Sıvılaştırma sisteminde plakalı kanatlı ısı değiştiricinin iç sıcaklık dağılımı

Sıvılaştırma sisteminde plakalı kanatlı ısı değiştiricinin iç sıcaklık dağılımı:
1） Azot genleşme döngüsü: Isı değiştiricinin iki ucunda ve orta kısmındaki ısı değişim sıcaklık farkı çok küçüktür ve diğer kısımlardaki ısı değişim sıcaklık farkı büyüktür. Ancak ısı değiştiricinin tasarımında minimum ısı transfer sıcaklığı farkı için çok küçük olamayacak belirli gereksinimler vardır. Genel olarak, ısı değişimi sıcaklık farkının dağılımı eşit değildir, sıcaklık farkı büyüktür ve geri dönüşü olmayan kayıp büyüktür, bu nedenle ilgili kompresörün şaft gücü talebi daha büyük olacaktır;
2） Azot metan genleşme döngüsü: Isı eşanjörünün düşük sıcaklık kısmındaki soğutma kapasitesi kısma valfi tarafından sağlanır. Azot ve metan karıştırıcısı kısılır ve soğur. Yüksek metan içeriği nedeniyle, kısma sonrasında soğuk uçtaki sıcaklık farkı azdır. Sıcaklık yükseldikten sonra metan ve nitrojen hızlı bir şekilde buharlaşarak büyük miktarda soğutma kapasitesi sağlar, bu da ısı eşanjöründe büyük bir sıcaklık farkına neden olur ve buharlaşan karışık gaz yükselmeye devam eder. Yüksek basınç için soğutma kapasitesi sağlamak için duyulur ısı kullanılır. sıvı doğalgaz ve sıcaklık farkı etkisini göstermeye başlıyor. Belirli bir değere düşürüldükten sonra soğuk akışkan, genleştirici çıkışında düşük sıcaklıktaki gazla karıştırılarak sisteme soğutma kapasitesi sağlamaya devam edilir. Soğuk kutu içindeki minimum sıcaklık farkı en sıcak uçta, en soğuk uçta ve kısılmış akışkan ile genleşme akışkanının birleştiği noktadadır. Ayrıca, ısı değiştiricinin ortalama sıcaklık farkı da nitrojen genleşmeli sıvılaştırma çevriminden daha azdır;
3） MRC: Isı değiştirici içindeki düşük sıcaklık ucundaki ısı değişim sıcaklık farkı küçüktür ve normal sıcaklığa yakın olduğunda sıcaklık farkı büyüktür. Bunun temel nedeni, soğutucu akışkandaki bütan yerine izopentanın kullanılmasıdır. Sıkıştırılmış karışık soğutucu deniz suyu ile soğutulduktan sonra, soğutucu akışkanın içindeki izopentan sıvıya yoğunlaştırılır. Kısılmış karışık soğutucuda izopentan, büyük bir gizli buharlaşma ısısıyla daha yüksek bir sıcaklıkta buharlaşmaya başlar. Isı akışındaki doğal gaz ve yüksek basınçlı karışım soğutucu akışkan soğutulduğunda soğutma kapasitesinin bu kısmı tüketilemez. Dolayısıyla bu bölümdeki ısı değişim sıcaklık farkı büyüktür. Bununla birlikte, yüksek kaynama noktalı soğutucu olarak bütan yerine izopentanın kullanılması, yalnızca güç tüketimini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ısı değişim sıcaklığı farkını da artırır; bu da tüm sistem için çok faydalıdır;
Soğutma çevriminin aşama sayısının artmasıyla birlikte soğutma sisteminin güç tüketimi azalır, soğutma katsayısı ve ekserji verimliliği artar, ancak aşama sayısındaki artışın soğutma performansı üzerindeki etkisi azalır. Soğutma döngüsü aşamalarının artması prosesin karmaşıklığını artıracak ve işlerliğini azaltacaktır. Farklı ölçeklerdeki soğutma sistemlerinin optimal kademeleri farklıdır. Ölçek ne kadar büyük olursa, en uygun aşamalar da o kadar fazla olur;

MRC, ön soğutmalı çevrimi ve ön soğutmasız çevrimi içerir. Ön soğutma döngüsü aynı zamanda saf soğutucu akışkan ön soğutmasını ve karışık soğutucu akışkan ön soğutmasını da içerir. Bu çevrimlerdeki karışık soğutucu akışkanlar farklı aşamalara ayrılır. Her kademeden ayrılan sıvı aşırı soğutulur ve soğutma için kısılır, ayrılan gaz ise soğutulmaya ve ayrıştırılmaya devam eder. Ayırma aşamaları farklıdır, sürecin karmaşıklığı farklıdır ve soğutma döngüsünün verimliliği farklıdır;
37、 MRC'nin süreç tasarımında süreç yapısını optimize etmek ve uygun döngü numarasını seçmek gerekir. MRC, tek aşamalı MRC, iki aşamalı MRC, üç aşamalı MRC ve çok aşamalı MRC'yi içerir. Bu soğutma çevrimleri şu anda kullanılmaktadır. Farklı işleme ölçeğine göre soğutma döngüsünün farklı aşamalarının, farklı soğutma güç tüketiminin ve farklı işlem karmaşıklığının seçilmesi gerekir. MRC optimizasyonu, yapı optimizasyonunu ve süreç parametresi optimizasyonunu içerir;