PRELIMINARY ANALYSIS OF EMPLOYING A CHILLER INSTEAD OF THE RECIPROCATING COMPRESSOR ON BOARD LPG GAS CARRIERS



Podobne dokumenty
CARGO LOADING RATE ASSESSMENT FOR CC4 MIXTURES CARRIED ON BOARD LPG SHIPS

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 290, Mechanika 86 RUTMech, t. XXXI, z. 86 (2/14), kwiecień-czerwiec 2014, s

TYRE PYROLYSIS. REDUXCO GENERAL DISTRIBUTOR :: ::

WSPÓŁPRACA SPRĘŻAREK CHŁODNICZYCH Z FILTRAMI SSĄCYMI

PRACA MINIMALNA ZIĘBNICZEGO OBIEGU LEWOBIEŻNEGO

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urządzenia systemu ETCS

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urzadzenia systemu ETCS

RCH 05 Hercules. Dane techniczne Technical data RCH 05. Regał chłodniczy Cooling multideck. Strona 1/8 Page 1/8.

EXAMPLES OF CABRI GEOMETRE II APPLICATION IN GEOMETRIC SCIENTIFIC RESEARCH

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Przewody do linii napowietrznych Przewody z drutów okrągłych skręconych współosiowo

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

PORTS AS LOGISTICS CENTERS FOR CONSTRUCTION AND OPERATION OF THE OFFSHORE WIND FARMS - CASE OF SASSNITZ

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

Fig 5 Spectrograms of the original signal (top) extracted shaft-related GAD components (middle) and

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

Kiedy przebiegają reakcje?

AGREGATY W WERSJI CHŁODZĄCEJ I POMPY CIEPŁA

Odpowietrznik / Vent Charakterystyka pracy / Performance characteristic: Wykres ciœnienia wyjœciowego p2 w funkcji ciœnienia steruj¹cego p4 Diagram -


Aktualizacja Oprogramowania Firmowego (Fleszowanie) Microprocessor Firmware Upgrade (Firmware downloading)

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

SG-MICRO... SPRĘŻYNY GAZOWE P.103

HAPPY ANIMALS L01 HAPPY ANIMALS L03 HAPPY ANIMALS L05 HAPPY ANIMALS L07

HAPPY ANIMALS L02 HAPPY ANIMALS L04 HAPPY ANIMALS L06 HAPPY ANIMALS L08

EM.032 LEPARD. DE AT CH. Tank Fopper Emulator Installation and Operation Manual. Emulator Poziomu Paliwa Instrukcja Montażu i Obsługi

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

DM-ML, DM-FL. Auxiliary Equipment and Accessories. Damper Drives. Dimensions. Descritpion

Hard-Margin Support Vector Machines

II wariant dwie skale ocen II alternative two grading scales

Installation of EuroCert software for qualified electronic signature

SubVersion. Piotr Mikulski. SubVersion. P. Mikulski. Co to jest subversion? Zalety SubVersion. Wady SubVersion. Inne różnice SubVersion i CVS

PROGRAM KSZTAŁCENIA. Uchwała Rady Wydziału z dnia Obowiązuje od

ABOUT NEW EASTERN EUROPE BESTmQUARTERLYmJOURNAL

THE RAIL RATES valid from 1st October 2015

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture 11. Spectral Embedding + Clustering

G14L LPG toroidal tank


Network Services for Spatial Data in European Geo-Portals and their Compliance with ISO and OGC Standards

EM.033 EM EM.033.2

Obszar zastosowań jednoobiegowej podkrytycznej siłowni ORC w elektrowni zasilanej wodą geotermalną z jednego i dwóch źródeł ciepła

Employment. Number of employees employed on a contract of employment by gender in Company

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia r. zmieniające rozporządzenie w sprawie wyszkolenia i kwalifikacji zawodowych marynarzy 2)

Wymagania bezpieczeństwa dotyczące elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych Część 1: Wymagania ogólne

RCS 03 Scorpion. Dane techniczne Technical data RCS 03. Strona 1/8 Page 1/8. Typ Type. Regał chłodniczy Cooling multideck

DOI: / /32/37

DO MONTAŻU POTRZEBNE SĄ DWIE OSOBY! INSTALLATION REQUIRES TWO PEOPLE!

CWF - Piece komorowe ogólnego przeznaczenia

Extraclass. Football Men. Season 2009/10 - Autumn round

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Tytuł pracy w języku angielskim: Physical properties of liquid crystal mixtures of chiral and achiral compounds for use in LCDs

OKREŚLANIE STOPNIA ODWRACALNOŚCI OBIEGÓW LEWOBIEŻNYCH

B IURO B ADAWCZE DS. J AKOŚCI

BADANIA ELEKTROMAGNESÓW NADPRZEWODNIKOWYCH W PROCESIE ICH WYTWARZANIA I EKSPLOATACJI

Kiedy przebiegają reakcje?

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

UWAGA!!!! Nie odsyłać do Spółki ATTENTION!!!!! Do not send it to the Company

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

General Certificate of Education Ordinary Level ADDITIONAL MATHEMATICS 4037/12

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Energetyczna ocena efektywności pracy elektrociepłowni gazowo-parowej z organicznym układem binarnym

Final LCP TWG meeting, Sewilla

OBWIESZCZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY. z dnia 18 kwietnia 2005 r.

Assessment of motor function of the upper extremity after biofeedback training in patients with ischemic stroke preliminary results

Updated Action Plan received from the competent authority on 4 May 2017

Katowice, plan miasta: Skala 1: = City map = Stadtplan (Polish Edition)

W trzech niezależnych testach frezy z powłoką X tremeblue typu V803 był w każdym przypadku prawie 2 razy bardziej wydajne niż wersja niepowlekana.

EGARA Adam Małyszko FORS. POLAND - KRAKÓW r

y = The Chain Rule Show all work. No calculator unless otherwise stated. If asked to Explain your answer, write in complete sentences.

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

Wyroby medyczne Systemy zarządzania jakością Wymagania do celów przepisów prawnych

HAPPY K04 INSTRUKCJA MONTAŻU ASSEMBLY INSTRUCTIONS DO MONTAŻU POTRZEBNE SĄ DWIE OSOBY! INSTALLATION REQUIRES TWO PEOPLE! W5 W6 G1 T2 U1 U2 TZ1

OSI Network Layer. Network Fundamentals Chapter 5. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

Szafa mroźnicza Freezing cabinet. Typ Type. Dane techniczne Technical data. Model Model SMI 04. SMI 04 Indus. Strona 1/9 Page 1/9

AirKIT. Podręcznik techniczny. TnG-AirKIT. Power. Run

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS


OCENA EFEKTYWNOŒCI PRACY ELEKTROCIEP OWNI GEOTERMALNEJ Z SI OWNI ORC, WSPOMAGANEJ ZESPO EM TURBINY GAZOWEJ

Rev Źródło:

POLITYKA PRYWATNOŚCI / PRIVACY POLICY

POLITECHNIKA ŚLĄSKA INSTYTUT AUTOMATYKI ZAKŁAD SYSTEMÓW POMIAROWYCH

TECHNICAL CATALOGUE WHITEHEART MALLEABLE CAST IRON FITTINGS EE

Thank you for selecting LENNOX air conditioners.

Analysis of Movie Profitability STAT 469 IN CLASS ANALYSIS #2

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ. Warszawa, dnia 16 kwietnia 2013 r. Poz z dnia 9 kwietnia 2013 r.

Metodyki projektowania i modelowania systemów Cyganek & Kasperek & Rajda 2013 Katedra Elektroniki AGH

Inquiry Form for Magnets

Rev Źródło:

Planning and Cabling Networks

How much does SMARTech system cost?

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

SPRÊ ARKOWE SCH ADZACZE CIECZY

DO MONTAŻU POTRZEBNE SĄ DWIE OSOBY! INSTALLATION REQUIRES TWO PEOPLE!

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

Transkrypt:

Dariusz Nanowski Gdynia Maritime University PRELIMINARY ANALYSIS OF EMPLOYING A CHILLER INSTEAD OF THE RECIPROCATING COMPRESSOR ON BOARD LPG GAS CARRIERS This paper presents an investigation of thermodynamic calculations of refrigeration cycles where two ways of cooling down propane as a LPG carrier cargo are considered. On the assumption of some cargo loading conditions, the thermodynamic comparison of universally used reciprocating compressors and on the other hand chiller on board LPG carrier has been made. One of the main criteria to assess efficiency of used gas plant is coefficient of performance (COP). It is related with power of electric motors used for driving the compressors and cost of required for this purpose fuel. Additional issues considered are these, which are related to practical building and using the gas plant. A short analysis of two different ways of taking away heat from the cargo enables to make some interesting conclusions. INTRODUCTION When propane is loaded to the cargo tanks of the gas carrier some heat has to be removed from cargo in order to keep the pressure in this tanks on required level [6, 7]. The common way to do it on board LPG carriers is using the reciprocating compressor [4]. In this way cargo vapour from the cargo tanks is compressed and by its condensing in the condenser the heat is removed to the sea water. Another possible way to remove heat from the cargo is cooling down a liquid cargo during loading at the manifold with using independent refrigerant cycle the chiller. In this paper a preliminary thermodynamic analysis of both cycles is carried out. The following parameters, shown in Table, are assumed for comparison investigated cycle. Table. Propane parameters Temperature Pressure (abs) Manifold + C.5 MPa Cargo tank - C.6 MPa Assumed sea water temperature is +5 C and related with it condensing temperature is t c = + C.

7 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 76, grudzień. RECIPROCATING COMPRESSOR CYCLE Linde`s cycle performed with using reciprocating compressor is shown in Fig.., R9 Ref :W.C.Reynolds: Thermodynamic Properties in SI s in [kj/(kg K)]. v in [m^/kg]. T in [şc] M.J. Skovrup & H.J.H Knudsen. -4-5 5,,4, 9, 8, 7, 6, 5, 4,,, - - 4 4 v=,6 v=,8 v=, v=,5 v=, v=, v=,4 v=,6 v=,8 v=, v=,5 v=, - - 4 s =,4 s =,5 s =,6 s =,7 s =,8 s =,9 s =, s =, s =, s =,,5,6,7,8,9,,5,,,4,5 v=,, x =,,,,4,5,6,7,8,9 4 6 8 s =,8,,,4,6,8,,,4 5 5 5 4 45 5 55 6 65 7 75 8 85,6,7 Fig.. Propane cycle On this Mollier diagram [,, ] specific refrigeration capacity of the cycle (specific evaporation heat) is the difference between enthalpy points and 4. Below in Table are shown quantities calculated for assumed in Table parameters of cargo and sea water. Table. Propane cycle quantities Specific evaporation heat q e = 6.65 kj/kg Specific condensing heat q c = 49.94 kj/kg Specific compression work w = 87.9 kj/kg Coefficient of performance COP =. Point in Fig. denotes parameters of propane on suction line of the compressor, while point 4 after expansion condensate of propane.

D. Nanowski, Preliminary analysis of employing a chiller instead of the reciprocating compressor 7. CHILLER CYCLE Calculation the chiller with propylene as a refrigerant, with assumption condensing temperature t c = + C and evaporating temperature t e = C, gives quantities of the cycle shown in Table. Linde`s cycle is shown in Fig.. Table. Propylene cycle quantities Specific evaporation heat Specific condensing heat Specific compression work q e = 7.96 kj/kg q c = 6.5 kj/kg w = 9.9 kj/kg Coefficient of performance COP =.,, 9, 8, 7, 6, 5, 4,,,, R7 Ref :W.C.Reynolds: Thermodynamic properties in SI s in [kj/(kg K)]. v in [m^/kg]. T in [şc] M.J. Skovrup & H.J.H Knudsen. -4- - - 4 4 v=,6 v=,8 v=, v=,5 v=, v=, v=,4 v=,6 v=,8 v=, v=,5 v=, 5 5 5 5 4 45 5 55 6 65 7 75 8 v=, x =,,,,4,5,6,7,8,9 s =,8,,,4,6,8,,,4 - - 4 s =,4 s =,5 s =,6 s =,7 4 s =,8, s =,9 s =, s =, s =, 6 8,4,5,6,7,8,9,,5,,,4,5,6,7 Fig.. Chiller propylene cycle In this case specific refrigeration capacity (h h 4 ) of propylene is used to subcool the liquid cargo (propane) in the manifold, for example from ambient temperature + C (Table ) to C as shown (process ) in Fig.. Such subcooling of liquid cargo causes decreasing the final dryness fraction X after expansion - (X =.6). It means that it is lower in the cargo tank than after process 4 (X =.6 in Fig. ) and that almost whole cargo after passing through the chiller and expansion process to the cargo tank pressure.6 MPa (abs) stay in liquid phase.

7 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 76, grudzień 6, 5, 4, - R9 Ref :W.C.Reynolds: Thermodynamic Properties in SI 8, s in [kj/(kg K)]. v in [m^/kg]. T in [şc] M.J. Skovrup & H.J.H Knudsen. -4-4 7, v=,6 v=,8 v=, v=,5 v=, v=, v=,4 v=,6, v=,8 v=, s =,4,, - v=,5 v=, -, v=, s =,5,4, x =,,,,4,5,6,7,8,9 s =,8,,,4,6,8,,,4 5 5 5 4 45 5 55 Fig.. Propane processes in chiller It should be emphasized that subcooling of liquid cargo on the manifold gives better conditions for increasing total refrigeration capacity of the gas plant and to limit cargo loading time. CONCLUSIONS. As shown figures in Table and Table, COP for both cycles is the same. Of course there is some temperature (assumed K) difference required during heat exchange in the chiller between propylene C) and lowest temperature of cargo ( C), but this irreversibility [5, 8, 9] is not critical.. The chiller enables to release refrigeration cycle of the gas plant from cargo and select or find more efficient refrigerant for required range of temperatures propylene is only an example.. Separation the gas plant from the cargo allows: to replace reciprocating compressors with screw one, more flexible to control (possible capacity adjusting from %) and with longer time between required overhauls; with safe refrigerant, chiller compressor may be situated with additional equipment as well as control devices in the same room as electric motors; the heat exchanger besides performing subcooling processes, also may warm the cargo up during its discharging.

D. Nanowski, Preliminary analysis of employing a chiller instead of the reciprocating compressor 7 REFERENCES. Bohdal T., Charun H., Czapp M., Urządzenia chłodnicze sprężarkowe parowe, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.. CoolPack.49, Software, IPU Technology Development, Denmark.. Królicki Z., Termodynamiczne podstawy obniżania temperatury, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 6. 4. McGuire G., White B., Liquefied gas handling principles on ships and in terminals, Witherby &Co, London. 5. Mieczyński M., Istota symetrii termodynamiki klasycznej i współczesnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. 6. Nanowski D., Regulacja wydajności chłodniczej systemu etylenowego z kaskadą dla mieszaniny propan-etan, cz., Technika Chłodnicza I Klimatyzacyjna,, nr 9, p. 45 454. 7. Nanowski D., Regulacja wydajności chłodniczej systemu etylenowego z kaskadą dla mieszaniny propan-etan, cz., Technika Chłodnicza I Klimatyzacyjna,, nr, p. 574 575. 8. Szargut J., Egzergia, Wydawnictwa Politechniki Śląskiej, Gliwice 7. 9. Winterbone D., Advanced thermodynamics for engineers, Arnold, London 997. WSTĘPNA ANALIZA ZASTOSOWANIA CHILLERA W ZASTĘPSTWIE SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ W INSTALACJI ŁADUNKOWEJ GAZOWCÓW LPG Streszczenie Publikacja prezentuje analizę obliczeń termodynamicznych obiegów chłodniczych, wykorzystywanych w dwóch różnych metodach schładzania propanu jako ładunku na statku LPG. Przy założeniu określonych warunków załadunku przeprowadzono porównanie wykorzystania sprężarki tłokowej i chillera ze sprężarką śrubową, gdzie odpowiednio ładunek jest schładzany przy wykorzystaniu par ładunku lub niezależnego czynnika chłodniczego (chiller). Jednym z głównych kryteriów oceny doskonałości rozpatrywanych obiegów jest współczynnik wydajności chłodniczej (COP). Jest on ściśle związany z mocą silników elektrycznych wykorzystywanych do napędu sprężarek (o mocy ok. kw każdy) i ponoszonymi kosztami paliwa. Dodatkowe kwestie rozważane w pracy związane są z praktyczną stroną budowy i eksploatacji okrętowych ładunkowych instalacji gazowych. Krótka analiza usuwania ciepła z ładunku umożliwia przedstawienie interesujących wniosków.