Um trocador de calor de circuito impresso pode ser considerado para aplicações específicas de alta pressão ou criogênicas em uma instalação FLNG, quando a compactação e o peso são importantes. A seleção ainda depende da limpeza do fluido, do comportamento de fase, da perda de pressão e dos transientes operacionais. O trocador de calor de circuito impresso é uma opção específica para cada aplicação, e não um substituto universal para todos os trocadores de calor da embarcação.
As instalações FLNG integram tratamento, liquefação, armazenamento e descarregamento de gás natural. O pré-tratamento remove contaminantes de acordo com os requisitos do processo subsequente. Diferentes etapas de tratamento abordam gases ácidos, água e outros contaminantes; suas especificações devem ser definidas no projeto do processo selecionado.
A liquefação, o resfriamento do compressor e o condicionamento do gás de evaporação apresentam perfis de fluido e temperatura diferentes. Uma unidade FLNG também difere de uma FSRU, cuja principal função é o armazenamento e a regaseificação de GNL. As duas não devem ser tratadas como o mesmo pacote de processos.
| Posição do processo | Possível motivo para considerar o PCHE | Condição fundamental para resolver |
|---|---|---|
| Resfriamento do compressor de gás limpo | Serviço de alta pressão em um módulo confinado | Manuseio de condensado, separação a montante e perda de pressão |
| Troca de processos criogênicos selecionados | Área de transferência de calor compacta e capacidade de pressão | Perfis de temperatura validados, distribuição de fases e tensão térmica |
| Condicionamento de gases de evaporação | Integração de uma demanda definida de resfriamento ou aquecimento a gás | Composição real, pressão, mudança de fase e faixa de operação |
| Serviço de aquecimento a gás combustível ou outro gás | Equipamento compacto com design térmico específico para cada projeto. | Requisitos mínimos de temperatura, controle e transientes |
A principal tecnologia de trocador de calor de liquefação é selecionada como parte do pacote geral do processo. Qualquer projeto de trocador de calor de placas (PCHE) deve ser respaldado pela validação térmica, hidráulica e mecânica pertinente, especialmente quando houver escoamento bifásico.
Otrocador de calor de circuito impresso (PCHE)Utiliza canais unidos por difusão que não podem ser abertos como placas individuais. Sua passagem disponível deve ser avaliada considerando o arraste de partículas, líquidos, depósitos e qualquer risco de congelamento em condições adversas.
Antes de especificar um resfriador de gás compacto, estabeleça a função da separação e filtragem na entrada. Se a água do mar atuar como dissipador de calor, avalie se um circuito intermediário controlado é apropriado. A exposição direta à água do mar não pode ser aceita com base em uma etiqueta de aplicação genérica sem uma análise de materiais, incrustações e proteção.
Fluxos criogênicos e fluidos mistos podem apresentar propriedades bastante variáveis. O projeto deve examinar a aproximação da temperatura ao longo do trocador e a distribuição de qualquer fluxo bifásico. A correspondência das temperaturas nominais de entrada e saída não é suficiente para comprovar que cada parte do núcleo possui uma aproximação ou condição de tensão aceitável.
A inicialização, o resfriamento, o aquecimento, o isolamento de emergência e a despressurização podem criar combinações complexas de diferença de pressão e temperatura. Inclua os ciclos operacionais especificados e os limites de transientes na base de projeto do equipamento.
Compare o peso seco e o peso em operação, os cabeçalhos, o isolamento, os suportes, os conjuntos de filtros e o espaço necessário para manutenção e remoção. Um núcleo compacto não elimina essas interfaces. O acesso aos módulos e a logística de substituição são especialmente importantes quando os canais não podem ser abertos mecanicamente.
Forneça as composições dos fluxos, os estados de fase, os casos de carregamento, as tolerâncias de queda de pressão e o envelope completo de pressão e temperatura. Adicione o layout do vaso, os requisitos de movimento ou suporte, quando aplicável, o escopo de inspeção solicitado e os casos transientes do projetista do processo.
Os limites publicados para famílias de produtos são úteis para uma triagem inicial. O projeto da unidade fornecida e os casos operacionais validados determinam se o PCHE proposto é adequado para a aplicação real do FLNG.
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