精馏型自复叠天然气液化系统理论和实验的研究

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1、＼删浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文率不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：刘钇签字日期=加f>年弓月工?日，／、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝鎏太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可

2、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：列铷导师签名：签字瞧彬年3月工7日签字日期：尹哆年’月毋}浙江大学硕士学位论文摘要精馏型自复叠天然气液化系统的理论与实验研究刘锐(浙江大学制冷与低温研究所杭州310027)摘要随着人类对清洁能源需求日益增加以及页岩气开采技术的不断成熟，未来几年内天然气在我国必然会有较快的发展。我国广泛存在着大量压力低、储量小的天然气气源，天然气管网只能覆盖小部分地区，这就对天然气液化装置的小型化提出了要求。本文通过理论和实验两个方面，对精馏型自复叠天然气液化装置进行了研究，主要内容如下：(1)采用改进

3、型PT状态方程，优化物性计算子程序，收敛性明显优于物性软件REPROP，成功应用于多元混合制冷剂的低温热物性计算。(2)制冷混合制冷剂(包括的制冷剂有R600a、R290、R1150、R50以及R728)，天然气采用纯甲烷来代替，分别成功地进行了精馏型混合制冷剂自复叠液化循环7个流程的数值模拟，探讨了系统压力、节流阀开度、流程、制冷剂的配比及充灌量等因素对系统性能指标以及可靠性指标的影响规律，很好地指导了实验研究。(3)在自行搭建的实验装置上进行了精馏型混合制冷剂自复叠液化循环的大量实验优化研究，基本上验证了数值模拟所得到的理论结果。(4)通过流程形式、混合制冷剂配比以及节流阀开度等方面的优

4、化，实现了在天然气压力1、3、5和7个大气压下的最小单位液化功分别为4．49kw·M蛭、1．98kw·11／】晦、1．61lCW‘M吗和1．29kw·肌g，从开机到系统稳定仅需要3小时，达到了国内外较为先进的水平。关键词：混合工质精馏天然气液化自复叠浙江大学硕士学位论文ABSTRACTTheoreticalandexperimentalstudiesontheanauto—cascade●■●●’●J■⋯■natUral2aSliquetlerUSln2areCtlIylngCOIUmnLiuRui(hstitu绝ofRe氲g耐ionandC驴genics，ZhejiangUniversit

5、y，3l0027)Abs仃actAstlledemandsofcleanenergyisincre嬲iIlggraduallyandthetec；hIlologyofshalegaScX仃．actionismat嘶ng，gasi11dus时丽UdeVeloprapidlyinme如tIlre．Small-scalenaturalgasfieldwimlow-pressurcsmallnaturalgaLsres州ersarewidelyscatteredtllroughoutChinaandnatIlralgaspipenetwor!kcanonlyc0VerasmdUpartofCh证a，

6、whichdemandfor也edeVelopmentoftllesmall·scalen栅algas1iquefactionsystems．AsmallscaleautocaScadenatIlralgasliquefierop删ingmixedre伍ger柚tisstudiedintllisⅡlesisbysimulationsandexperiment．Them勾orcontentsofmenlesisareasfollows：(1)AnVBprog姗usingtllemodifiedPTequa缸onw弱deVelopedt0calculatenleVapor-liquidequil

7、ibriuma11dotllerme玎nodyn锄icpropertieSofnlemixedre伍gerant．(2)Themixedre岱gerantiscOmposedbyR600a，R29◇，Rl150，R50，R728锄dthenaturalgasiscomposedbypuremetllaIleint11eresearch．TheiIlnueIlceofme砸ticalparameterssuch