摘要：氢液化装置对于推动氢的大规模应用至关重要。介绍了中国首个5 t/d氢液化装置的技术特点及研发进程。该装置直接利用氢气作为制冷工质,采用带LN2预冷的双压克劳德氢气制冷循环来液化氢气,正-仲氢转化方式为80 K液氮温度下的等温转化结合80 K以下温区的连续正-仲氢转化,具有氢液化循环效率高、能耗低、正-仲氢转化效率高的优点。主要设备包括两个串级使用往复式无油氢压缩机、一个真空绝热冷箱(直径为3.2 m、长为11 m)及液氢储罐。其中真空绝热冷箱内的主要设备包括4台串联使用的氢气透平膨胀机、多级低温换热器、多级正仲氢转化器、低温控制阀门等。通过流程优化设计,该装置的氢液化能力为5 t/d,比能耗设计值为11 kW·h/kg。目前氢压缩机、氢液化冷箱已完成制造,即将进行系统调试及运行。

摘要：国内首套自主研发、设计、集成并运行的1.5 t/d氢液化装置,采用了逆布雷顿制冷循环技术,标志着我国在民用氢液化技术领域的重要突破。介绍了该装置的系统组成、工艺流程及性能指标,并对其实际运行和性能测试结果进行了数据分析。通过远程监控获得了关于氢液化装置的关键性能数据,包括液化率、仲氢含量、液氮消耗量、压缩机电耗以及比能耗等。在满负荷工况下,该装置的液化率达到了1.59 t/d,比功耗为15.1 kW·h/kg,产品液氢中的仲氢含量高达98.5%,这些实测数据均优于设计指标。这套装置的研制成功,对于大型氢液化器的自主研发、集成和运行具有重要的理论和工程价值。

摘要：天然气液化混合制冷剂合理的配比可以使混合制冷剂的蒸发曲线更加接近于天然气的降温曲线,从而降低液化天然气的生产成本。初选混合制冷剂为甲烷、氮气、乙烯、丙烷、异戊烷。通过Hysys模拟液化单元制冷过程,以比功耗为目标函数,设计正交实验并得出模拟计算结果,采取Matlab对实验数据进行回归分析,利用Matlab最优化理论计算了最低比功耗下的制冷剂配比,其配比为甲烷22.1%、氮气11.5%、乙烯35.9%、丙烷15.8%、异戊烷14.7%。利用Design Expert验证了实验的合理性,并且研究混合冷剂各组分间交互作用的显著性,其中N2和CH4交互作用影响最显著。

摘要：确定了空气与轻烃燃气的混合比,类比混合气体动力黏度计算法则,采用平方根规律法和REFPROP软件计算出不同混合比下混空轻烃燃气的动力黏度,得到混空轻烃燃气动力黏度较准确的计算方法。结果表明,平方根规律法和REFPROP软件计算得到的混空轻烃燃气动力黏度值相差不大,可以为混空轻烃燃气管网设计和水力计算提供数据参考。