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双级混合制冷剂液化循环的动态模拟

刘娆  
【摘要】: 随着天然气的消费量持续增大,天然气贸易发展迅速,液化天然气(LNG)技术得到广泛的应用,我国的天然气液化技术也在迅猛发展。与国外的天然气液化技术相比,我国的天然气液化技术起步较晚,差距较大,尤其缺乏天然气液化系统的实际运行和操作经验。本文在天然气液化流程稳态模拟的基础上对双级混合制冷剂流程进行了适应性分析和动态模拟研究。 本文首先论述了国内外天然气液化流程动态模拟的研究现状,介绍了国内外流程动态模拟的发展现状,国内外天然气液化流程的稳态模拟及动态模拟的发展现状,并说明了动态模拟在液化天然气工程中的意义。 本文介绍了天然气和混合制冷剂热物性的特点,介绍了物性的计算方法和思路,对双级混合制冷剂液化流程中的主要设备压缩机、阀门和换热器建立了相应的热力学模型,并对双级混合制冷剂液化流程进行模拟计算,得到稳态模拟结果。 本文针对双级混合制冷剂液化流程进行了适应性研究,分析了环境温度的变化、天然气压力和组分的变化对流程性能的影响,在约束条件下,通过调整混合制冷剂组成及循环量,使液化系统保持很高的液化效率。 本文对双级混合制冷剂液化流程进行了动态模拟,分别分析了液化循环中天然气冷却温度、天然气流量、天然气压力以及甲烷含量,预冷制冷剂冷却温度,预冷制冷剂组成,深冷制冷剂冷却温度以及深冷制冷剂组成发生扰动时系统的动态特性。


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