بهینه سازی انرژی در سیستم مایع ساز نیتروژن با استفاده از مبرد چند جزیی

به منظور دستیابی به نیتروژن مایع با خلوص بالا از روش سرمایش کرایوژنیکی استفاده میشود، این روش به بار برودتی زیادی در سطوح دمائی بسیار پائین نیاز دارد، از این رو، طراحی بهینه این سیستم نقش بسزایی در پایین آوردن مصرف انرژی در صنایع مایع سازی خواهد داشت. دلیل اصلی مصرف بالای توان در سیستم های برودتزای متداول مورد استفاده در واحدهای مایع سازی، اختلاف دمای زیاد بین سیال عامل خالص سیستم برودتزا و جریانهای سرد شونده واحد در اواپراتورهای سیستم برودتزا میباشد که میتوان با استفاده مناسب از سیکلهائی با مبرد چندجزئی، این نقص را رفع نمود. بدین منظور، تجهیزات لازم و نمودار جریان این فرآیند بررسی شده و نتایج محاسباتی لازم با توجه به این روابط برای تعیین میزان کار مصرفی و بازده سیکل ارائه گردیده اند. در این تحقیق در ابتدا یک سیستم مایع سازی با مبرد خالص مورد حل عددی قرار گرفته و سپس یک روش جدید طراحی، با استفاده از ترکیبتکنولوژی پینچ و آنالیز اگزرژی به منظور نشان دادن اندرکنش بین متغیرهای مختلف طراحی در قالب نمودارهای مرکب سرد و گرم ارائه شده است و با بهینه سازی درصد ترکیب اجزاء مبرد چندجزئی و فشارهای عملیاتی، توان مصرفی سیکل را کمینه کرده و راندمان سیستم برودتزاافزایش مییابد.

کلیدواژه ها:

نیتروژن مایع ، مبرد چند جزیی ، سرمایش عمیق ، بهینهسازی