طراحی جدید مبدل حرارتی صفحه‌ای در چرخه مایع‌سازی Lng

فرایند تولید ال ان جی، از جمله فرایندهای فشرده و پیچیده‌ای است که بیش از نیمی از هزینه‌ها، در بخش مایع‌سازی آن مصرف می‌شود. در سال‌های اخیر، مهندسان طراح تلاش‌های زیادی برای بهبود عملکرد این فرایند بخرج داده‌اند و هدف عمده آنها افزایش بازده، بالابردن ظرفیت تولید و کمینه‌سازی هزینه‌ها بوده است. مهم‌ترین تجهیزات فرایندی به‌کار رفته در بخش مایع‌سازی، مبدل‌های حرارتی صفحه‌پره‌دار1 یا حلزونی2 هستند. در این مقاله، ضمن تشریح شبیه‌سازی چرخه مایع‌سازی پروژه ایران ال ان جی که برای به‌دست آوردن سطوح سرد و گرم مبدل صفحه‌پره‌دار به‌کار رفته در آن انجام شده، به ارائه روشی جدید به‌منظور طراحی بهینهاین مبدل حرارتی پرداخته شده است. همچنین، روشی ساده، برای انتخاب بهترین سطح ثانویه براساس توسعه مفهوم شاخصعملکرد حجم3 معرفی شده است. شبیه‌سازی، سطوح حرارتی سمت سرد، گرم و ضریب کلی انتقال حرارت مبدل صفحه‌پره‌دار به‌کار رفته در فرایند مورد نظر را، به ترتیب، 2m 3001، 2m 1933 و k2w/m 425 نشان می‌دهد. با طراحی این مبدل با استفاده از رمزنگاری در محیط نرم‌افزار متلب و ابداع شیوه طراحی سریع، کاهش چشمگیری در سطوح سرد و گرم به میزان 2/5 و 3/3 برابر و افزایش ضریب کلی انتقال حرارت 2 برابری حاصل شده است. مبدل طراحی شده، کمترین مساحت سطح را به‌دست داده که کاهش مساحت سطح تاثیر به سزایی بر کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری فرایند تولید ال ان جی داشته است.