природного газа производительностью 1 т/ч (в г. Петергоф и Кинги-
сепп Ленинградской обл.), работающие на основе цикла высокого
давления Линде – Хэмпсона с предварительным охлаждением, а также
установка производительностью 1 т/ч (пос. Развилка, Ленинский р-н
Московской обл.), работающая по несколько усовершенствованному
дроссель-эжекторному циклу. Анализ эффективности этих устано-
вок, проведенный с помощью развиваемого в МГТУ им. Н.Э. Баумана
энтропийно-статистического метода [1–7], показывает, что коэффици-
ент термодинамического совершенства этих циклов составляет 0,287
и 0,296 соответственно [4].
В настоящее время самым крупным отечественным заводом по
производству СПГ пока остается ожижитель производительностью
3 т/ч на гидрораспределительной станции ГРС-4 в Екатеринбурге. Дан-
ная технология сжижения основана на цикле среднего давления Клода,
т.е. использует высокоэффективный (адиабатный КПД процесса рас-
ширения достигает 75% ), но сложный и дорогой турбодетандерно-
компрессорный агрегат (ТДКА) [4]. Анализ термодинамической эф-
фективности данной технологии показывает, что коэффициент термо-
динамического совершенства не превышает 17%, а затраты энергии
на компенсацию производства энтропии в ТДКА составляют свыше
25% суммарно. Надо отметить, что и другое решение проблемы созда-
ния высокоэффективных малотоннажных производств СПГ, а именно,
с помощью внешнего азотного цикла, подразумевает использование
ТДКА в качестве генератора холода.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана был разработан принципиально новый
тип генератора холода — волновой роторный криогенератор (РВКГ).
Особенности работы РВКГ заключаются в том, что так же как и в
ТДКА, компримирование осуществляется за счет энергии расширяю-
щегося газа, но в отличие от последнего степень повышения давления
примерно равна степени сжатия, а расход компримируемого потока
составляет 20. . . 25% расхода детандерного. Исходя из этого, предло-
жена следующая схема установки сжижения газа (рис. 1).
Дроссельный поток проходит очистку от диоксида углерода, охла-
ждается последовательно в теплообменных аппаратах и частично сжи-
жается после расширения в дроссель-эжекторе ЭЖ. Другая часть газа
расширяется в детандере до давления 0,71МПа. Газовая фаза после
отделения в сосуде-сепараторе потоком низкого давления (0,71МПа)
после дроссельного теплообменника направляется в теплообменник,
где обратным потоком охлаждает поток газа, направляемый на дрос-
селирование [3]. Отличительной особенностью предлагаемой схемы
является увеличение потока, направляемого на ожижение, без допол-
нительных затрат работы “удаленного” компрессора КМ путем отбора
части обратного потока низкого давления после верхнего теплообмен-
ника, сжатия его до давления прямого в компрессионной части РВКГ и
98 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 6
