Other language title :
طراحي ساختار بهينه سيستم هاي آبشار سرمايشي ال ان جي با مبرد خالص و به كار گيري رياضيات گسسته غير خطي
Title of article :
Optimal Synthesis of Cascade Refrigeration in Liquefied Natural Gas Cycles by Pinch-Exergy
Author/Authors :
Kamalinejad, Meysam Mech. Eng., K.N - Toosi University of Technology Tehran , Amidpour, Majid Mech. Eng., K.N - Toosi University of Technology Tehran , Mousavi Naenian, Mojtaba Mech. Eng., K.N - Toosi University of Technology Tehran
Pages :
16
From page :
29
To page :
44
Abstract :
Iran’s vast common natural gas resources and the necessity to extract and export it as Liquefied Natural Gas (LNG) to distances more than 3000Km opens a lucrative field for researchers to optimize LNG cycles. In this article heat integration in cryogenic cycles by determining interacycle partition temperature and optimizing refrigeration features like Subcooler, Presaturator, aftercooler, reboiler, superheater and economizer is investigated to reduce compressor shaftwork. Better conceptual understanding of design improvement is illustrated on Composite¬ Curve (CC) and Exergetic Grand Composite Curves (EGCC) of Pinch-Exergy analysis diagrams. A program (LNG-Pro) is developed by integrating Visual Basic Application, Refprop(Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties) and Excel MINLP Solver to automate the methodology on an LNG plant with the capacity equal to a south pars gas field phase. Shaftwork is step by step reduced from 1479.36Kj/Kg to 1255.5Kj/Kg and 1158.8Kj/Kg which is 2.46% less than required energy for liquefaction in LNG industry.
Farsi abstract :
اقتصادي ترين روش انتقال گاز طبيعي در فواصل طولاني استفاد از مايع سازي گاز مي باشد. مايع سازي گاز طبيعي با استفاده از سيستم هاي سرمايش تراكمي نياز به هزينه هاي بالاي عملياتي و سرمايه اي دارد. به علت نبود راه حل هاي سيستماتيك براي طراحي سيستم هاي سرمايش چند طبقه اي و سرمايشي، روش هاي طراحي كنوني بسيار زمان بر و همراه با آزمايش و خطا مي باشند. در اين مقاله با معرفي روش رياضيات غيرخطي گسسته اقدام به انتخاب بهترين ساختار چيدمان سيكل سرمايشي مي نماييم به طوري كه هزينه سرمايه اي و عملياتي كارخانه كمينه گردد و در اين راه از تكنولوژي پينچ بهره گرفته مي شود. در اين راهكار يك ابرساختار پيچيده سرمايشي تشكيل شده و پارامترهاي اصلي يك سيستم )دماي جدايش بين سيكلي، چيدمان كمپرسورها، گزينه هاي بهبود سيكل سرمايشي و نرخ دبي جريان ها( انتخاب و بهينه مي گردد. روش طراحي معرفي شده زمان محاسبات را كاهش داده و تعداد گزينه هاي مورد بررسي براي اصلاح سيكل را كه ميتوان روي ابرساختار به كار گرفت را افزايش مي دهد. بر اساس همين روش برنامة LNG-Pro با يكپارچه سازي برنامه هاي VBA و MINLP Solver و RefProp توسعه داده كه موجب اتوماسيون الگوريتم به كار گرفته شده مي شود. نمودارهاي مفهومي تكنولوژي پينچ نشانگر بهينه سازي مرحله به مرحله اين روش و كاهش تدريجي كار كمپرسورها در آبشار سرمايشي ميباشد. سيكل طراحي شده به وسيله اين روش كار كمپرسورهاي يك سيكل LNG را از kJ/kg1255 kJ/kg كاهش مي دهد.
Keywords :
Cascade refrigeration cycle , Pinch-exergy analysis , Heat integration , Cryogenic cycles , Liquefied natural gas
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2014
Record number :
2422766
Link To Document :
بازگشت