Перспективи використання термомеханічних компресорів у системах реконденсації ЗПГ

Анотація

Робота спрямована на удосконалення термомеханічних компресорів, призначених для забезпечення систем реконденсації кріогенних рідин. Перспективною сферою використання термокомпресорів може стати річковий танкерний флот, призначений для перевезення кріогенних продуктів, наприклад, зрідженого газу. У холодильних установках реконденсації газу зазвичай використовують дросельні цикли високого тиску. Відомі схеми реконденсаторів зрідженого природного газу у цистернах середньої та малої ємності на основі одноступеневих кріогенних газових машин (КГМ). У них реалізується зворотний цикл Стірлінга, а робочим тілом є гелій. Ресурс одноступеневих КГМ Стірлінга обмежений. Крім того, у них не виключено витоку гелію через ущільнення компресорного поршня. Перспективними газовими охолоджувачами є кріогенератори Гіффорда з віддаленим компресором. Їх перевагою є скорочення кількості рухомих вузлів та точок потенційного витоку холодоагенту (гелію). Застосування охолоджувачів Гіффорда допускає утилізацію низькотемпературної теплоти шляхом термомеханічного компримування робочого тіла. Принцип дії термомеханічних компресорних агрегатів базується на споживанні теплової енергії для стиснення газів та механічної – для приводу самого компресора. Пропонується використовувати енергетичні ресурси холодних і нагрітих потоків на ЗПГ-танкерах або суднах-бункерувальниках ЗПГ. В якості низькотемпературного потоку виступає випарний газ, відбираємий з танка у вигляді палива головного двигуна або утворюється у процесі бункерування. Теплим джерелом може бути забортна вода чи вихлопні гази двигуна. Впровадження у практику нового типу охолоджувачів на базі сукупного використання термокомпресорів та газових кріогенераторів дозволить збільшити термін бездренажного зберігання низькотемпературних рідин та знизити обсяг потенційних викидів