發(fā)布時(shí)間：2021-07-27 05:54

　　針對(duì)目前零散天然氣源回收難、調(diào)壓站壓力能浪費(fèi)的現(xiàn)狀,以及傳統(tǒng)天然氣液化流程存在系統(tǒng)復(fù)雜、混合制冷劑配比困難、能耗大等缺點(diǎn),基于超聲速旋流分離器良好制冷效果這一特點(diǎn),開展Laval噴管（超聲速旋流分離器核心部件）制冷特性和液化分析,提出了一種利用超聲速旋流分離器作為核心制冷設(shè)備的新型小型天然氣液化流程。研究結(jié)果表明,Laval噴管具有較節(jié)流閥、膨脹機(jī)等更好的膨脹制冷效果,且結(jié)構(gòu)簡單;天然氣在Laval噴管中的液化率整體高于節(jié)流閥中。當(dāng)入口壓力為5MPa、溫度為300K,利用所提出的液化流程回收壓力能時(shí)其天然氣液化率可達(dá)到0.1321。 

【文章來源】：天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2020,45(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Laval噴管結(jié)構(gòu)示意圖

利用FLUENT、HYSYS軟件對(duì)比分析天然氣在節(jié)流膨脹制冷裝置中（Laval噴管、節(jié)流閥以及透平膨脹機(jī)）的制冷特性。在相同壓力（p0，入口參數(shù)下標(biāo)為0，出口參數(shù)下標(biāo)為2）、溫度（T0）及組分入口條件下，溫降是節(jié)流膨脹制冷裝置最直接的衡量參數(shù)，故通過溫降對(duì)比，分析Laval噴管制冷特性。甲烷是天然氣的主要組成部分，含有少量乙烷和丙烷，因此，分別計(jì)算了單組分（100%甲烷）、雙組分（90%甲烷+10%乙烷）以及三組分（90%甲烷+5%乙烷+5%丙烷）情況下溫降結(jié)果（見圖2～圖4,Laval噴管內(nèi)溫降采用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算得到，節(jié)流閥及膨脹機(jī)內(nèi)溫降采用HYSYS軟件進(jìn)行計(jì)算得到）。圖2為單組分情況下，相同入口壓力、入口溫度，在Laval噴管、節(jié)流閥以及透平膨脹機(jī)中各出口壓力情況下溫降計(jì)算結(jié)果，圖3、圖4則分別為雙組分、三組分情況下各裝置中的溫降計(jì)算結(jié)果。從圖2～圖4中可以看出，在不同組分情況下，Laval噴管的制冷效果整體優(yōu)于節(jié)流閥和膨脹機(jī)，尤其是在低壓比的情況下（出口壓力p2/入口壓力p0）可利用Lava噴管替代傳統(tǒng)制冷工藝中制冷設(shè)備，可有效簡化流程，提升工藝流程的整體可靠性及液化效率。圖3 雙組分天然氣（90%甲烷+10%乙烷）在各裝置中溫降計(jì)算結(jié)果

圖3 雙組分天然氣（90%甲烷+10%乙烷）在各裝置中溫降計(jì)算結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3305222