液化ガス冷却器の熱交換効率の問題
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分析にご協力ください： 触媒安定化タワーカードネック制御、サーマルバイパスなし、圧力制御バルブは空冷器+水冷器の形式で、両方とも還流タンクの上に配置されています。塔頂温度は６６℃、空冷後の温度は４７℃、水冷器後の温度は４６℃であった。現在、安定塔の圧力は約1.1MPa、還流タンクの圧力は0.9MPa強に制御されています。空冷の温度は大丈夫なのに、なぜ水冷は1度しか冷やせないのでしょうか？昨年交換したばかりの新型熱交換器コアは2+2直列+並列配置。一方のグループの水量は十分ではなく、チューブ内の水速度は 0.4m/s、もう一方のチューブ内の流速は 1.1m/s です。たとえ 1 つのグループの熱交換器だけが動作しているとしても、温度を 1 度下げることはできません。 240t/hの液化ガス、1メートルの熱交換器、各熱交換器の熱交換面積は328平方メートルです。これを分析するのを手伝ってください。
私も過去に同じような疑問を持っていました。最良の方法は、熱交換器の熱伝達効果に基づいて実際の動作効果を計算することです。それほど正確な計算は必要ありません。ざっくり計算してみると妥当かどうかがわかります！
相変化がなくすべて液相であるかのように計算します。設計負荷は十分にあります。部分的に相変化凝縮がある場合、どのように計算すればよいですか?
多くのことは必ずしも計算で解決できるわけではありません。計算関係の設計者はすでに十分な下調べを行っています。 現場のことについては、現場利用の原則をしっかりとやっていく必要があるのではないかということを申し上げたいと思います。たとえば、冷却器内の液相ガスは排出され、冷却器出口バルブは各冷却器によって分配される流体を制御および分配するために使用されます。 参考までに、使用中に最も起こりやすい問題であるはずです。
水冷は温度を 1 度下げるだけですが、主な熱負荷は液化ガスの凝縮相変化熱によって消費されるはずです。「2+2直列+並列配置」の意味がよくわかりません。簡単な図で説明すると分かりやすくなります。2 つのグループの冷却水流量はかなり異なりますが、これは冷却水パイプの非対称レイアウトによるものと考えられますが、これは不合理です。
ありがとうございます。2+2 は 4 つの熱交換器を意味し、そのうちの 2 つは直列に接続されており、これら 2 つのグループは並列に接続されています。当初の設計で凝縮熱を考慮していなかった場合、設計に無理があるのでしょうか？?
ご参加いただきありがとうございました。ここで、まず設計が合理的かどうかを確認する必要があります。設計に無理がある場合には、技術的な修正を行う可能性がございます。元々の設計では相変化熱を考慮しているのでしょうか？今、私は相変化熱の計算があまり得意ではありません。最初に結露を計算してから冷却を計算しますか?吸収した熱はまず結露に利用されるのでしょうか？やっぱり設計と違いすぎるので現場調整ではあまり変わらない気がします。
熱交換器の面積は小さくないため、設計時に相変化熱を考慮する必要があります。液化ガスの0.9MPa時の飽和温度を確認することで判断できます。