مقايسه دو چرخه مايع سازي گاز طبيعي در مقياس كوچك (مبرد چند جزئي و اكسپندري)

(Comparison of two cycles small-scale natural gas liquidation (Mixed Refrigerant and Expander

سيستم هاي مايع ساز گاز طبيعي بر پايه چرخه هاي تبريد هستند كه مي‎توان آنها را به فرآيند سرد سازي آبشاري، فرآيند مبرد چند جزئي و فرآيند مبتني بر اكسپندر تقسيم بندي كرد. كه در اجزاي سازنده و مبردها متفاوت هستند و بنابراين شرايط عملياتي و تجهيزات مختلفي دارند. در اين مقاله، دو پيكربندي مناسب براي برنامه هاي كاربردي كوچك به دليل سادگي و فشردگي آنها مورد بررسي قرار مي‎گيرد. يك ارزيابي از جريان انرژي انجام مي‎گيرد، و طرح بهترين چرخه (تركيب مبرد، فشار ورودي و خروجي كمپرسور) با روش بهينه‎سازي الگوريتم ژنتيك شناسايي مي‎شود. اين ارائه بر جنبه هاي ترموديناميكي تمركز دارد. يافته ها نشان مي‎دهد كه فرآيند مبرد چند جزئي از توان مصرفي كمتري برخوردار است (1590KJ/KgLNG) در حالي كه براي فرآيند اكسپندري 4100 KJ/KgLNG مي‎باشد و ضريب كلي هدايت گرمايي در فرآيند مبرد چند جزئي (KW/K 581.4 ) بيشتر از فرآيند اكسپندري(KW/K 166.4 ) مي‎باشد.

Natural gas liquefaction systems can be subdivided into the cascade, mixed refrigerant and expander-based processes, which they are based on refrigeration cycles. They various in their configurations, components and working fluids, and have therefore different operating conditions and equipment. In this paper investigates two configurations suitable for small-scale applications because of their simplicity and compactness. An assessment of the energy flows is conducted, and the best cycle design (components refrigerant, compressor discharge and suction pressure) is identified by the method of optimizing the genetic algorithm. This presentation focuses on thermodynamic aspects. The findings illustrate the resulting Mixed-refrigerant processes has less power consumption (1590 kJ/kgLNG) than expander-based 4100 kJ/kgLNG and the overall thermal conductivity coefficient in Mixed-refrigerant process (581.4 KW/K) is greater than the (166.4 KW/K) expander-based process.