Сводные данные по расчету теплообменников ТО2–ТО4 ожижителя ПГ

Окончание табл. 1.3.16

Массовая доля каждого из компонентов смеси, используемой в однопоточном цикле, определяется по уравнению

, (1.3.49)

где М_i – молекулярная масса i-го компонента смеси; у_i – мольная доля i-го компонента смеси.

Тогда

= 0,1818 кг/кг смеси.

Для последующих компонентов

; ; кг/кг смеси.

Молярная масса смеси

кг/моль.

Количество газовой смеси, циркулирующей в цикле,

кг,

где – среднеарифметическое значение ожижаемого ПГ

кг.

В связи с тем, что количество ПГ, проходящего через каждый из теплообменников ТО1–ТО4, должно быть одно и то же, то по полученному значению должен быть сделан пересчет путем подбора нового состава смеси, циркулирующей в цикле. В данном случае этот пересчет не выполнен и .

Тогда удельные затраты энергии на ожижение 1 кг метана составят

кДж/кг,

или 0,5368 кВт·ч/кг СПГ.

Изотермический КПД компрессора h_из принят равным 0,6.

В приведенных выше расчетах каскадного цикла ожижения метана и однопоточного цикла ожижения метана не ставилась задача определения оптимальных параметров для каждого из циклов. При рассмотрении была показана лишь возможная последовательность их расчета. В работе [49] даны методика и алгоритм расчета оптимальных параметров однопоточных циклов. Однако по полученным удельным энергетическим затратам на ожижение 1 кг метана видно, что они ниже, чем в других вышерассмотренных циклах ожижения. Это делает весьма перспективным их использование в крупных ожижительных установках, где удельные затраты энергии имеют определяющее значение при выборе цикла ожижения. При этом, как показано в работе [49], однопоточный цикл ожижения по сравнению с каскадным циклом имеет следующие преимущества: уменьшается число компрессоров с трех-четырех до одного; уменьшается число теплообменников; значительно упрощается система регулирования; установка имеет легкую приспособляемость к изменившимся внешним условиям; исключаются затраты на хранение и доставку хлад­агентов благодаря возможности получения многокомпонентного хладагента прямо из ПГ дополнительными несложными устройствами для разделения.