Per applicazioni ad alta pressione o criogeniche su un impianto FLNG, gli scambiatori di calore a circuito stampato possono essere presi in considerazione quando compattezza e peso sono fattori importanti. La scelta dipende comunque dalla purezza del fluido, dal comportamento di fase, dalla perdita di carico e dai transitori operativi. Gli scambiatori di calore a circuito stampato rappresentano un'opzione specifica per determinate applicazioni, piuttosto che una soluzione universale per la sostituzione di tutti gli scambiatori presenti sull'impianto.
Gli impianti FLNG integrano il trattamento, la liquefazione, lo stoccaggio e lo scarico del gas naturale. Il pretrattamento rimuove i contaminanti in base ai requisiti del processo a valle. Diverse fasi di trattamento si occupano di gas acidi, acqua e altri contaminanti; le loro specifiche devono essere definite in base alla progettazione del processo selezionato.
Le operazioni di liquefazione, raffreddamento del compressore e condizionamento del gas di evaporazione presentano profili di fluido e temperatura differenti. Un impianto FLNG si differenzia inoltre da un'unità FSRU, il cui compito principale è lo stoccaggio e la rigassificazione del GNL. I due non devono essere considerati come un unico pacchetto di processo.
| Processo rapido | Possibile motivo per prendere in considerazione PCHE | Condizione chiave da risolvere |
|---|---|---|
| Raffreddamento del compressore del gas pulito | Servizio ad alta pressione all'interno di un modulo ristretto | Gestione della condensa, separazione a monte e perdita di pressione |
| Scambio di processi criogenici selezionati | Area di scambio termico e capacità di pressione compatte. | Profili di temperatura, distribuzione di fase e stress termico validati. |
| Condizionamento del gas di evaporazione | Integrazione di un carico termico o di raffreddamento a gas definito | Composizione effettiva, pressione, cambiamento di fase e intervallo di funzionamento |
| Servizio di riscaldamento a gas combustibile o altro gas | Apparecchiatura compatta con un design termico specifico per il progetto. | Requisiti minimi di temperatura, controllo e transitori |
La tecnologia principale dello scambiatore di liquefazione viene selezionata nell'ambito del pacchetto di processo complessivo. Qualsiasi applicazione proposta per lo scambiatore di calore a piastre e scambiatori di calore deve essere supportata dalla relativa validazione termica, idraulica e meccanica, in particolare laddove sia coinvolto un flusso bifase.
ILscambiatore di calore a circuito stampato (PCHE)Utilizza canali a legame per diffusione che non possono essere aperti come singole piastre. Il passaggio disponibile deve essere valutato in relazione al trasporto di particelle, liquidi, depositi e qualsiasi rischio di congelamento in condizioni anomale.
Prima di specificare un raffreddatore di gas compatto, è necessario definire il ruolo della separazione e della filtrazione in ingresso. Se l'acqua di mare funge da dissipatore di calore, valutare l'opportunità di un circuito intermedio controllato. L'esposizione diretta all'acqua di mare non può essere accettata sulla base di un'etichetta applicativa generica senza un'analisi dei materiali, dell'incrostazione e dei sistemi di protezione.
I flussi criogenici e i fluidi misti possono presentare proprietà molto variabili. In fase di progettazione è necessario esaminare l'andamento della temperatura lungo tutto lo scambiatore e la distribuzione di qualsiasi flusso bifase. Far corrispondere le temperature nominali di ingresso e di uscita non è sufficiente a dimostrare che ogni parte del nocciolo presenta un andamento o una condizione di sollecitazione accettabile.
Le fasi di avviamento, raffreddamento, riscaldamento, isolamento di emergenza e depressurizzazione possono generare combinazioni complesse di differenza di pressione e temperatura. È necessario includere i cicli operativi specificati e i limiti transitori nella progettazione dell'apparecchiatura.
Confrontare il peso a secco e il peso operativo, i collettori, l'isolamento, i supporti, i pacchetti di filtri e l'ingombro per la rimozione e la manutenzione. Un nucleo compatto non elimina queste interfacce. L'accesso al modulo e la logistica di sostituzione sono particolarmente importanti quando i canali non possono essere aperti meccanicamente.
Fornire la composizione dei flussi, gli stati di fase, i casi di carico, le tolleranze di caduta di pressione e l'intero intervallo pressione-temperatura. Aggiungere, ove applicabile, la configurazione del recipiente, i requisiti di movimento o di supporto, l'ambito di ispezione richiesto e i casi transitori del progettista di processo.
I limiti di prodotto pubblicati per ciascuna famiglia di prodotti sono utili per una prima valutazione. La progettazione dell'unità fornita e i casi operativi validati determinano se il PCHE proposto è adatto all'effettivo utilizzo nell'impianto FLNG.
IngleseEN
