شبیه سازی، تحلیل اگزرژی و اگزرژواکونومیک سیکل تبرید تولید گاز طبیعی مایع شده

در این تحقیق سیکل تبرید تراکمی دوتایی با مبرد مخلوط (با درصد متفاوت نیتروژن، متان، اتان، پروپان و بوتان در قسمتهای مختلف سیکل) برای تولید گاز طبیعی مایع (دارای درصد مولی 1 درصد نیتروژن، 91 درصد متان، 5 درصد اتان، 2 درصد پروپان، 0,6 درصد بوتان نرمال و 0,4 ایزوبوتان) در شرایط فشار 5 مگاپاسکال و دمای ورودی و خروجی به ترتیب برابر با 298 و 113 کلوین -160) درجهی سانتی گراد) در نرم افزار اسپن هایسیس شبیه سازی شده و نتایج حاصل از شبیه- سازی برای شرایط ترمودینامیکی نقاط مختلف سیکل با داده های مرجع مقایسه شده که بیشترین اختلاف در دمای خروجی سرد مبدل حرارتی 4 بوده است. پس از بررسیهای لازم و کاهش دمای خروجی سرد مبدل حرارتی 4 تا نقطه ی مطلوب، سیکل موردنظر شبیه سازی شد. بر اساس تحلیل نتایج حاصل از شبیه سازی شامل تحلیل اگزرژی و آنالیز حساسیت اتلاف اگزرژی نسبت به تغییرات دمای خروجی مبدل های حرارتی بهویژه مبدل حرارتی 4، میتوان دریافت که دمای خروجی سرد مبدل های حرارتی و درنتیجهی آن اختلاف دمای جریان های سرد و گرم مبدل، پارامتر مهم و تاثیرگذاری در کاهش بازگشت ناپذیری (اتلاف اگزرژی) این تجهیزات و درنتیجه کاهش بازگشت ناپذیری کل سیکل و در نهایت کاهش نرخ هزینه ی اتلاف اگزرژی سیکل میتواند باشد. پس از تحلیل اگزرژی سیکل، میزان و مکان بازگشت ناپذیری ها در نقاط مختلف سیکل شناسایی و مشخص شد که سهم بیشتری از بازگشت ناپذیری، متعلق به مبدل های حرارتی به ویژه مبدل حرارتی 4 و 3 بود. در ادامه هم با استفاده از تحلیل ترمواکونومیک، هزینه ی اگزرژی تمامی جریانها به دست آمد تا شرایط مطلوب برای رسیدن به بهترین عملکرد ترمودینامیکی که شامل افزایش بازده اگزرژی و کاهش بازگشت ناپذیری هاست، بررسی شود. بر اساس نتایج حاصل، حداکثر نرخ هزینه ی سوخت مربوط به مبدل های حرارتی 3 و 4 به ترتیب با مقادیر 15514,00 و 15412,15 دلار بر گیگاژول بود. مبدل های حرارتی 3 و 4 به دلیل نرخ بالای هزینهی سوخت، دارای بیشترین نرخ هزینه اتلاف اگزرژی با مقدار 675,90 و 118,34دلار بر ساعت بودند. بر این اساس میتوان نتیجه گرفت، مبدلهای حرارتی به ویژه مبدل های حرارتی 3 و 4 که از ناکارآمدترین تجهیزات از نظر اتلاف اگزرژی بودند، بیشترین نرخ هزینه اتلاف اگزرژی را هم دارند.