شبیه سازی و بهینه سازی چرخه تولید توان رانکین به منظور بهره وری از اگزرژی سرمایشی گاز طبیعی مایع شده

گاز طبیعی مایع شده توسط سرمایش گاز طبیعی تا 162- درجه سلسیوس در فشار اتمسفر به دست می آید. متان جزء اصلی ترکیب شیمیایی گاز طبیعی مایع شده است که برای منابع مختلف بین 87 تا 8/99 درصد متفاوت است. چرخه تولید توان کرایوژنیک با استفاده از گاز طبیعی مایع شده به عنوان چاه حرارتی، به یکی از راه کارهای قابل توجه برای بازیابی اگزرژی سرمایشی گاز طبیعی مایع شده تبدیل شده است. در مطالعه حاضر یک چرخه تولید توان رانکین دو مرحله ای به منظور بازیابی اگزرژی سرمایشی گاز طبیعی مایع شده با بکار بردن سیال عامل تک جزیی در هر مرحله به عنوان پایه در نظر گرفته شده است و بر اساس آن یک چرخه تولید توان رانکین سه مرحله ای با استفاده از سیال عامل مخلوط پیشنهاد شده است. بهینه سازی چرخه با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات انجام می شود. عملکرد چرخه تولید توان رانکین سه مرحله‎ای با تاثیر راندمان حرارتی، راندمان اگزرژی، ضریب کلی انتقال حرارت چگالند ه‎ها و فشار توزیع گاز طبیعی بررسی شده است. توان تولیدی ویژه چرخه رانکین سه مرحله ای 45/100، راندمان حرارتی 76/12 درصد و راندمان اگزرژی 92/27 درصد می باشد که افزایش قابل توجهی را نسبت یه چرخه پایه نشان می‎دهد. با کاهش مقدار ضریب کلی انتقال حرارت چگالنده های مراحل مختلف چرخه حداکثر توان خروجی چرخه با روندهای متفاوتی کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که با کاهش فشار توزیع گاز طبیعی توان تولیدی ویژه، راندمان حرارتی و راندمان اگزرژی به مقدار محسوسی افزایش می یابد.