Návrh kryogenního výměníku pro zkapalnění procesního plynu - Wittek, David (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2024)
Energetická hustota kapalného zemního plynu je více než pětsetkrát vyšší než v jeho plynné podobě. Klíčovým komponentem pro jeho přípravu je tepelný výměník, ve kterém dochází k samotnému zkapalnění. Tato diplomová práce se zabývá návrhem kondenzátoru, který je realizován jako výměník typu Giaque-Hampson se svazkem spirálovitě vinutých trubek. V práci je navrženo technické řešení zařízení a jsou porovnávány možné konfigurace umístění jednotlivých teplonosných médií. Zkoumány jsou koncepty s kondenzací uvnitř trubek a v mezitrubkovém prostoru. Kromě zajištění bezpečného provozu v rámci návrhových stavů je kladen důraz na minimalizaci rozměrů zařízení a tím spojených výrobních nákladů.

The energy density of liquid natural gas is more than five hundred times higher than in state of gas. A key component for its preparation is the heat exchanger, where the liquefaction takes place. The aim of this work is design of a condenser. Its implementation is like Giaque-Hampson type exchanger with a bundle of helical wound tubes. Technical solution for the device is proposend and various configuration of heat-carryig media placement are compared. Concepts with condensation inside the tubes and in the shell are studied. In addition to ensuring safe operation within the design conditions, there are fucused on minimizing the size of the equipment and the associated production costs.
Design of a cryogenic exchanger for process gas liquefaction
Keywords: Kapalný zemní plyn; kondenzace; spirálovitý výměník; přenos tepla; kryogenní technologie; Liquefield natural gas; condensation; helical heat exchanger; heat transfer; cryogenic technogies