11356

11356

بررسي استفاده از مبرد مخلوط در سيكل برايتون معكوس براي مايع سازي گاز طبيعي

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

بهمن ماه 1391

بهمن ماه 1391

دكتر حميد صفاري

چكيده فرآيند مايع سازي گاز طبيعي با استفاده از سيكل برايتون معكوس به طور گسترده در واحدهاي بار پيك مورد استفاده قرار مي گيرد. اين فرآيند همچنين به طور گسترده در واحدهاي فراساحلي و در واحد هاي مايع سازي مجدد در كشتي هاي مخصوص حمل گاز طبيعي مايع كاربرد دارد. از بين سيكلهاي كرايوژنيك سيكل برايتون معكوس به دلايلي همچون سادگي طراحي و سبك و ارزان بوده اجزاء و همچنين قابليت اطمينان و امنيت بالا با توجه به نوع مبرد مورد استفاده از كاربرد فراواني برخوردار است. البته اين سيكل در كنار مزاياي فوق داراي يك عيب مهم است كه همان ضريب عملكرد پايينتر در مقايسه با ساير سيكلهاي مشابه و در نتيجه كار ورودي مورد نياز بالا در واحد جرم گاز طبيعي مي باشد. از اين رو بهينه سازي اين سيكل به منظور حصول عملكرد بهتر از اهميت ويژه اي برخوردار است. از اين رو براي تحقق اين هدف در تحقيق پيش رو استفاده از مخلوطي از نيتروژن ومتان به عنوان مبرد مورد بررسي قرار گرفته است. براي انتخاب بهترين تركيب براي مبرد از بهينه سازي همزمان ضريب عملكرد سيكل و چگالي بار سرمايشي، يعني نسبت بار سرمايشي به بيشترين حجم مخصوص سيال مبرد در سيكل، استفاده شده است. از اين رو حل تحليلي براي چيدمانهاي مختلف سيكل صورت گرفته و به عنوان ورودي همراه با ساير فرضيات براي استفاده در روند بهينه سازي به كمك الگوريتم ژنتيك مورد استفاده قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي: گاز طبيعي مايع شده، مايع سازي، سيكل برايتون معكوس، چگالي بار سرمايشي، مبرد مخلوط