基于分级制冷的原理,设计了2种结合自由活塞斯特林制冷机的新型级联式天然气液化流程。编写计算机程序,对液化流程进行了数值模拟与对比分析。研究了2种流程工艺在不同系统压力、液化率等工况下的最佳降温方案和比功耗变化规律,分析了合理能耗条件下自由活塞斯特林制冷机相对卡诺效率的最低要求,并将本文设计流程与其他新型液化流程进行了对比。结果表明:此类新型液化流程在天然气液化流程的简化以及小型化发展方面具有一定的可行性。
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