Методика и результаты расчета малотоннажного цикла среднего давления с турбодетандером, работающем на перепаде давления для сжижения природного газа
DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-1-22-27
УДК 621.592.3
Визгалов С. В., Хисамеев И. Г.
Ключевые слова: производство СПГ, детандерный цикл среднего давления, коэффициент ожижения, тепловой расчет, характеристики цикла
УДК 621.592.3
Методика и результаты расчета малотоннажного цикла среднего давления с турбодетандером, работающем на перепаде давления для сжижения природного газа
Ссылка для цитирования: Визгалов С.В., Хисамеев И.Г. Методика и результаты расчета малотоннажного цикла среднего давления с турбодетандером, работающем на перепаде давления для сжижения природного газа // Вестник Международной академии холода. 2021. № 1. С. 22-27. DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-1-22-27
Аннотация
Представлена методика термодинамического расчета докритического детандерного цикла среднего давления, работающего на перепаде давления, применяемого в малотоннажном производстве СПГ на ГРС. Дано описание установки и термодинамического цикла. Методика основана на уравнениях теплового баланса контуров цикла, которые преобразованы до конечного вида и решаются методом итераций. Как показывает анализ данного цикла, давление на прямом потоке, детандерный поток, расположение точки входа на детандер и коэффициент ожижения есть величины взаимозависимые. В качестве независимых параметров выступают давления потоков, адиабатные КПД ступени детандера и компрессора ДКА, удельный теплоприток из окружающей среды, недорекуперация на теплом конце теплообменника. Результаты расчетов представлены в виде графических характеристик цикла от давления входящего потока природного газа, КПД турбодетандера, температуры прямого потока после компрессора, при различных давлениях на обратных потоках. Проведен анализ влияния параметров и сделаны выводы. Показано, что с ростом давления входящего газа и КПД турбодетандера детандерный поток, оставаясь в целом значительным, снижается до 64%, что приводит к росту коэффициента ожижения до 15%, понижение давления на обратном потоке газа эффективно использовать при малых давлениях входящего потока.
Аннотация
Представлена методика термодинамического расчета докритического детандерного цикла среднего давления, работающего на перепаде давления, применяемого в малотоннажном производстве СПГ на ГРС. Дано описание установки и термодинамического цикла. Методика основана на уравнениях теплового баланса контуров цикла, которые преобразованы до конечного вида и решаются методом итераций. Как показывает анализ данного цикла, давление на прямом потоке, детандерный поток, расположение точки входа на детандер и коэффициент ожижения есть величины взаимозависимые. В качестве независимых параметров выступают давления потоков, адиабатные КПД ступени детандера и компрессора ДКА, удельный теплоприток из окружающей среды, недорекуперация на теплом конце теплообменника. Результаты расчетов представлены в виде графических характеристик цикла от давления входящего потока природного газа, КПД турбодетандера, температуры прямого потока после компрессора, при различных давлениях на обратных потоках. Проведен анализ влияния параметров и сделаны выводы. Показано, что с ростом давления входящего газа и КПД турбодетандера детандерный поток, оставаясь в целом значительным, снижается до 64%, что приводит к росту коэффициента ожижения до 15%, понижение давления на обратном потоке газа эффективно использовать при малых давлениях входящего потока.
Ключевые слова: производство СПГ, детандерный цикл среднего давления, коэффициент ожижения, тепловой расчет, характеристики цикла
English
Русский
