SHPHE社は、洋上天然ガスプラットフォームにおけるCO₂再注入加熱サービス向けに、プリント回路式熱交換器を納入しました。この用途では、高圧プロセス流体、熱媒油加熱、限られた洋上スペースが組み合わさるため、熱交換器の熱特性、機械的特性、およびシステム統合に関する要件が密接に関連しています。
二酸化炭素を多く含む天然ガスは、輸出前に処理が必要です。分離されたCO₂は、プラットフォームのプロセス設計に従って再注入用に準備されます。発表されたプロジェクトでは、暖房サービスに高温熱油が使用され、再注入ストリームは10MPa以上の圧力で運転されます。
圧力だけでは、CO₂の流れが超臨界状態であるかどうかを判断することはできません。温度、組成、および関連する相境界も確認する必要があります。熱交換器の役割は、圧力損失と局所的な温度差を制御しながら、必要な流量範囲全体にわたって指定された出口条件を実現することです。
Aプリント回路式熱交換器（PCHE）拡散接合された金属板にエッチング加工された流路が設けられています。これにより、取り外し可能なガスケット付きプレートパックとは異なる、圧力支持構造を持つコンパクトなコアが形成されます。流路形状、プレートの連結部、ヘッダー、および材質は、2つの流体回路に合わせて一体的に設計されています。
洋上モジュールの場合、コンパクトさは設置全体を考慮した場合にのみ有効です。検討事項には、熱交換器の乾燥重量と運転重量、ヘッダーの配置、断熱材、ろ過装置、メンテナンススペース、およびモジュール全体を取り外すためのアクセス性などが含まれるべきです。
| 要件 | 定義しなければならないこと |
|---|---|
| 流体状態 | 各運転ケースにおけるCO₂組成、入口条件、および必要な再注入状態 |
| 機械的エンベロープ | 両側の設計圧力と温度、差圧、および運転サイクル |
| チャネル保護 | 許容される微粒子の持ち越し量とろ過装置 |
| 熱統合 | 熱媒油供給範囲、ヒートトレース、断熱および制御応答 |
このプロジェクト発表では、ろ過前処理、ヒートトレース、断熱を技術的な考慮事項として具体的に挙げています。これらはコンパクトチャンネル型熱交換器にとって重要であり、メンテナンス戦略は、個々のプレートを開けても除去できないような、異物や不適切な流体状態による詰まりを防ぐものでなければなりません。
SHPHEの報告書によると、この機器は該当するASME規格に準拠して設計・製造されています。新規プロジェクトの場合、購入仕様書には規格版、検査責任、設計寿命条件、および必要な製造記録を明記する必要があります。製品ファミリーの最大公表圧力および温度は、すべてのユニットで同時に動作することを保証するものではありません。
流体組成、熱媒体油条件、運転圧力および設計圧力、必要な出口状態、ならびにすべての起動または停止ケースを記載したプロセスデータシートを提供してください。SHPHEが完全な再注入パッケージの一部としてPCHEを評価できるよう、オフショアの重量およびレイアウトに関する制限事項も追加してください。
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