يمكن النظر في استخدام مبادل حراري ذي دائرة مطبوعة في تطبيقات الضغط العالي أو درجات الحرارة المنخفضة جدًا في منشأة الغاز الطبيعي المسال العائمة، حيث يُعدّ صغر الحجم وخفة الوزن من العوامل المهمة. ويعتمد الاختيار على نقاء السائل، وسلوك الطور، وفقدان الضغط، والظروف التشغيلية العابرة. يُعدّ المبادل الحراري ذو الدائرة المطبوعة خيارًا مُخصّصًا للتطبيقات المُحدّدة، وليس بديلًا شاملًا لجميع المبادلات الحرارية في المنشأة.
تدمج مرافق الغاز الطبيعي المسال العائمة معالجة الغاز الطبيعي، وتسييله، وتخزينه، وتفريغه. وتزيل المعالجة الأولية الملوثات وفقًا لمتطلبات عملية المعالجة اللاحقة. وتتناول خطوات المعالجة المختلفة الغازات الحمضية والماء والملوثات الأخرى؛ ويجب أن تُستمد مواصفاتها من تصميم العملية المُختار.
تختلف خصائص السوائل ودرجات الحرارة في عمليات التسييل وتبريد الضواغط ومعالجة الغاز المتبخر. كما يختلف مرفق الغاز الطبيعي المسال العائم (FLNG) عن وحدة التخزين وإعادة التغويز العائمة (FSRU)، التي تتمثل مهمتها الرئيسية في تخزين الغاز الطبيعي المسال وإعادة تحويله إلى غاز. لذا، لا ينبغي التعامل معهما كوحدة معالجة واحدة.
| وضع العملية | سبب محتمل للنظر في PCHE | الشرط الأساسي لحل المشكلة |
|---|---|---|
| تبريد ضاغط الغاز النظيف | خدمة الضغط العالي داخل وحدة محدودة | معالجة المكثفات، والفصل في المنبع، وفقدان الضغط |
| تبادل عمليات التبريد المختارة | مساحة نقل حرارة صغيرة وقدرة على تحمل الضغط | تم التحقق من صحة ملفات تعريف درجة الحرارة، وتوزيع الطور، والإجهاد الحراري |
| تكييف الغاز المتبخر | دمج مهمة تبريد أو تدفئة محددة بالغاز | التركيب الفعلي، والضغط، وتغير الطور، ونطاق التشغيل |
| خدمة التدفئة بالغاز أو الغاز | معدات صغيرة الحجم بتصميم حراري خاص بالمشروع | الحد الأدنى لدرجة الحرارة، والتحكم، ومتطلبات التغيرات العابرة |
يتم اختيار تقنية المبادل الحراري الرئيسي للتسييل كجزء من حزمة العمليات الشاملة. يجب أن يكون أي حمولة مقترحة للمبادل الحراري ذي الطورين مدعومة بالتحقق الحراري والهيدروليكي والميكانيكي ذي الصلة، لا سيما في حالة التدفق ثنائي الطور.
المبادل حراري ذو دائرة مطبوعة (PCHE)تستخدم قنوات ملحومة بالانتشار لا يمكن فتحها كصفائح منفردة. يجب مراجعة مسارها المتاح للتأكد من خلوها من الجسيمات العالقة والسوائل والترسبات وأي خطر للتجمد في حالة اضطراب.
حدد دور فصل المدخل والترشيح قبل تحديد مواصفات مبرد غاز صغير الحجم. إذا كانت مياه البحر بمثابة مُشتت حراري، فقيّم مدى ملاءمة استخدام حلقة وسيطة مُتحكم بها. لا يُمكن قبول التعرض المباشر لمياه البحر بناءً على ملصق تطبيق عام دون مراجعة المواد والتلوث والحماية.
قد تختلف خصائص السوائل المبردة والمختلطة اختلافًا كبيرًا. لذا، يجب أن يراعي التصميم تقارب درجات الحرارة في جميع أنحاء المبادل الحراري وتوزيع أي تدفق ثنائي الطور. ولا يكفي مطابقة درجات حرارة المدخل والمخرج الاسمية لإثبات أن كل جزء من قلب المبادل يتمتع بتقارب مقبول في درجات الحرارة أو حالة إجهاد مناسبة.
قد تُؤدي عمليات بدء التشغيل، والتبريد، والتسخين، والعزل الطارئ، وخفض الضغط إلى تكوين تراكيب معقدة من فروق الضغط ودرجة الحرارة. لذا، يجب تضمين دورات التشغيل المحددة وحدود التغيرات العابرة في تصميم المعدات.
قارن بين الوزن الجاف ووزن التشغيل، والعوارض، والعزل، والدعامات، ومجموعات المرشحات، ومساحة الصيانة والإزالة. لا يُلغي القلب المضغوط هذه العناصر. وتُعدّ إمكانية الوصول إلى الوحدات ولوجستيات استبدالها بالغة الأهمية، خاصةً عندما يتعذر فتح القنوات ميكانيكيًا.
يرجى تقديم كل من تركيبات التدفق، وحالات الطور، وحالات التحميل، وبدلات انخفاض الضغط، ونطاق الضغط ودرجة الحرارة الكامل. أضف تصميم الوعاء، ومتطلبات الحركة أو الدعم عند الاقتضاء، ونطاق الفحص المطلوب، وحالات التشغيل العابرة لمصمم العملية.
تُعدّ حدود عائلة المنتج المنشورة مفيدةً للفحص الأولي. ويُحدّد تصميم الوحدة المُورّدة وحالات التشغيل المُثبتة ما إذا كان مُقاوِم الحرارة المُقترح مناسبًا للخدمة الفعلية في وحدة الغاز الطبيعي المسال العائمة.
مراجعة قدرة نقل الحرارة المحددة لوحدة الغاز الطبيعي المسال العائمة →
إنجليزيالإنجليزية
