriamento com refrigerante misto. Os refrigerantes mistos nestes ciclos são divididos em diferentes etapas. O líquido separado de cada estágio é sub-resfriado e estrangulado para refrigeração, e o gás separado continua a ser resfriado e separado. As etapas de separação são diferentes, a complexidade do processo é diferente e a eficiência do ciclo de refrigeração é diferente;
37. No projeto do processo MRC, é necessário otimizar a estrutura do processo e selecionar o número de ciclo apropriado. O MRC inclui MRC de estágio único, MRC de dois estágios, MRC de três estágios e MRC de vários estágios. Esses ciclos de refrigeração são usados atualmente. Diferentes estágios do ciclo de refrigeração, diferentes consumos de energia de refrigeração e diferentes complexidades de processo precisam ser selecionados de acordo com diferentes escalas de processamento. A otimização MRC inclui otimização de estrutura e otimização de parâmetros de processo;
Horário da postagem: 01 de novembro de 2021
