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Effectiveness analysis of pre-cooling methods on hydrogen liquefaction process

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  • 발행기관
    한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) 바로가기
  • 간행물
    한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) KCI 등재 SCOPUS 바로가기
  • 통권
    Vol.22 No.3 (2020.09)바로가기
  • 페이지
    pp.20-24
  • 저자
    Yejun Yang, Taejin Park, Dohoon Kwon, Lingxue Jin, Sangkwon Jeong
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A382954

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원문정보

초록

영어
The purpose of this analytic study is to design and examine an efficient hydrogen liquefaction cycle by using a pre-cooler. The liquefaction cycle is primarily comprised of a pre-cooler and a refrigerator. The fed hydrogen gas is cooled down from ambient temperature (300 K) to the pre-cooling coolant temperature (either 77 K or 120 K approximately) through the pre-cooler. There are two pre-cooling methods: a single pre-coolant pre-cooler and a cascade pre-cooler which uses two levels of pre-coolants. After heat exchanging with the pre-cooler, the hydrogen gas is further cooled and finally liquefied through the refrigerator. The working fluids of the potential pre-cooling cycle are selected as liquid nitrogen and liquefied natural gas. A commercial software Aspen HYSYS is utilized to perform the numerical simulation of the proposed liquefaction cycle. Efficiency is compared with respect to the various conditions of the heat exchanging part of the pre-cooler. The analysis results show that the cascade method is more efficient, and the heat exchanging part of the pre-coolers should have specific UA ratios to maximize both spatial and energy efficiencies. This paper presents the quantitative performance of the pre-cooler in the hydrogen liquefaction cycle in detail, which shall be useful for designing an energy-efficient liquefaction system.

목차

Abstract
1. INTRODUCTION
2. ANALYTICAL METHOD
2.1. Efficiency Enhancement by Reutilizing Cold Exergy of Boil-off Pre-coolant
2.2. Efficiency Enhancement by Pre-cooling Method
3. RESULTS AND DISCUSSION
3.1. Results of Efficiency Enhancement by Reutilizing the Cold Exergy of Boil-off Pre-coolant
3.2. Results of Efficiency Enhancement by the Pre-cooling Method
4. CONCLUSIONS
ACKNOWLEDGMENT
REFERENCES

키워드

pre-cooling hydrogen liquefaction LN2 LNG cold exergy

저자

  • Yejun Yang [ Cryogenic Engineering Laboratory, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Republic of Korea ]
  • Taejin Park [ Cryogenic Engineering Laboratory, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Republic of Korea ]
  • Dohoon Kwon [ Cryogenic Engineering Laboratory, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Republic of Korea ] Corresponding Author
  • Lingxue Jin [ Cryogenic Engineering Laboratory, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Republic of Korea ]
  • Sangkwon Jeong [ Cryogenic Engineering Laboratory, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, Republic of Korea ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) [The Korean Society of Superconductivity and Cryogenics (KSSC)]
  • 설립연도
    1998
  • 분야
    공학>전기공학
  • 소개
    21세기 핵심기술인 초전도공학과 저온공학분야의 기술 수준을 향상시키고, 선진 외국의 관련 학회와의 국제 교류 뿐만 아니라 이 분야에서 산.학.연의 학술활동 및 기술교류의 구심점으로의 그 역할을 성실히 수행하고자 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) [Progress in Superconductivity and Cryogenics]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    1229-3008
  • eISSN
    2287-6251
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재,SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 427 DDC 537

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